New transport solutions as a response to strategic technological sovereignty challenges

Full Text

ВВЕДЕНИЕ

Транспортная система Российской Федерации выполняет исключительно важную для экономики функцию в условиях большой протяженности территории страны. Сложившаяся географическая система производства и потребления, порядок распределения минеральных ресурсов и специфические природно-климатические условия определяют неизменно высокую потребность в транспортном обеспечении для страны. Это оказывает критическое влияние как на макроэкономику, так и на внешнюю торговлю.

В формирующемся многополярном мире вопрос глобальной конкурентоспособности – это вопрос, ответ на который определяет геостратегическое положение страны на десятилетия вперед. Иными словами, глобальная конкурентоспособность закладывает основу для входа государств в новый технологический уклад в качестве стран-лидеров или стран-аутсайдеров. Соответственно, в такой определяющий момент истории межстрановая конкуренция обостряется, используются различные нелегитимные методы противостояния, в том числе санкции.

Подобный подход применялся странами Запада в отношении формирующегося СССР около века назад. Тогда достойный ответ был найден. Советская научно-инженерная школа осуществила разработку и внедрение в промышленность огромного количества передовых технико-технологических решений, и на протяжении полувека СССР наравне с США определяли миропорядок и обладали наибольшими доступными ресурсами.

Сегодня, при схожей проблематике, условия задачи изменились. Это естественный процесс, связанный со сменой технологических укладов и неизбежным технологическим прогрессом, отфильтровывающим отжившие себя модели, технологии и даже целые отрасли народного хозяйства. По мнению авторов, в нынешних условиях и с сопутствующим им уровнем развития науки и техники Российская Федерация имеет потенциал для вхождения в новую модель мироустройства в числе стран-лидеров, определяющих экономическую и технико-технологическую повестку.

ВНЕШНИЕ ВЫЗОВЫ И СТРАТЕГИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ

На протяжении последних лет, особенно после начала специальной военной операции, проводится значительная работа по формированию альтернативных полюсов мирового влияния в противовес англосаксонской концепции мировой гегемонии. Существенные успехи достигнуты в рамках Шанхайской организации сотрудничества и объединения БРИКС. Важным следствием многополярной мировой системы является глобальное изменение структуры и содержания международной торговли, которая наравне с международной валютной системой находится в стадии трансформации. Указанное обстоятельство означает скорое зарождение новой системы. Ее структура будет формироваться, исходя из конкурентоспособности участников внешнеэкономической деятельности, а содержание, судя по декларируемым принципам свободного мира, будет сочетать национальный технологический суверенитет в части критических объектов и технологий и значительную долю свободного рынка (возможно, частично разделенного на западные и незападные страны).

В данных условиях, в первую очередь, необходимо рассмотреть ситуацию, связанную с глобальной конкурентоспособностью отечественной продукции. Согласно экономической теории, вопрос конкурентоспособности лежит на пересечении двух плоскостей – цены и качества продукции (услуги). Оба указанных компонента являются важными и многосторонними. Компонентом, который находится в зависимости от работы транспорта, является цена. Современное ценообразование, безусловно, находится под большим влиянием объективных и субъективных факторов – соотношения спроса и предложения, ожидания отраслевых изменений, колебаний общей рыночной конъюнктуры и т.д. Однако на транспорте, особенно на магистральном, большую роль играет категория экономически обоснованных издержек. Иными словами, роль себестоимости транспортных услуг имеет важнейшее значение при формировании тарифов на перевозки.

Поскольку на каждом переделе формируется добавленная стоимость, можно утверждать о наличии мультипликативного эффекта при переносе тарифа на услуги транспорта в себестоимость продукции. В общем виде данный феномен может быть представлен в следующем виде:

Цⁱ_пер =(1+Rⁱ )*(Ц^i-1_пер + ДСⁱ_пер + Тⁱ_пер ),

где Цⁱ_пер – цена продукции на i-м переделе; i – передел; Rⁱ – норма рентабельности на i-м переделе; Ц^i-1_пер – цена продукции, закупленной для осуществления i-го передела; ДСⁱ_пер – добавленная стоимость, создаваемая на i-ь переделе; Тⁱ_пер – тариф на перевозку продукции до i-го передела от i-1-го передела.

