Что происходит, когда планы железнодорожных перевозок действительно реализуются

Такие выгоды выражаются в десятках миллионов дополнительных тонн, перевозимых ежегодно, без прокладки новых путей, покупки дополнительного оборудования или добавления локомотивов. Это означает сокращение всплесков урожая, стабилизацию потоков угля и устранение узких мест в экспорте.

Я знаю, потому что видел обе стороны отрасли. Я проработал 24 года в Union Pacific и многие годы занимался решением технологических проблем.

В настоящее время я сосредоточен на том, чтобы помочь сфере перевозки сыпучих грузов в Северной Америке и добиться тех же прорывов, которые уже преобразовали одну из крупнейших в мире сетей грузового железнодорожного транспорта. В отрасли, где даже доля процента может изменить правила игры, достигнутые мной результаты — до 10 процентов — являются конкурентным преимуществом.

В Северной Америке железные дороги всегда были основой перевозок сыпучих грузов. Даже сегодня более половины железнодорожных грузов в США (52%) составляют сыпучие грузы, такие как уголь, зерно, химикаты и удобрения. Это не просто товары, а жизненно важный ресурс для экономики. В 2022 году по железным дорогам прошло 3,4 миллиона вагонов угля, что составило около 70% поставок угля в стране на электростанции, и 1,5 миллиона вагонов зерна, что позволило американским фермерам удовлетворить внутренний спрос и выполнить экспортные контракты.

Я наблюдал за этими потоками с близкого расстояния. Когда они перемещаются плавно, они стабилизируют отрасли. Когда они замирают, это сразу же вызывает цепную реакцию. В коммунальных службах простаивают генераторы. Лифты переполнены. Экспортеры пропускают временные интервалы для судов и несут расходы за простой. Из-за больших объемов эти сбои обходятся очень дорого.

В сельском хозяйстве американские переработчики зерна за один квартал потеряли более 100 миллионов долларов из-за задержек железнодорожных перевозок. Компания Fertilizer Canada предупредила, что приостановка железнодорожного транспорта в стране может стоить до 45 миллионов долларов (63 миллиона канадских долларов) в день.

Каждый сбой подрывает доверие к железным дорогам как к основному способу перевозки сыпучих грузов.

Железная дорога — это самый эффективный способ перевозки сыпучих грузов. На них приходится всего 2% выбросов парниковых газов, связанных с транспортировкой грузов в США, при этом перевозится около 40% грузов на дальние расстояния. Кроме того, с точки зрения травматизма и смертности железнодорожный транспорт в 18 раз безопаснее, чем крупногабаритные грузовые автомобили.

Несмотря на эти преимущества, отрасль с трудом удерживает свою долю рынка. В 1970 году железные дороги класса I перевезли около 600 млрд груза в тоннах на милю, а к 2015 году этот показатель достиг 1,8 трлн. Но с тех пор объемы перевозки сократились, упав примерно на 1,4 триллиона тонн на милю в 2020 году. Победителем стали грузовые автомобили: в период с 2017 по 2023 год их доля в тоннаже увеличилась на 3 процента, а доля железнодорожных перевозок сократилась на 8 процентов.

Другими словами, врожденные преимущества железных дорог имеют значение только в том случае, если мы обеспечиваем надежность.

Я видел и приветствую неустанное стремление отрасли к эффективности. Я также стал свидетелем бесчисленного множества попыток, которые либо не оправдали ожиданий, либо нанесли ущерб отрасли, приведя к непредвиденным последствиям. Стратегия точного планирования железнодорожных перевозок (Precision Scheduled Railroading, PSR) изменила способ работы перевозчиков класса I, что позволило снизить коэффициент рентабельности и повысить производительность каждого локомотива, железнодорожного состава и команды. Это показало, чего можно добиться благодаря ориентированности отрасли на эффективности.

С другой стороны, жесткие графики PSR затрудняли адаптацию к изменению условий, связанных с погодными условиями, внезапным спросом или непредвиденным техническим обслуживанием. Повышение эффективности было реальным, как и неудовлетворенность грузоотправителей, вынужденных ждать.

Урок ясен: эффективность без способности адаптироваться — это тупик. Следующий этап планирования железнодорожного транспорта должен сочетать в себе и то, и другое.

Вот где в дело вступает математически точное планирование на основе алгоритмов. Планирование железнодорожного движения идеально подходит для такого подхода: каждая переменная, ограничение и цель могут быть выражены в виде данных. Применяя промышленную математику, такие решения для планирования, как RACE Planner, разработанные нашей командой и используемые в крупных железнодорожных сетях для сыпучих грузов, позволяют проанализировать миллионы возможных комбинаций для получения оптимального плана. И это занимает не дни, а часы или даже минуты.

