Innowacyjne technologie zwiększają bezpieczeństwo kolei i pozwalają sprostać wyzwaniom transportowym

30 sierpnia 2023

Ludzie i towary przemieszczają się coraz częściej i w coraz większych ilościach. Dane z raportu ITF Transport Outlook 2021 wskazują, że globalna działalność transportowa podwoi się do 2050 r., co doprowadzi do 16% wzrostu emisji dwutlenku węgla.

Branża kolejowa odgrywa w tym niemałą rolę, ponieważ transport pasażerski i towarowy zużywa duże ilości paliw węglowych i innych zasobów naturalnych. Chociaż kolej jest jednym z najbardziej energooszczędnych środków transportu towarów i pasażerów, wraz z jej rozwojem pojawiają się również nieuniknione wyzwania – związane z cyberbezpieczeństwem, mobilnością ludności i globalnym ociepleniem. Fundamentalne zmiany w transporcie mają zatem zasadnicze znaczenie dla sprostania nadchodzącym wyzwaniom.

Nadszedł czas na działania na rzecz klimatu

Chociaż transport kolejowy przyczynia się do emisji gazów cieplarnianych, należy zauważyć, że globalna sieć kolejowa jest wysoce energooszczędna i wydajna pod względem emisji dwutlenku węgla. Sieci kolejowe obsługują 8% pasażerów na świecie i około 7% globalnego transportu kolejowego, przy czym zrównoważony transport kolejowy stanowi jedynie 2% całkowitego zapotrzebowania na energię w transporcie. Obecnie branża kolejowa aktywnie działa na rzecz osiągnięcia Celów Zrównoważonego Rozwoju Organizacji Narodów Zjednoczonych (SDGs) przyjętych w 2015 roku.

Zrównoważenie środowiskowe sieci kolejowych jest już wyższe niż w przypadku innych rodzajów transportu. Przykładowo, kolej towarowa zużywa do czterech razy mniej paliwa niż pojazdy drogowe w przeliczeniu na tonomilę. Transport kolejowy może odegrać kluczową rolę w globalnych wysiłkach na rzecz osiągnięcia celów zrównoważonego rozwoju poprzez utrzymanie ekosystemów i różnorodności biologicznej, zapewnienie dostępu do transportu osobom fizycznym i społecznościom oraz zmniejszenie kosztów zewnętrznych poprzez kontrolowanie hałasu i wibracji, pyłu zawieszonego w powietrzu oraz promowanie zrównoważonego wykorzystania zasobów.

Międzynarodowa Unia Kolei (UIC) już pracuje nad zmniejszeniem kosztów zewnętrznych i promowaniem zrównoważonego wykorzystania zasobów, aby pomóc kolei przyczynić się do osiągnięcia celów zrównoważonego rozwoju. Jeśli jednak sektor kolejowy chce znacząco przyczynić się do osiągnięcia globalnych celów w zakresie zmian klimatu, wysiłki na rzecz zrównoważonego transportu kolejowego muszą zostać znacznie przyspieszone, ponieważ oczekuje się, że globalny transport będzie nadal rósł w nadchodzących latach.

Nawigacja w nowej normalności – cyberbezpieczeństwo i mobilność ludności we współczesnym świecie

Tempo rozwoju globalnego transportu kolejowego jest częściowo związane ze zjawiskiem, którego branża nie może uniknąć. Szybkość zmian niesie ze sobą wyzwania (oprócz globalnego ocieplenia) związane z cyberbezpieczeństwem i mobilnością ludności.

Przenieśmy się do przeszłości. W Polsce w 2008 r. pewien nastolatek udowodnił, jak podatna na ataki może być sieć kolejowa. Polak zmodyfikował pilota do telewizora i niespodziewanie przejął kontrolę nad przemysłowymi systemami sterowania, które zarządzały miejskimi torowiskami. To tylko jeden z dowodów na to, jak ważne jest bezpieczeństwo w branży kolejowej, zwłaszcza w obliczu zagrożeń cybernetycznych. Poziom tych zagrożeń stale rośnie, a konsekwencje mogą być coraz poważniejsze. Z raportu „Global Security Outlook 2023” Światowego Forum Ekonomicznego wynika, że jeśli poziom bezpieczeństwa przemysłu i infrastruktury krytycznej nie ulegnie poprawie, to rosną obawy, że do 2025 r. hakerzy mogą stanowić poważne zagrożenie dla bezpieczeństwa ludzi[5].

