Перспективы цифровизации транспорта сегодня рассматриваются специалистами чрезвычайно оптимистично. Действительно, на дорогах общего пользования уже движутся беспилотные автомобили, испытываются самоуправляемые локомотивы, обыденным стало применение почтовых дронов и др. Однако, на наш взгляд, такого рода примеры свидетельствуют об интеллектуализации транспорта, а не о его цифровизации, так как она требует кардинально иной технологии транспортной связанности.
Само понятие «цифровизация транспорта» не имеет общепринятой трактовки и, как правило, сводится к перечислению практических технологий (как в научных публикациях, так и в официальных документах). Так, долгосрочная программа развития компании ОАО «РЖД» предусматривает переход на «цифровую железную дорогу» и внедрение следующих технологий: платформенные решения, интегрированные с производственными системами ОАО «РЖД»; интернет вещей; обработка больших данных; распределенный реестр; цифровое моделирование; искусственный интеллект; новое поколение мобильных рабочих мест; электронный документооборот и др.1 Цифровизация транспорта в таком понимании выглядит как набор цифровых решений, не имеющих явного системного единства.
Еще менее определено понятие цифровизации транспортных коридоров. Например, Распоряжением Евразийского межправительственного совета от 31.01.2020 № 4 утвержден план формирования экосистемы цифровых транспортных коридоров ЕАЭС, включающий: цифровую карту, систему бронирования объектов инфраструктуры, систему электронной международной транспортной накладной, применяемой при железнодорожных и автомобильных перевозках, и др.2
Не добавляет ясности и определение Европейской комиссии по проблемам развития транспортных коридоров: «Международный транспортный коридор – наличие автомобильного, железнодорожного, водного и смешанных видов транспорта, которые осуществляют свою деятельность в непосредственной близости друг от друга или удаленных на многие километры, но ориентированных в одном общем направлении» [Ефремов и др., 2019].
В этой связи представляется, что прежде всего необходима терминологическая определенность цифровизации транспортных коридоров.
На наш взгляд, цифровизацию транспортных коридоров наиболее адекватно можно рассматривать с точки зрения теории решения изобретательских задач (ТРИЗ), которая была разработана советским изобретателем Г. Альтшуллером [Альтшуллер, 2011; Шпаковский, Новицкая, 2011].
В соответствии с ТРИЗ всякая техническая система, в том числе транспортная, в наиболее развернутом виде включает следующие элементы (рис. 1):
Если перемещение грузов происходит только за счет мускульной силы человека, то с точки зрения ТРИЗ этот человек единолично выполняет функции всех указанных элементов («рабочего органа», «трансмиссии», «двигателя» и «вычислителя»). Эволюция этой системы будет происходить по следующему алгоритму: появление механизмов транспортировки приводит к выделению подсистемы «рабочий орган»; появление системы разделения труда и конвейеров (в том числе транспортных) – к выделению подсистемы «трансмиссия»; появление моторов – к выделению подсистемы «двигатель» (рис. 2).
Рассмотрим этапы цифровизации транспортных коридоров на рис. 2 и уточним терминологию.
Механизация возможна, если выполнены два условия:
1) труд носит рутинный характер, то есть многократно воспроизводится по одной и той же программе;
2) объем рутинного труда является значимым, что делает целесообразным разработку и применение специальных механизмов.
В транспортной отрасли к примерам механизации следует отнести применение разного рода колесной техники, подъемных устройств, путей сообщения и др.
При роботизации (автоматизации), в отличие от механизации, человек передает технической системе не одну-единственную функцию, а весь производственный цикл, в ходе которого над объектом последовательно производится ряд разнокачественных операций. В силу этого транспортный процесс представляет своеобразный конвейер, действующий по принципу: человек → источник энергии → механизм 1 → объект труда → механизм 2 → объект труда → … → механизм n → объект труда. Управление технологическим процессом в этом случае осуществляется механизмами по заранее заложенной и, что принципиально важно, неизменной программе.
В транспортной отрасли примерами роботизации могут служить автомобиль, корабль, локомотив, а также железнодорожные пути сообщения, в которых над потоком грузов выполняется последовательность операций в рамках системы разделения труда (транспортировка, хранение, погрузка/разгрузка, упаковка, распределение и др.).
В транспортной отрасли примерами интеллектуализации являются системы, способные действовать без непосредственного присутствия человека: умные системы регулировки дорожного движения, беспилотный транспорт, почтовые челноки (дроны, роверы и т.п.), а также интеллектуальные платежные системы транспорта, роботы-аналитики и т.п.
Следует отметить, что становление каждого нового этапа развития транспортной отрасли из указанных выше (механизация, роботизация, интеллектуализация, цифровизация) не уничтожает доминирующую технологию предшествующего этапа полностью, а включает ее в себя в качестве подсистемы.