Процесс прозрачен и детерминирован, поэтому вы точно знаете, почему был выбран тот или иной план. А когда обстоятельства меняются, вы можете быстро и уверенно изменить планы, найдя следующий лучший вариант, не пытаясь отчаянно исправить ситуацию. Можно не просто надеяться, что ваши планы сработают, а быть уверенным в этом. Каждый раз.

И ясность имеет значение, особенно когда планы включают в себя так много динамичных составляющих. Визуальные инструменты, такие как диаграммы Ганта и Маре, позволяют с первого взгляда понять сроки и потоки сети, а также дают заинтересованным сторонам общее представление. Когда все, у кого есть разрешение и подключение к Интернету, могут видеть один и тот же план, сотрудничество улучшается, что приводит к доверию.

Австралия занимает пятое место в мире по объему грузовых железнодорожных перевозок. За год перевозится 307 миллиардов тонн на милю. Основной груз — сыпучие товары, перевозимые для горнодобывающей промышленности, металлургии и сельского хозяйства. Горнодобывающая промышленность занимает лидирующую позицию с расходами в размере 1,5 млрд австралийских долларов (чуть менее 1 млрд долларов США), что в три раза больше, чем следующая по объему отрасль, а именно все металлургические предприятия вместе взятые.

Австралия также предоставляет убедительные доказательства того, что передовые технологии планирования не только позволяют восстановить неэффективные затраты, но и открывают новые возможности для всего железнодорожного сектора. Посмотрите, чего удалось достичь благодаря математически оптимизированному планированию только в угольной промышленности страны:

• Hunter Valley Coal Chain Coordinator (HVCCC) контролирует деятельность крупнейшей и наиболее сложной в мире угледобывающей цепочки, состоящей из 12 производителей, 45 угольных шахт, 4 поставщиков услуг откатки, эксплуатирующих 13 отдельных парков (включающих 70 отдельных железнодорожных единиц) и трех терминалов, и экспортирующей продукцию клиентам по всему миру. За любой двухнедельный период угледобывающая цепочка может загрузить около 75 судов, обслуживаемых более чем 1000 отдельных железнодорожных рейсов. Каждый день RACE Planner автоматически создает синхронизированное расписание движения поездов, план сборки грузов и очередь судов, обеспечивая работу всей угледобывающей цепочки с максимальной пропускной способностью.
• Aurizon — крупнейшая в Австралии железнодорожная грузовая компания и крупнейший в мире перевозчик угля от шахты до порта. Она владеет и управляет Central Queensland Coal Network (CQCN), одной из крупнейших в мире систем железнодорожных перевозок угля, где 5 операторов конкурируют за доступ к путям и выполняют заказы клиентов. Используя расширенную математическую оптимизацию в RACE Planner, Aurizon преобразовала планирование из статического еженедельного процесса в динамический ежедневный цикл. Это изменение позволило обеспечить беспрецедентную пропускную способность терминалов и ускорить добычу угля, а также сократить время планирования с нескольких дней до нескольких часов. И все это при справедливом распределении пропускной способности путей в соответствии с законами о конкуренции.
• Pacific National — крупнейшая частная железнодорожная компания Австралии и ведущий поставщик услуг по интермодальной перевозке грузов на дальние расстояния в стране. Ее парк насчитывает более 6000 вагонов для перевозки угля и 600 локомотивов, которые работают на семи угольных цепочках на восточном побережье Австралии. Для выполнения требовательных контрактов с клиентами Pacific National использует передовую оптимизацию для балансирования сложных железнодорожных операций с текущими работами по техническому обслуживанию, сохраняя надежность услуг и неизменность обязательств.

Это лишь несколько примеров ощутимых результатов, которые привели к широкому внедрению среди австралийских компаний, занимающихся железнодорожной перевозкой сыпучих грузов, особенно в горнодобывающей и сельскохозяйственной отраслях. Результаты были настолько впечатляющими, что Управление по конкуренции Квинсленда (QCA) внесло поправки в правила системы Aurizon, включив требование об оптимизации в интегрированный план железнодорожных перевозок (IRP) и поддержав участие всех пользователей сети в целях максимального повышения общей эффективности и обеспечения конкурентоспособности Австралии.

Скептики в этой части света часто говорят: «Железные дороги в Австралии находятся в государственной собственности, а в Северной Америке — в частной, поэтому условия несопоставимы».

Да, страны разные, но и железнодорожные компании тоже. Лучшее — и фактически единственное — решение для планирования должно быть легко настраиваемым, чтобы обеспечить идеальное соответствие требованиям, оптимизировать конкретные ключевые показатели эффективности (КПЭ), работать в рамках ваших ограничений и максимально задействовать ваши ресурсы.