W obliczu tych wyzwań i rosnącego ryzyka cybernetycznego, sama struktura globalnego transportu kolejowego przechodzi niezwykłą transformację. W miarę jak branża pędzi naprzód, wdrażanie technologii cyfrowych i inteligentnych systemów stało się integralną częścią jej ewolucji. Więcej elementów systemów transportowych i logistycznych jest zdigitalizowanych i połączonych ze sobą niż kiedykolwiek wcześniej. Od sygnalizacji świetlnej z czujnikami drogowymi i Lidar (wykrywanie światła i odległości), przez oświetlenie tuneli i systemy wentylacyjne, po systemy zasilania i sterowania. Złożoność sieci i liczba zasobów w inteligentnych systemach transportowych (ITS) szybko rośnie. Wraz ze wzrostem łączności zwiększa się zakres ataków z wieloma lukami w zabezpieczeniach. Tak więc w tym przypadku cyfryzacja sektora wymaga większej czujności i przygotowania na potencjalne zagrożenia. Doskonałym tego przykładem jest sytuacja, która miała miejsce w porcie w Los Angeles. Oprogramowanie ransomware NotPetya zostało wykorzystane do zaatakowania strategicznego celu dla globalnej spedycji i logistyki. Rezultat? Dwutygodniowa przerwa w działalności, zamknięcie największego terminalu towarowego w porcie Los Angeles i utrata 300 milionów USD. W miarę jak branża kolejowa staje się coraz bardziej zależna od technologii, rosną obawy związane z cyberbezpieczeństwem. Menedżerowie kolei są pod presją, aby zmniejszyć ryzyko dla swoich organizacji oraz poprawić widoczność i cyberbezpieczeństwo swoich sieci. Wymaga to wyjścia poza tradycyjne systemy ITS i wdrożenia nowych inicjatyw w celu ochrony sieci technologii operacyjnych i Internetu rzeczy (IoT).

Infrastruktura kolejowa ma zasadnicze znaczenie dla funkcjonowania społeczeństw i gospodarek. Gdy systemy kontroli ruchu lub sygnalizacji kolejowej zostaną zakłócone, całe miasto lub nawet region może pogrążyć się w chaosie, dlatego obecnie wiele władz lokalnych przeznacza więcej zasobów na usprawnienie transformacji swoich systemów mobilności. Technologia, czujniki i łączność są wykorzystywane do zmiany sposobu korzystania z infrastruktury transportowej i poprawy komfortu pasażerów. Fundamentalne znaczenie ma widoczność i monitorowanie działań, aby na czas wykrywać zagrożenia i stawiać im czoła. Zarządcy infrastruktury kolejowej muszą wiedzieć, kiedy cyberincydent ma lub może mieć potencjalny wpływ na infrastrukturę. System wczesnego ostrzegania umożliwia operatorom podjęcie działań przed wystąpieniem awarii lub zagrożenia bezpieczeństwa.

Kolejnym wyzwaniem dla globalnego transportu, w tym przemysłu kolejowego, jest zmiana mobilności ludzi, a w szczególności przemieszczanie się między domem, pracą i miejscem edukacji, na które wpływ ma rosnący rozwój miast, dlatego kluczowe znaczenie dla zarządców infrastruktury ma znajomość specyfiki tej mobilności i charakterystyki samej populacji.

