Assessing the Robustness of European and Chinese Air and High Speed Rail Network Accessibility

عندما يغلق مطار رئيسي أبوابه بسبب عاصفة، أو إضراب، أو حادث أمني، فإن الآثار المتتابعة يمكن أن تشل حركة السفر عبر قارة بأكملة. لعقود من الزمن، بحث المخططون في كيفية إبقاء المدن متصلة عندما يفشل جزء من النظام. الطريقتان الرئيسيتان التي يسافر بهما الناس لمسافات طويلة اليوم هما الطيران والقطارات فائقة السرعة. وبينما قد يتنافس هذان النمطان غالبًا على الركاب، إلا أنهما يمكنهما أيضًا العمل معًا لخلق شبكة أمان. فإذا أُغلقت السماء، فقد تظل المسارات مفتوحة، والعكس صحيح. السؤال الذي يطرحه الباحثون ليس فقط ما إذا كانت هذه الشبكات موجودة، بل مدى قدرتها على الصمود عندما يحدث ما هو غير متوقع. إنهم يبحثون في الفرق بين نظام مبني على عدد قليل من المراكز الضخمة المركزية، ونظام مبني على العديد من الاتصالات الأصغر والأكثر تشتتًا. وفهم أي تصميم يصمد بشكل أفضل في الأزمات يساعد الحكومات في تقرير مكان بناء الخط التالي أو كيفية إدارة المطار القادم.

قام فريق من الباحثين من هولندا باختبار هذه الفكرة من خلال مقارنة عملاقين مختلفين للغاية في مجال السفر: أوروبا والصين. لقد بنوا نموذجًا حاسوبيًا مفصلاً للقارة بأكملها لكل منطقة، حيث رسموا مسار كل رحلة جوية مجدولة وكل خدمة قطار فائقة السرعة. لم يكتفوا بمجرد النظر إلى الخطوط على الخريطة؛ بل قاموا بمحاكاة التجربة الفعلية للمسافر، وحسبوا كم ستستغرق الرحلة، بما في ذلك الوقت المستغرق للوصول إلى المحطة، والانتظار لربط الرحلات، والتنقل بين الوسائل المختلفة. ثم أخضعوا هذه الشبكات الرقمية لسلسلة من اختبارات الضغط. لقد قاموا بمحاكاة حالات فشل عشوائية، مثل عاصفة تعطل بعض المطارات بالصدفة. كما قاموا بمحاكاة هجمات مستهدفة، حيث يقوم خصم ذكي بإزالة المراكز الأكثر أهمية واحدًا تلو الآخر بشكل منهجي. وأخيرًا، قاموا بمحاكاة سيناريو تتوقف فيه أكبر شركات الطيران في كل منطقة عن الطيران ببساطة، ربما بسبب إضراب ضخم أو هجوم سيبراني.

كشفت النتائج عن تباين صارخ في كيفية تعامل هاتين المنطقتين مع المشكلات. في عالم طبيعي يعمل بشكل جيد، تعمل كلتا الشبكتين بكفاءة، لكنهما تبدوان مختلفتين تمامًا. نظام السفر الجوي في الصين مبني على شكل هرمي، مع وجود عدد قليل من المراكز الضخمة في المركز التي توجه حركة المرور إلى المدن الأصغر. أما نظام أوروبا فهو أشبه بشبكة عنكبوتية، مع وجود العديد من الرحلات المباشرة بين المدن الأصغر واعتماد أقل على نقطة مركزية واحدة. وعندما قام الباحثون بمحاكاة إغلاق المطارات العشوائي، عانت كلتا الشبكتين بطرق متشابهة. ومع ذلك، عندما قاموا بمحاكاة هجمات مستهدفة على أهم المراكز، بدأ الهيكل الهرمي للصين في الانهيار بشكل أسرع بكثير. ولأن الكثير من المسارات تعتمد على تلك المطارات المركزية القليلة، فإن إزالتها تركت أجزاء كبيرة من البلاد معزولة فورًا. وكان هيكل أوروبا الشبيه بالشبكة أكثر مرونة؛ فحتى عند سقوط المراكز الكبرى، حافظت الاتصالات الأصغر العديدة على بقاء الشبكة حية لفترة أطول.