Как видно из формулы, тариф на перевозку продукции на каждом переделе переносится на следующий передел с учетом нормы рентабельности производства. Таким образом, его рост или снижение вызывают непропорциональное изменение себестоимости конечной продукции, накапливаясь на каждом этапе. Это позволяет сделать утверждение о высоком влиянии транспортной составляющей на глобальную конкурентоспособность отечественной продукции.

Второй вопрос, требующий рассмотрения в данном контексте, это технологическая независимость транспортной системы. Как показала практика, данный вопрос имеет важность как в аспекте возможности обеспечения собственно перевозок, так и в аспекте возможных колебаний ее себестоимости [1].

Комплексный ответ на стратегические вызовы и задачи, таким образом, должен базироваться только на эффективных отечественных транспортных решениях.

ЗАДАЧИ ТРАНСПОРТА В КОНТЕКСТЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ

Освещая задачу транспорта, необходимо отметить, что таковой является не перевозка, а доставка грузов и пассажиров. Иными словами, результат, а не процесс. При этом должен быть обеспечен минимальный расход ресурсов на горизонте жизненного цикла транспортной системы.

Результат доставки грузов и пассажиров в качестве одного из характеризующих показателей имеет срок доставки, т.е. период времени, за который груз (пассажир) достигает точки назначения. Изменение этого показателя оказывает влияние на уровень инфляции через объем спроса на деньги.

Например, ускорение доставки приводит к сокращению финансового цикла, т.е. увеличивается скорость обращения денег. Вследствие этого при прочих равных наблюдается снижение объема денежной массы. Уменьшается спрос на деньги и, соответственно, инфляция.

В части расхода ресурсов справедливо следующее. В современном мире ресурсы ограничены. И смитовская дилемма относительно пушек и масла остается актуальной для всех отраслей экономики.

Транспорт является крупным потребителем различного вида ресурсов [2]: материальных, трудовых, финансовых и др., которые направляются на следующие цели:

• строительство линий транспорта;
• производство транспортных средств;
• обслуживание и ремонт линий транспорта и транспортных средств;
• организация и обслуживание перевозок;
• непосредственно эксплуатационная деятельность, включая движенческие операции.

Конкуренция за ресурсы, необходимые для осуществления хозяйственной деятельности, с предприятиями других отраслей приводит, во-первых, к удорожанию данных ресурсов, а во-вторых, к снижению экономических показателей тех отраслей, которые вынуждены находиться в ресурсном голоде (дефиците ресурсов).

Наиболее существенным для государственной экономики является второй аспект, поскольку он является препятствием для развития отраслей и, как следствие, государственной экономики. Экономия же ресурсов и перераспределение излишка в другие отрасли будут способствовать росту ВВП.

Кроме того, экономия ресурсов на транспорте будет оказывать существенное влияние на снижение тарифов на перевозки. Следствия таких уменьшений были рассмотрены ранее.

Далее актуальным является рассмотрение возможности существенного снижения в потреблении ресурсов на транспорте при одновременном повышении скорости доставки в рамках эксплуатируемых транспортных систем.

В середине ХХ века при исследовании данной проблематики Н.Г. Винниченко была сформулирована «транспортная единица действия», определяемая как «произведение тонно-километров на скорость доставки, выраженную в километрах в час» [3]. Позднее, в 1980-х гг было введено понятие «тран» – показатель, учитывающий три фактора: тонны, километры и квадрат скорости доставки». Практическое внедрение показателя «тран» потерпело неудачу по причине того, что работа транспорта была фактически отождествлена с кинетической энергией. Было установлено, что энергоемкость транспорта находится в зависимости от большого количества факторов, в том числе грузоподъемности; увеличение скорости движения снижает энергоэффективность при превышении определенного порогового значения, определяемого характеристиками двигателя [4].

По мнению авторов, критика показателя «тран» имеет под собой определенные основания. Однако ответ на поставленный авторами вопрос лежит в плоскости используемых технологий. Кардинальный рост эффективности работы транспорта требует новых прорывных технологий. На протяжении истории человечества такие технологии появлялись неоднократно как в эксплуатируемых транспортных системах (например, паровой двигатель в судоходстве), так и в новых транспортных системах (железная дорога как другой вид транспорта). Неизменным оставалось условие соответствия новой технологии вызовам времени.