Цифровизация требует выполнения ряда условий:
Таким образом, полностью цифровой, или диджитальный, транспорт должен обрести все логические функции человека, включая функцию управления, ведь «digit – управляющий сигнал в информационно-компьютерных системах» [Катасонов, 2019]. В итоге процесс перевозки должен осуществляться без какого бы то ни было участия человека по принципу: киберфизическая система → груз → киберфизическая система → человек (как конечный потребитель груза).
Исходя из вышесказанного в рамках данной статьи под цифровизацией транспортных коридоров понимается процесс передачи всех перевозочных функций человека киберфизическим системам, завершающийся полной дегуманизацией транспортного процесса.
Под транспортным коридором в настоящей статье понимается географический маршрут, на котором сопротивление внешней среды процессу перевозки грузов минимально и который в силу этого востребован перевозчиками.
Переход к каждому последующему, более сложному этапу развития транспортных коридоров происходит при предельном единообразии, предсказуемости, однородности и рутинности операций на предыдущем уровне. Действительно, в силу закона Седова (закона иерархических компенсаций) в сложной иерархически организованной системе рост разнообразия на верхнем уровне системы обеспечивается ограничением разнообразия на предыдущих уровнях, и наоборот, рост разнообразия на нижнем уровне разрушает верхний уровень организации (то есть система как таковая гибнет) [Седов, 1993].
Таким образом, единообразный, рутинный, часто повторяющийся труд человека способен породить механизацию; один и тот же набор применяемых механизмов способен породить роботизацию и автоматизацию; неизменность и единообразие внешней среды и ответных реакций транспортной системы – интеллектуализацию; неизменность и единообразие человеческих потребностей и грузопотоков – цифровизацию.
С учетом сказанного можно представить следующие этапы подготовки технической системы транспорта к цифровизации (рис. 3).
На рис. 3 показано, что в полном соответствии с законом Седова достижение единообразия отношений с внешней средой (вертикальная ось) делает возможным качественный скачок в эволюции производственной деятельности (горизонтальная ось). В свою очередь, достижение предсказуемости, однородности и рутинности в производстве открывает новые перспективы для перевода отношений с внешней средой на более высокий уровень единообразия.
Другими словами, цифровизация по умолчанию требует одного критически важного условия: абсолютной стабильности человеческих потребностей, что имеет следствием линейный характер всех изменений в транспортной системе и полную прогнозируемость торговых, транспортных и производственных процессов. Это и обеспечивает возможность осуществления перевозок без прямого и постоянного участия человека.
Разумеется, данное условие при сегодняшнем положении дел невыполнимо. Возможно лишь классифицировать разные виды транспорта по степени их готовности к потенциальной цифровизации с точки зрения двух факторов (рис. 4):
На рис. 4 показано, что наиболее пригодны для цифровизации трубопроводный и железнодорожный виды транспорта, так как они используют специально выделенные каналы и пути для перемещения грузов, а также ориентированы на работу в основном с однородными видами грузов.
В идеале для полного разворачивания цифровизации по транспортным коридорам должны бесконечно и массово двигаться безличные единицы однородного груза. В то же время полностью оцифрованный транспорт должен носить мультимодальный и глобальный характер, то есть беспрепятственно пересекать все пространства, страны и континенты. Для этого все участники (включая грузоотправителей и грузополучателей) должны взаимодействовать на основе одних и тех же совместимых между собой (то есть идентичных) цифровых технологий.
Рис. 1. Внутренняя структура технической системы с точки зрения ТРИЗ
Fig. 1. Internal structure of technical system according to TIPS (theory of inventive problem solving)
Рис. 2. Этапы эволюции транспортной системы с точки зрения ТРИЗ
Fig. 2. Stages of transport system evolution according to TIPS
Рис. 3. Единообразие как условие развития транспортной системы
Fig. 3. Uniformity as a criterion for transport system development
Рис. 4. Готовность разных видов транспорта к потенциальной цифровизации
Fig. 4. Readiness of different transport modes for potential digitalization
Для того чтобы цифровизация стала реальностью, во взаимодействии двух и более перевозчиков должна иметь место комплементарность, под которой в данном случае мы понимаем способность всех участников перевозки поддерживать между собой свободную циркуляцию материальных, информационных и энергетических потоков, благодаря чему их собственные технические системы сохраняют как целостность (в понимании ТРИЗ, рис. 1), так и способность к дальнейшему внутреннему усложнению.