تتغير القصة بشكل كبير عند إضافة السكك الحديدية فائقة السرعة إلى المزيذ. ففي الصين، تعمل شبكة السكك الحديدية فائقة السرعة كشبكة موحدة وضخمة تغطي البلاد بأكملها. وعندما تعطلت شبكة الطيران في المحاكاة، تدخلت شبكة السكك الحديدية هذه كبديل قوي؛ حيث حافظت على ما يقرب من أربعين بالمائة من الاتصالات بين المدن، مما قلل من الضرر الناجم عن فشل الطيران إلى النصف فعليًا. كانت شبكة القطارات متكاملة للغاية لدرجة أنها استطاعت تولي دور الطائرات في العديد من المسارات، مما أبقى البلاد في حالة حركة. أما في أوروبا، فإن شبكة السكك الحديدية فائقة السرعة هي عبارة عن رقعة من الأنظمة الوطنية المنفصلة التي لا تتصل دائمًا بسلاسة عبر الحدود. وعندما فشلت شبكة الطيران الأوروبية في المحاكاة، وفرت القطارات طبقة رقيقة فقط من الحماية. لقد ساعدت بضع مدن محددة، لكنها لم تستطع إنقاذ النظام ككل. وظلت الشبكة هشة، حيث نجا أقل من عشرة بالمائة من الاتصالات من انقطاع كامل للخدمات الجوية.

نظر الباحثون أيضًا فيما يحدث عندما تتوقف شركات الطيران نفسها عن العمل. في أوروبا، السوق مجزأة، مع وجود العديد من شركات الطيران المختلفة التي تعمل. وإذا توقفت أكبر خمس شركات طيران عن الطيران، فستفقد الشبكة حوالي أربعين بالمائة من رحلاتها، لكن الناقلات المتبقية ستحافظ على عمل الشبكة بشكل ما. وفي الصين، يهيمن عدد قليل من الشركات الكبرى المملوكة للدولة على السوق. وإذا توقفت أكبر خمس شركات طيران، فستختفي أكثر من نصف جميع الرحلات الجوية. ومن المثير للدهشة أن الشبكة الصينية تماسكَت بشكل أفضل مما كان متوقعًا من حيث الهيكل، لكن حجم الرحلات المفقودة كان مدمرًا. وهنا، صنعت السكك الحديدية فائقة السرعة الفارق؛ ففي الصين، حتى بعد توقف كبرى شركات الطيران، حافظت شبكة السكك الحديدية على ستة وستين بالمائة من وتيرة الخدمة، لتعمل كبديل قوي. أما في أوروبا، فلم تتمكن شبكة السككة الحديدية إلا من تعزيز الخدمة المتبقية بهامش ضئيل، مما ترك النظام مشلولاً بشدة.

تشير الدراسة إلى أن الطريقة التي تخطط بها الدولة بنيتها التحتية تحدد قدرتها على النجاة من الأزمات. التخطيط المركزي في الصين خلق شبكة سكك حديدية موحدة تعمل كشبكة أمان حقيقية لنظام الطيران الخاص بها. أما النهج اللامركزي في أوروبا، المدفوع بالعديد من المشغلين الوطنيين المختلفين وشركات الطيران منخفضة التكلفة، فقد خلق شبكة جوية مرنة ولكن شبكة سكك حديدية مجزأة لا يمكنها التدخل بسهء عند إغلاق السماء. وجد الباحثون أنه لكي تبني أوروبا شبكة أمان مماثلة، ستحتاج إلى منح الأولوية لربط أنظمة السكك الحديدية الوطنية عبر الحدود، وتحويل الرقعة الحالية إلى شبكة متماسكة. وبالنسبة للصين، فإن الدرس هو أنه بينما يعد نظامها الحالي قويًا، إلا أنه يعتمد بشدة على عدد قليل من المراكز المركزية، مما يجعله عرضة للخطر إذا تم استهداف تلك النقاط المحددة. ويسلط هذا العمل الضوء على أن المرونة الحقيقية في السفر لمسافات طويلة لا تأتي فقط من امتلاك خيارات عديدة، بل من دمج تلك الخيارات بعمق بحيث عندما يفشل أحدها، يمكن للآخر أن يأخذ مكانه حقًا.