Когда речь заходит о проверенных решениях для планирования, важны сходства между двумя странами. К ним относятся:

• Огромные географические масштабы
• Сложные товарные потоки (уголь, зерно, калий, железная руда, интермодальные перевозки и т. д.)
• Суровые погодные условия и катаклизмы (наводнения, лесные пожары, штормы и т. д.)
• Зависимость от портов, производителей и сторонних цепочек поставок
• КПЭ, определяющие приоритеты для пропускной способности, надежности, безопасности, экономичности и т. д.

Когда вы можете создавать и обновлять планы, используя данные в реальном времени для достижения максимальной пропускной способности, структура собственности имеет меньшее значение, чем сложность операционной деятельности. Австралия продемонстрировала, что алгоритмы RACE Planner могут справиться с любой задачей, которую вы поставите.

Перевозчики класса I в Северной Америке сталкиваются с постоянными проблемами, которые ослабляют их позиции в сфере перевозок сыпучих грузов. Слишком многие из них по-прежнему полагаются на устаревшие системы, которые замедляют планирование и недостаточно используют активы. Железнодорожные компании вкладывают миллиарды в инфраструктуру, но эти инвестиции не всегда приносят полную отдачу, поскольку само планирование неоптимально.

Еще одним слабым местом является гибкость. Когда погодные условия меняются, резко возрастает спрос или графики технического обслуживания, срываются, большинство перевозчиков с трудом адаптируются к изменениям. Результат — дорогостоящая неэффективность: задержки поездов, недоиспользование пропускной способности и потеря дохода. Клиенты это замечают, и многие из них переходят на грузовые автомобили в поисках надежности, даже когда железнодорожные перевозки должны быть более предпочтительным вариантом.

Математическая оптимизация позволяет найти сильные стороны, скрытые в этих слабых местах. Оценка всех вариантов и ограничений гарантирует, что каждый план будет максимально эффективным, а в случае сбоев специалисты по планированию смогут быстро составить новый оптимальный план. Благодаря этому оборудование, команды, цепочка поставок и каждый поезд будут работать с максимальной эффективностью.

Планирование железнодорожных перевозок сыпучих грузов никогда не является задачей одного участника. В этом процессе задействованы производители, поставщики услуг по откатке, владельцы путей, терминалы и даже морские операторы. У каждого из них есть свои приоритеты, и сбои могут нарушить еженедельные циклы за считаные часы.

Отрасли нужен целостный подход, который не решает проблемы по отдельности, а объединяет все эти компоненты в единую систему. Так можно получить планы, которые работают не только на бумаге, но и на практике.

Изменения климата больше не являются единичными явлениями. Наводнения на Среднем Западе, ураганы в Мексиканском заливе, лесные пожары в Канаде — все это привело к остановке перевозок сыпучих грузов. Когда уголь, зерно или химикаты невозможно перевозить, цепочки поставок быстро становятся хрупкими.

Мы не можем позволить себе рассматривать эти явления как изолированные. Это структурные реалии, и планирование должно быть адаптировано к ним. Это означает, что нужно повышать устойчивость с самого начала, а не постфактум. Оптимизация и моделирование сценариев дают нам инструменты для приостановки или изменения маршрута поездов в преддверии штормов, а также для минимизации времени простоя и более быстрого восстановления услуг.

Моя долгая карьера в железнодорожном секторе была чрезвычайно плодотворной. На протяжении большей ее части я был именно там, где хотел находиться. Всего год назад у меня не было намерения переезжать, пока не представилась уникальная возможность решить проблемы, которые на протяжении десятилетий мешали развитию железнодорожных перевозок сыпучих грузов в Северной Америке. Решение было очевидным. Я видел потенциал, выходящий за рамки преобразования этой отрасли, которую я люблю. Преимущества распространяются на всех:

• Производители снижают затраты и повышают надежность
• Железные дороги получают дополнительный доход при одновременном контроле расходов
• Сообщества получают более безопасные автомагистрали и меньший уровень выбросов
• Для общества обеспечивается безопасность цепочек поставок энергии и продовольствия

Я проработал в железнодорожном секторе достаточно долго, чтобы понять, что отрасли не хватает решимости. Иногда ей не хватает уверенности, чтобы выйти за рамки привычного.

Для железнодорожных перевозок сыпучих грузов выбор очевиден. Мы можем цепляться только за эффективность и рисковать потерять позиции. Или мы можем развиваться, сочетая эффективность с устойчивостью благодаря новым подходам к планированию. Возможность здесь. У нас есть инструменты. У нас есть опыт. Остается лишь желание объединить их.

Если мы это сделаем, железнодорожные перевозки сыпучих грузов не только сохранят свою центральную роль в Северной Америке, но и укрепят ее, отвоевав долю у грузового автотранспорта, обеспечив безопасность критически важных цепочек поставок и предоставив преимущества, которые выходят далеко за рамки нашей отрасли.