КРИТИЧЕСКИЕ ПРОРЫВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ НА ТРАНСПОРТЕ

Критические прорывные технологии в транспортной отрасли относятся к пяти основным направлениям:

• техника;
• материалы;
• энергия;
• системы управления;
• бизнес-модели.

Безусловно, существуют технологии, не относящиеся к данным блокам. Например, это технологии развития человеческого потенциала. Тем не менее, по мнению авторов, именно технологии, относящиеся к перечисленным блокам, способны дать наибольший эффект в масштабах государства и в рамках ресурсноориентированного управления.

В части техники выделяются следующие основные направления:

• продление срока жизненного цикла техники;
• интеллектуализация.

Для продления срока жизненного цикла широко используются новые материалы и разработки, технологии производства, обслуживания и ремонта. Так, например, в отрасли авиационного строительства стали широко использоваться композиционные материалы на основе углепластика, а на железнодорожном транспорте была внедрена технология смазки рельсов в кривых. Интеллектуальные транспортные средства сегодня осуществляют самодиагностику и диагностику инфраструктуры с помощью встроенных датчиков и аналитических модулей.

Противодействие развитию техники реализуют бизнес-интересы. Концепция экономического роста создает стимулы к непрерывному расширенному воспроизводству основных средств. Однако на железнодорожном транспорте, исключая высокоскоростной, с 1980 г. прирост протяженности сети составил менее 5%, тогда как мировая экономика за этот период выросла более чем в 10 раз. Согласно постулатам экономической теории, транспортный сектор (в данном случае железнодорожный) должен быть испытать значительный отток капитала. Нивелированием данного явления может быть только сокращение срока полезного использования машин и механизмов на транспорте и рост объемов ремонтно-восстановительных работ.

В области материалов главными трендами являются следующие:

• повышение надежности;
• снижение массогабаритных характеристик.

В части повышения надежности наблюдается как использование новых материалов (как, например, описанная ранее ситуация с композиционными материалами), так изменение конструкции транспортных средств. К последнему относится, например, использование тягового линейного двигателя, исключающего работу вращающихся механизмов, или использование на автомобильном транспорте тяговых электродвигателей, питающихся от бортовой маломощной топливной установки.

Противонаправленным фактором является инертность системы нормативно-правового обеспечения. Следует отметить, что методы измерения прочности конструкций не учитывают появление новых материалов с новыми свойствами, и процесс испытаний неоправданно затягивается, а в отдельных случаях становится камнем преткновения на пути внедрения.

В области потребления энергии расширяется использование нетрадиционных источников, внедрение других видов топлива. Наиболее ярким примером является проект по использованию водородного топлива в Сахалинской области. Однако, как нетрадиционные источники энергии, так и новые виды топлива не имеют массового характера использования, что не позволяет реализовать эффект масштаба и делает их использование неоправданно дорогим.

В части систем управления отчетливо прослеживаются две тенденции, которые в последнее время тесно переплетаются: применение технологий безлюдного управления и мониторинга; использование искусственного интеллекта для принятия решений. К примеру, создаются автопилотируемые автомобили, интеллектуальные программно-аппаратные комплексы. На другой чаше весов лежат сомнения в безопасности искусственного интеллекта (ИИ) для человека и человечества. Данный вопрос поднимался еще футурологами ХХ века, в настоящее время дискуссии на данную тему продолжаются с участием авторитетных ученых.

В блоке бизнес-моделей существенных новинок нет. Но продолжают интенсивно развиваться схемы государственно-частного партнерства и концессии, которые насчитывают более чем полуторавековую историю. За счет таких схем взаимодействия существенно меняется облик современных городов. Тем не менее, реализация государственной политики часто может противопоставляться частным интересам.

ПРОРЫВНЫЕ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ ТРАНСПОРТНЫЕ РЕШЕНИЯ

Важная задача транспортной отрасли Российской Федерации: в сложившихся условиях определить параметры прорывных транспортных решений, согласующихся с государственной политикой в области транспорта, пространственного развития, промышленности и освоения недр.