Oprócz wyzwań związanych z mobilnością, gdzie planowanie i systemy transportowe muszą być na wysokim poziomie wydajności, metropolie stoją również przed innymi wyzwaniami, o których nie można zapominać w nadchodzącej przyszłości. Należą do nich degradacja środowiska, wyczerpywanie się zasobów naturalnych, rosnące koszty życia i bezrobocie. Miasta o dużej gęstości zaludnienia stoją przed wyzwaniami, które muszą być rozwiązywane jako zintegrowany system. Warto przy tym pamiętać, że rozwiązania technologiczne i strategiczne w systemach transportowych bez wątpienia ułatwią w przyszłości mobilność w gęsto zaludnionych obszarach miejskich.

Innowacyjne technologie – klucz do sprostania dzisiejszym wyzwaniom

Jak możemy skutecznie sprostać tym wyzwaniom? W ich obliczu nowe technologie oferują promyk nadziei na praktyczne rozwiązania.

– Świat pędzi naprzód, populacja rośnie, a nasze otoczenie jest coraz bardziej zurbanizowane. Zwiększa to zapotrzebowanie na bardziej wydajne i zoptymalizowane linie kolejowe. W związku z tym branża potrzebuje rozwiązań do zarządzania liniami kolejowymi, które są wspierane przez narzędzia sprzętowe i programowe, które ułatwiają zadania wykonywane przez operatorów, menedżerów i decydentów. Można to osiągnąć dzięki systemowi zarządzania koleją, który sprosta temu zadaniu. Rozwiązania Getac dla transportu kolejowego zapewniają solidne wsparcie dla profesjonalistów, dzięki czemu linie kolejowe działają wydajniej i bezpieczniej – mówi Tomasz Piktel, Business Development Manager, Getac.

Urządzenia Getac są wyposażone w najnowsze technologie łączności i sieci, w tym 5G, Wi-Fi 6 i GPS. Technologie te umożliwiają operatorom między innymi dostęp do zdalnych ekspertów, strumieniowe przesyłanie wideo w terenie, śledzenie zasobów w czasie rzeczywistym i osiągnięcie większej wydajności operacyjnej.

Doskonałym przykładem zastosowania tej zasady w praktyce jest przypadek zza polskiej granicy. Koleje Litewskie – firma, która potrzebowała cyfrowego rozwiązania, mogącego zapewnić nadzór wideo na żywo w celu poprawy bezpieczeństwa operacyjnego i wydajności, a jednocześnie takiego, które byłoby wystarczająco wytrzymałe, aby sprostać wymaganiom ruchliwego pociągu towarowego.

W każdej lokomotywie zainstalowano Getac F110, w pełni wytrzymały tablet o przekątnej 11,6 cala, wraz z dwiema stacjami dokującymi i czterema kamerami zapewniającymi obraz wideo w czasie rzeczywistym. Zapewniało to operatorowi pełną świadomość sytuacyjną. – Wydajność sprzętowa Getac F110 pozwala na przetwarzanie informacji ze wszystkich czterech kamer jednocześnie. 11,6-calowy wyświetlacz jest wystarczająco duży, aby prezentować wideo ze szczegółami, a czytelny ekran pozwala operatorom oglądać obrazy nawet w świetle dziennym. F110 jest również używany do pisania i wysyłania oficjalnych dokumentów. Wodoodporność i duża amplituda temperatur pracy (od -21°C do 60°C) są istotne dla wymagającego klimatu w pobliżu Morza Bałtyckiego. Ponadto F110 jest całkowicie chroniony przed kurzem i ciągłymi wibracjami podczas podróży koleją. Jego potężne podwójne baterie nie mają problemów z utrzymaniem całodobowej pracy w ruchliwych pociągach towarowych, a w pełni wytrzymała obudowa chroni przed uderzeniami, upadkami i zalaniem – wymienia Tomasz Piktel.

Nowe technologie mają więc ogromny potencjał, by skutecznie sprostać wyzwaniom transportu kolejowego. Ich wdrożenie wymaga inwestycji finansowych, a także dostosowania systemów regulacyjnych i bezpieczeństwa. Zaawansowane technologie mają jednak potencjał, aby zrewolucjonizować sektor kolejowy, poprawiając jego wydajność, niezawodność, dostępność i wpływ na środowisko.