В межгосударственном железнодорожном сообщении на сегодняшний день комплементарности не наблюдается. Наиболее наглядно это проявляется в разной ширине колеи на железных дорогах и в различии базовых международных соглашений: Соглашения о международном железнодорожном грузовом сообщении (СМГС), которое применяется в России, Китае и ряде других стран, и Конвенции о международных железнодорожных перевозках (CIM–COTIF; в российской литературе часто обозначается как ЦИМ), которая применяется в ряде европейских стран. Данные соглашения имеют серьезные различия, причем «СМГС явно больше защищает интересы перевозчика, тогда как ЦИМ больше отвечает интересам отправителя и получателя» [Колодяжный, 2018]. Кроме того, «ЦИМ предоставляет довольно много свободы сторонам договора перевозки при осуществлении своих прав и обязанностей. В отличие от ЦИМ, положения СМГС являются строго регламентированными» [Колодяжный, 2018]. Таким образом, СМГС и CIM имеют принципиальные различия, касающиеся наиболее важных правовых аспектов: «условий договора перевозки, правового положения получателя, правил оплаты услуг по договору, приема и выдачи груза, исчисления размеров и пределов ответственности железной дороги (перевозчика), правил предъявления претензий и исков» [Будзинская, 2013]. Как следствие, «доставить груз, к примеру, из Германии в Россию по одной накладной невозможно. Необходимо переоформление перевозочных документов» [Будзинская, 2013].
На наш взгляд, факт принципиального различия систем документооборота связан не только с политическими факторами, но имеет более глубокие, системные причины. Рассмотрим их более подробно.
Как известно, в мире ширина железнодорожной колеи колеблется от 1000 до 1675 мм, а в Европе исторически параллельно существовали железнодорожные пути с разной шириной колеи. Лишь с течением времени был принят единый стандарт ширины колеи 1485 мм, которым, «как отмечают историки… пользовались римские мастера, изготавливающие повозки»3. Однако и в наши дни все еще нет полного технического единообразия железнодорожных путей в Европе: «Сегодня в ЕС три государства – Латвия, Литва, Эстония – имеют колею 1520 мм, Финляндия – колею 1524 мм, Польша и Словакия имеют отдельные железнодорожные линии колеи 1520 мм, есть также небольшие участки в Венгрии и Румынии… Не следует забывать и о наличии в Европе “иберийской” колеи 1668 мм в Испании и Португалии» [1520–1435: перспективы сотрудничества, 2011]. Кроме того, следует отметить, что «одним из препятствий в создании единой железнодорожной сети является отсутствие технической совместимости между железнодорожными сетями стран ЕС. Например, в европейских странах используются различные типы систем сигнализации и напряжения контактной сети». В итоге «создание единого железнодорожного пространства по-прежнему является недостигнутой целью для европейских стран, что связано с отсутствием технической совместимости между железнодорожными сетями стран ЕС» [Рынок грузовых железнодорожных перевозок.., 2020]. Лишь в апреле 2004 года было создано Европейское железнодорожное агентство (European Railway Agency) с целью координации технических условий по технико-эксплуатационной совместимости и безопасности движения, создания конкурентоспособной европейской железнодорожной системы.
При этом в Европе относительно невелика значимость «железнодорожного транспорта в пассажирском и грузовом сообщении: в 1970–2000 годах в 15 странах ЕС доля железнодорожного транспорта в пассажирских перевозках сократилась с 10,2 до 6,3%, в грузовых перевозках – с 20,1 до 8,1%» [Рынок грузовых железнодорожных перевозок.., 2020]. Растет конкуренция со стороны автомобильного транспорта: «…повышение конкурентоспособности автомобильных перевозок: либерализация рынка позволила создать механизм, при котором лицензированные автоперевозчики свободно доставляли груз из одной страны ЕС в другую» [Рынок грузовых железнодорожных перевозок.., 2020]. Автомобильный транспорт в Европе «получил возможность (при наличии лицензии) осуществлять доставку груза между любыми городами стран Европейского союза. При этом на железнодорожном транспорте для осуществления международных перевозок необходимо заключать договоры и соглашения между всеми странами и железнодорожными компаниями» [Рынок грузовых железнодорожных перевозок.., 2020].
Одновременно активно стимулируется конкуренция внутри самой железнодорожной системы: «путем заключения государственных контрактов и… открытия доступа к инфраструктуре и грузовым перевозкам» [Рынок грузовых железнодорожных перевозок.., 2020]. В итоге в Европе «конкурируют между собой… непосредственно перевозчики грузов или пассажиров, деятельность которых осуществляется на одной инфраструктуре» [Рынок грузовых железнодорожных перевозок.., 2020].
Перечисленные факты о железных дорогах в Европе говорят о том, что они являются вспомогательным видом транспорта. Относительно небольшие расстояния перевозки дают конкурентное преимущество автомобильному грузовому транспорту, способному извлекать положительный эффект масштаба при намного меньших объемах перевозки, чем железнодорожный. Следствием этого является монополистическая конкуренция на рынке перевозок.