Согласно теории всеобщей организационной науки тектологии А.А. Богданова [5], в любой системе, а транспорт таковой, безусловно, является, имеют место активности и сопротивления. Рассмотренные ранее активности и сопротивления в виде направлений развития критических прорывных технологий и выявленных противодействий необходимо конструктивно сложить в организующуюся систему с сонаправленным действием элементов, в противовес дезорганизующейся.

Из рассмотренных ранее направлений развития можно выделить те, которые влияют на специфический выбор вида транспорта, а не носят универсальный характер (Табл. 1).

 

Таблица 1. Определение универсальности направлений развития

Table 1. Determining the universal nature of development paths

№ п/п	Направление	Универсальность в отношении видов транспорта	Обоснование отнесения
1	Продление срока жизненного цикла техники	Нет	Срок жизненного цикла транспортной системы может быть кратно продлен только при внедрении технологий бесконтактного движения и сокращении вращающихся механизмов
2	Интеллектуализация	Ограниченно	Применимо для колейного транспорта
3	Повышение надежности	Да	Использование аналогичных материалов возможно на различных видах транспорта
4	Снижение массогабаритных характеристик	Ограниченно	Исключено для случаев, когда масса транспортного средства связана с тяговыми усилиями и устойчивостью
5	Использование нетрадиционных источников энергии	Ограниченно	Зависит от способа подачи энергии на двигатель
6	Внедрение новых видов топлива	Ограниченно	Зависит от возможности использования средств хранения и преобразования топлива в энергию
7	Применение технологий безлюдного управления и мониторинга	Ограниченно	Реализация для неколейного транспорта не завершена
8	Использование искусственного интеллекта для принятия решений	Да	Нет явных ограничений по видам транспорта
9	Схемы государственно-частного партнерства и концессии	Да	Не являются специализированными

 

Аналогичную работу проведем в отношении сопротивлений (Табл. 2).

 

Таблица 2. Определение направлений работы с сопротивлениями

Table 2. Determining the paths of work with resistances

№ п/п	Сопротивление	Сущностное содержание	Возможность трансформации / нивелирования влияния
1	Бизнес-интересы	Обеспечение прибыли	Расширение транспортной сети
2	Инертность системы нормативно-правового регулирования	Отсутствие верификации новых материалов	Цифровое моделирование и цифровая сертификация
3	Немассовость использования	Отсутствие массового производства	Принятие принципиального обоснованного решения на уровне государственной программы
4	Безопасность ИИ	Отсутствие уверенности в адекватности критически важных решений	Допуск к низкорисковым операциям
5	Государственная политика	Стратегический подход с возможным упущением деталей, доступных на уровне бизнеса или населения	Углубление структуры единой интегрированной транспортной системы страны и взаимодействия при ее проектировании

 

Необходимо сделать комментарий, относящийся к ИИ. Под адекватностью критически важных решений (т.е. принятых в потенциально в какой-либо степени опасных для жизни и здоровья людей ситуациях) ИИ понимается соответствие таких решений экологии, материальным ценностям, культурному коду и моральным императивам. Принимая во внимание тот факт, что на решения ИИ большое влияние оказывает его создатель, а также источники информации для самообучения, данная проблематика должна находиться под государственным и общественным контролем. Внедрение подобных решений должно осуществляться постепенно, с возможностью корректировки на каждом шаге. В качестве объекта бенчмаркинга может приниматься опыт внедрения системы автопилота на воздушном транспорте.

Анализируя представленную ранее информацию, можно однозначно идентифицировать примат государственной политики в области транспорта и технологической независимости над текущими бизнес-интересами. Однако в условиях выделения транспорта в рыночный сектор (а в Российской Федерации именно такая ситуация, несмотря на то что инфраструктурный оператор ОАО «РЖД» принадлежит государству: все операторы транспортной отрасли являются де-юре коммерческими организациями) процесс сонаправления активностей государства и бизнеса является необходимым условием эффективного функционирования транспортной системы. Обеспечение улучшения степени связанности территорий имеет высокую положительную корреляцию с бизнес-интересами максимизации прибыли даже при наложении на транспортную систему задачи кардинального увеличения срока эксплуатации (с минимальным объемом ремонтно-восстановительных работ). С точки зрения применяемых материалов, в данном случае, целесообразно отметить возможности использования композитных материалов, позволяющих продлить срок эксплуатации до 100 лет. Из имеющихся на сегодняшний день в мире транспортных технологий только технология магнитной левитации позволит кратно нарастить протяженность транспортной сети без соответствующего увеличения расходов на техническое обслуживание и ремонт, что обусловливается особенностями взаимодействия пути и подвижного состава, а также организации тяги [6]. Указанная технология способна значительно повысить скорость перевозок без снижения энергетической эффективности [7], т.е. преодолеть те ограничения, с которыми в свое время столкнулись исследователи, предложившие измерители «транспортная единица действия» и «тран». Очевидно, что внедрение значительного объема предложенных инноваций потребует цифровизации процесса сертификации. Впоследствии этот процесс имеет потенциал для создания положительного эффекта в других отраслях промышленности.

