Технологические риски

Настоящая Стратегия рассчитана на долгосрочный период реализации, в течение которого высока вероятность достижения научно-технологических прорывов и внедрения инноваций на рынках, связанных с транспортной отраслью, что может оказать существенное влияние на ход реализации Стратегии и потребовать ее пересмотра. По этой причине в рамках Стратегии достижение научно-технических прорывов и внедрение инноваций, связанных с транспортной отраслью, обозначены в качестве рисков и возможностей. При этом риски, реализованные для одних отраслей транспорта, могут являться возможностями для других.

На примере десятилетия с 2010 по 2020 годы отчетливо наблюдаются трансформации рынков, связанные с достижениями научно-технологического прогресса, коммерциализацией разработок и внедрением платформенных решений, объединяющих технологии глобальных спутниковых навигационных систем, интернета вещей и нового уровня развития личных мобильных устройств, например, трансформация рынка такси, появление каршеринга, электрифицированных средств индивидуальной мобильности и других решений.

Ожидается, что в рассматриваемых периодах - этапах реализации Стратегии могут реализоваться следующие группы рисков, связанных с научно-техническим прогрессом:

риски "подрывных" инноваций, ориентированных на ближайшую перспективу продуктов и рынков: модель, которая предполагает удешевление изначально дорогостоящих новых технологий за счет высокого спроса со стороны широких масс потребителей и их массовое воспроизводство, ведущее к переделу рынков. Данная модель, например, ожидается к реализации в сегменте электромобилей;

риски прорывных инноваций, ориентированных на фундаментальные сдвиги парадигмы развития и открывающих новые технологические циклы, например, открытие новых дешевых источников энергии или материалов, позволяющих превысить существующие пороги скорости для наземных транспортных средств.

На период до 2024 года ожидается научно-технологическое развитие в формате преимущественно "поддерживающих" инноваций (в русле существующей научно-технической парадигмы): новые виды подвижного состава, воздушных, морских и речных судов, новые виды специальной техники, внедрение BIM-технологий в строительстве, развитие интеллектуальных транспортных систем, поступательное развитие технологий высокоавтоматизированного и автономного транспорта, биометрической идентификации и другие инновации. Уровни автономности транспортных средств приведены в приложении N 10.

Основные направления автоматизации строительства реализуются уже сегодня и предусматриваются к развитию как один из трендов при реализации Стратегии. Применение лидаров и аналогичных технологий позволит автоматизировать процессы первоначальных инженерно-геологических изысканий. Методы создания цифровых двойников позволят визуализировать объекты на всех этапах жизненного цикла. Трехмерные системы управления выемкой грунта, которые используют данные геолокации, позволяют частично автоматизировать земляные работы.

Следующий этап цифровизации приведет к переосмыслению понятия "умная дорога" - на смену традиционной конструкции из асфальтобетона придут дороги, оснащенные системами измерения и регулирования параметров движения. Ориентируясь на датчики, транспортные средства смогут передвигаться на меньшем расстоянии друг от друга, что увеличит пропускную способность на 50 процентов (технологии тестируются в Соединенных Штатах Америки и Китайской Народной Республике). Дороги также будут передавать автономному транспорту данные о состоянии дорожного покрытия в холодную или дождливую погоду. Сенсоры позволят проводить диагностическое техобслуживание, что увеличит срок службы подвижного состава и снизит затраты и время на ремонт. Следующее поколение дорог также сможет обеспечить возможность подзарядки электромобилей от дороги во время движения (соответствующие разработки уже существуют в Королевстве Швеция).

Новые стройматериалы (пластик, асфальтобетоны нового поколения, самозатягивающиеся под воздействием электромагнитного поля покрытия) увеличат срок службы дорог на 60 процентов.

Разработка новых типов транспортных средств, например амфибийного типа или экранопланов, по которым российским промышленным комплексом уже ведутся опытно-конструкторские работы, обеспечит новые возможности для достижения необходимой связанности с удаленными территориями.