В нашей стране изначально была другая ситуация: «В отличие от Европы, в России был сразу принят единый стандарт на ширину колеи и с 1851 года “широкая” колея стала унифицированным размером при строительстве всех железных дорог в самой России и во всех частях империи, а затем и Советского Союза» [1520–1435: перспективы сотрудничества, 2011].
Отметим этот факт: российская железнодорожная система проектировалась и создавалась по единым стандартам, установленным централизованно. В свою очередь, разная ширина породила разный габарит подвижного состава: на пространстве колеи 1520 мм он существенно шире и выше, чем в Европе. Такого рода решения всегда имеют важные технологические последствия для многих отраслей, в том числе, например, для космической. Так, NASA вынуждена была учитывать габаритные ограничения американских железных дорог, когда разрабатывала технологию доставки к месту старта своих летательных аппаратов – «150-тонных сегментов шириной 12 футов на стартовую площадку»4. Другими словами, габариты современных американских космических кораблей определяются стандартами еще древнеримских дорог – средними размерами повозки и корпусов двух лошадей.
В России же особые условия (суровый климат, большие территории, значительные расстояния перевозки, низкая плотность экономической деятельности) привели к тому, что железнодорожные пути сообщения сразу стали становым хребтом всей национальной экономики: сообщение осуществлялось главным образом с помощью железных дорог, ориентированных на крупные объемы перевозок. Такие объемы в свою очередь могли обеспечить только крупные производители или территориально-производственные комплексы. Другими словами, российские железные дороги были и остаются главным инструментом соединения крупных технологических зон. В силу огромной протяженности путей получение положительного эффекта масштаба требует концентрации всего производства в рамках одной компании. Только при этом условии достигается глубокое разделение труда и эффективность железнодорожного транспорта. Это свойство российских дорог и породило естественную монополию, а также СМГС как инструмент соблюдения ее интересов.
Таким образом, наблюдается следующая причинно-следственная связь: разные природные, географические и демографические условия → разные стандарты механизмов, например колеи, вагонов и др. (механический уровень) → разные технологии сопряжения механизмов (уровень роботизации) → разные способы согласования интересов перевозчиков, продавцов, покупателей и государства, в том числе в правовой сфере (уровень интеллектуализации).
Другими словами, между российской железной дорогой и европейскими железными дорогами наблюдается некомплементарность на нескольких уровнях:
Таким образом, международные транспортные коридоры не преодолели еще этапа интеллектуализации и в обозримом будущем не смогут перейти собственно к цифровизации перевозок.
Цифровизация как мейнстрим развития современного транспорта требует полной идентичности европейских и российских железных дорог на всех уровнях. Однако если деятельность российского и европейского перевозчиков смоделировать с помощью ТРИЗ, то их некомплементарность можно представить следующим образом (рис. 5).
Рис. 5. Некомплементарность российской железной дороги и европейских железных дорог
Fig. 5. Mutual discrepancy of Russian and European railways
Некомплементарность российской железной дороги и европейских железных дорог во многом связана с явлением, которое в экономической науке получило название «эффект колеи» (path-dependence problem): не так важно, какой стандарт закрепляется (например, ширина железнодорожной колеи), а важно, что «потом с этого пути невозможно сойти» [Аузан, 2015]. В данном случае «эффект колеи» можно понимать и в прямом смысле (как сложившееся исторически отличие в ширине колеи), и в переносном (как эффект зависимости новых действий от принятых в прошлом решений).
Это означает, что комплементарность железных дорог и цифровизация глобальных транспортных коридоров могут быть достигнуты на качественно иной технологической платформе (например, движение на магнитной подушке), которое снимет неразрешимые противоречия механического уровня.
Во вторую очередь некомплементарность связана с различием внешних сред, в которых действуют российская железная дорога и европейские железные дороги: чем выше нестабильность внешней среды, тем сложнее продвигается интеллектуализация и цифровизация. Именно по этой причине, например, операторы трубопроводного транспорта предпочитают долгосрочные контракты, а не гонятся за краткосрочной максимизацией тарифов и цен.
Таким образом, о цифровизации транспортных коридоров говорить еще очень преждевременно. Наблюдаются некоторые предпосылки для цифровизации внутри железных дорог (например, в рамках РЖД), но цифровые технологии некомплементарны у перевозчиков, грузоотправителей и грузополучателей, так как каждый из них работает в своей собственной технологической среде. Кроме того, государственные органы (например, таможенные) не готовы ни к использованию цифровых документов этих субъектов транспорта, ни к работе в единой информационной экосистеме. Это означает, что в транспортных коридорах сегодня имеют место не цифровые технологии, а безбумажные, так как процесс перевозки все еще не может обходиться без участия человека.