В части развития прочих выделенных направлений наиболее целесообразным видится следующее. Магнитолевитационный транспорт в совокупности с использованием композитных материалов для производства объектов инфраструктуры и подвижного состава успешно справляется с задачами продления срока эксплуатации, повышения надежности и снижения массы, что является важным фактором, содействующим как ускорению строительства транспортной инфраструктуры, так и расширению географии такого строительства, охватывая регионы с многолетнемерзлыми грунтами. Использование ИИ должно носить ограниченный характер, фокусируясь на вопросах обеспечения безопасности, прогноза развития рисковых событий, проактивного моделирования износа и поведения транспортной системы в целом.

Открытым остается вопрос использования альтернативных источников энергии. Транспорт является крупным потребителем энергии и требует достаточно емких и эффективных источников, сонаправленных с экологической повесткой. Интересными выглядят решения, связанные с использованием атомных станций малой мощности и двигателями на водородном топливе.

Опыт разработки магнитолевитационной транспортной системы консорциумом «Российский Маглев» показывает, что технологическая кооперация позволяет производить все компоненты на территории Российской Федерации по отечественным технологиям [8].

Таким образом, магнитолевитационный транспорт российской разработки обладает всем необходимым набором характеристик для того, чтобы выступать тем научно-практическим транспортным решением, которое отвечает в совокупности интересам государства и бизнеса и обеспечивает конкурентные преимущества для отечественной промышленности, выступающей в качестве потребителя транспортных услуг.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Единая интегрированная транспортная система обладает высокой степенью сложности и одновременно с этим играет одну из ведущих ролей в обеспечении безопасности и конкурентоспособности государства. В условиях прогрессирующих геополитических противоречий транспорт должен создавать прочный фундамент для обеспечения связанности территорий страны, повышения равномерности расселения граждан, укрепления жизнеспособности экономики [9, 10].

Как показывает прошлый опыт, «локомотивом» прорывных изменений являются не проверенные временем (устаревшие) технологии, а радикальные инновации, создающие качественно новые процессы и связи. Такой прорывной технологией является магнитолевитационный транспорт [11, 12].

Анализ трендов в развитии критических прорывных технологиях показал, что возможно сонаправленное движение науки, государственной политики и интересов бизнеса. В Российской Федерации в текущих условиях – это интенсивное развитие сети транспортных коммуникаций с одновременным радикальным повышением срока их эксплуатации с максимальной надежностью и ограниченным использованием технологий искусственного интеллекта.

В результате реализации предлагаемых мер возможно достижение государственных целей пространственного развития страны, снижение уровня инфляции в экономике, а также обеспечение высвобождения дефицитных ресурсов для нужд различных отраслей промышленности, что обеспечит устойчивый экономический рост и глобальную конкурентоспособность транспортной системы Российской Федерации.

Авторы заявляют что:

1. У них нет конфликта интересов;
2. Настоящая статья не содержит каких-либо исследований с участием людей в качестве объектов исследований.

The authors state that:

1. They have no conflict of interest;
2. This article does not contain any studies involving human subjects.

About the authors

Sergei A. Smirnov

Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University

Author for correspondence.
Email: noc-pgups@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2096-6967
SPIN-code: 3042-2910

Head of the Zaitsev Research and Education Center for Passenger Transportation

Russian Federation, St. Petersburg

Olga Yu. Smirnova

Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University

Email: noc-pgups@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2239-4384
SPIN-code: 9083-2984

Deputy Head of the Zaitsev Research and Education Center for Passenger Transportation

Russian Federation, St. Petersburg

References

Supplementary files