На период с 2024 до 2030 годы возрастают риски и возможности появления и "подрывных", и прорывных инноваций, в том числе:

создание недорогих решений по оснащению любого подвижного состава готовыми средствами помощи водителю вплоть до достижения уровня полной автономности с помощью готового набора (например, в составе камер, систем компьютерного зрения и интеграции управления автомобилем в облако данных). Такие наборы готовых решений при установке в транспортные средства могут подключаться друг к другу, инфраструктуре и спутниковой связи в модели V2X и превращать любые виды подвижного состава в автономные транспортные средства. Коммерческий и технический успех таких наборов создаст возможности для ускоренного развития автономного движения, но потребует оперативных действий по оснащению инфраструктуры датчиками и системами управления, законодательного регулирования, а также разработки систем противодействия аварийным ситуациям;

массовое внедрение технологий магнитной левитации за счет удешевления производства высокотемпературных сверхпроводников и других компонентов систем "маглев". Разработку проектов магнито-левитационного движения в данный момент сдерживают стоимость их реализации и ряд технологических проблем, однако в случае их преодоления в сочетании с крупными заказами, например в Китайской Народной Республике, "маглев" на расстояниях до 800 - 1000 километров может начать конкурировать с современными высокоскоростными магистралями по стоимости, превосходя по скоростным характеристикам и железнодорожное сообщение, и воздушное, в особенности в случаях организации такого сообщения между агломерациями с населением более 5 млн. человек. В Российской Федерации научно-образовательным инженерным кластером "Российский Маглев" также ведутся разработки по внедрению технологий магнитной левитации в коммерческую эксплуатацию;

массовое внедрение особо емких "быстрозарядных" аккумуляторных батарей и суперконденсаторов на основе иных химических принципов, например графеновых или алюминий-ионных, значительно ускорит переход энергосистем и подвижного состава на электродвигатели, что повлечет необходимость в массовом переоснащении инфраструктуры с целью интеграции энергетической и транспортной составляющих;

создание и поступление в продажу сверхдешевых всепогодных средств индивидуальной мобильности, особенно в регионах на юге Российской Федерации, создает риски необходимости перестройки дорожной сети городов с учетом изменившегося характера городского движения;

удешевление технологий строительства вакуумного транспорта (аналог проекта Hyperloop) как конкурента отдельным сценариям использования технологий железнодорожного, автомобильного и воздушного транспорта. Так, достижение скоростей, близких к 1000 километров в час, может сформировать новые системы расселения и объединить рынки труда: например, можно будет жить в гг. Санкт-Петербурге или Казани и ежедневно ездить на работу в г. Москву и наоборот. Также могут кардинально измениться цепочки поставок, поскольку станет возможным консолидировать складские мощности (например, в г. Москве) и использовать скоростную вакуумную доставку в совокупности с "последней милей", минуя все промежуточные склады;

переход на полное управление движением всех транспортных средств при помощи искусственного интеллекта на отдельных участках и в перспективе на основной части сети создаст новые возможности по расшивке существующей инфраструктуры. Ожидается, что автономное вождение в будущем гарантирует точность и надежность управления. Пропускная способность автомобильной дороги вырастет на 50 процентов за счет сужения полос и сокращения безопасной дистанции между автомобилями. За счет технологических решений и новых техник вождения в разы сократится число аварий (в настоящее время в мире составляют приблизительно 1 процент валового внутреннего продукта ежегодно). Кроме того, распространение автономного транспорта позволит сократить транспортные расходы, а общая стоимость владения стандартным автомобилем снизится к 2035 году в 2 раза;

существенное улучшение грузоподъемности грузовых беспилотных воздушных судов одновременно с их удешевлением приведет к сокращению потребности в строительстве и содержании сети аэродромов на удаленных территориях и иной транспортной инфраструктуры, а также к существенным изменениям на рынке электронной торговли;

массовое применение технологий доставки беспилотными воздушными судами и роботизированными курьерами также потребует пересмотра подходов к развитию городской среды и улично-дорожной сети;

развитие технологий воздушных судов, используемых для передвижения людей в пределах агломерации, приведет к перестройке транспортной инфраструктуры городов. На расстояниях не более 80 километров эта транспортная технология стала значительно ближе к реальности: разработку, использование или производство городского воздушного транспорта планируют более 250 компаний. Благодаря системам вертикального взлета и посадки, электрическим двигателям и усовершенствованным возможностям управления полетом эти летательные аппараты со временем могут стать сопоставимы по цене с наземными такси;

интеграция частными операторами мобильности функций по обеспечению подвижности населения в межрегиональном сообщении и приобретение собственного подвижного состава в рамках модели "мобильность как услуга" (Mobility as a Service/MaaS) приведут к переформатированию роли государства как доминанты в сегменте транспортных услуг, а также потребуют разработки целевых моделей рынков мобильности. Захват операторами мобильности значимой части данных рынков (например, автобусные перевозки между городами, каршеринг на национальном уровне, шеринг авиаперевозок и т.д.) несет риски сокращения роли традиционных перевозчиков, что наблюдается сегодня в сегменте такси, и монополизации отдельных сегментов рынков транспортных услуг в рамках агрессивной экспансии ИТ-компаний. При этом именно ИТ-компании - операторы мобильности - станут основными драйверами внедрения передовых разработок в области транспортной техники и новых бизнес-моделей на рынках;

ускорение развития технологий виртуальной (Virtual reality, VR), дополненной (Augmented reality, AR) и смешанной реальности (Mixed reality, MR) приведет к снижению спроса на пассажирские перевозки. Пандемия новой коронавирусной инфекции (COVID-19) привела к долгосрочному переводу взаимодействия сотрудников компаний в онлайн-формат, и дальнейшее развитие цифровых технологий может ускорить этот тренд.

В Стратегии (разделы VI и VII) предусмотрены соответствующие направления, которые по большей части соответствуют приведенным оценкам инновационного развития. При этом в случае более стремительного развития ряда технологий и, соответственно, повышения спроса потребителей на такого рода технологии и услуги потребуется пересмотр соответствующих ресурсов и сроков реализации Стратегии.

В 2030 - 2035 годах значительно возрастают риски появления прорывных технологий и инноваций, которые могут привести к фундаментальному пересмотру всей парадигмы развития транспортной отрасли. Отдельные категории и параметры рисков на долгосрочном горизонте реализации Стратегии сформированы на базе анализа научной литературы методом форсайта в отношении существующих технологических, экономических или социальных тенденций. В их числе следующие риски:

риски создания доступной транспортной техники, функционирующей на иных физических и эксплуатационных принципах: например, развитие технологий беспилотных воздушных судов и систем вертикального взлета и посадки с целью перевозки людей на дальние расстояния приведет к отсутствию потребности в строительстве аэропортовых комплексов, расширению доступности удаленных территорий и т.д.;

массовое распространение аддитивных технологий, основанных на новых принципах и материалах, в первую очередь высококачественной и высокоточной 3D- и 4D-печати. Возможность распечатки продуктов питания, строительных конструкций, крупногабаритных конструкций непосредственно вблизи точек транспортного спроса, а также портовых мощностей на побережье, возможно, приведет к миграции производств к прибрежной зоне и сокращению спроса на транспортные услуги на продукцию с высокой добавленной стоимостью внутри континента. Дешевая и качественная 3D-печать зданий и сооружений на основе материалов с новыми свойствами также приведет к удешевлению строительства объектов транспортной инфраструктуры, например мостов, терминальных мощностей и т.д.;

внедрение нейроинтерфейсов-имплантов приведет к переносу функций смартфонов в импланты, обеспечит возможность однозначной идентификации пассажиров и эксплуатирующего персонала, интеграции систем геопозиционирования с имплантами для создания персонализированных транспортных продуктов с учетом технологий индивидуальной мобильности;

внедрение принципиально новых материалов, например на базе нанотехнологий, может привести к смене инженерной модели, технологий строительства;

достижение точки технологической сингулярности и создание "сильного" искусственного интеллекта.

Данный список технологических рисков, составленный на основе технологий форсайта, не является исчерпывающим или окончательным, не служит руководством или механизмом определения приоритетов развития.

С целью поддержания Стратегии в актуальном состоянии планируется регулярное обновление Стратегии в части корректировки целевых показателей с анализом причин отклонений, а также приоритетов научно-технологического развития (обновление приоритетов будет осуществляться под руководством федерального органа исполнительной власти, осуществляющего функции по выработке государственной политики и нормативно-правовому регулированию в сфере транспорта, в соответствии с разделом VII Стратегии), которые также будут учитывать работу, ведущуюся в рамках Национальной технологической инициативы и ее рабочих органов (включая инициативы по направлениям "Автонет", "Маринет", "Аэронет" и другие инициативы).

Все сценарные условия предполагают необходимость готовности системы отраслевой подготовки кадров к освоению новых профессий за счет междисциплинарного обучения и современной научно-педагогической и материальной базы.

Ускоренная коммерциализация новых технологий также потребует оперативных и скоординированных действий органов исполнительной и законодательной власти для ускорения внедрения передовых практик в экономику Российской Федерации.