"Неправильный маршрут обходится в 800 000 долларов за рейс" — инженер о новом подходе к планированию морских маршрутов

Девяносто процентов всего мирового товарооборота приходится на морской транспорт — и в каждом рейсе есть один вопрос, от которого зависит всё: по какому маршруту идти. Неправильное решение обходится в сотни тысяч долларов за один рейс. Александр Коростин, ведущий инженер-программист, украинец по происхождению, создал систему планирования маршрутов. В судоходстве он до этого никогда не работал. Мы поговорили с ним о том, как инженер со стороны решил задачу, над которой бились десятилетиями.

– Когда люди слышат "международные грузоперевозки", они представляют себе суда на горизонте. Насколько это вообще масштабная история?

Масштаб трудно переоценить. Около 90 % мирового товарооборота в объемном выражении приходится на морской транспорт — а не на авиацию и не на автомобильные дороги. Когда люди думают о цепочках поставок, они часто представляют себе грузовики и склады. Но грузовик — это, как правило, "последняя миля". Всё, что до неё, почти всегда — корабль. Общая вместимость отрасли оценивается примерно в $2 трлн. В самом полном смысле слова — это невидимая инфраструктура мировой экономики.

– А как это вообще работает — как груз находит судно?

Это более индивидуальный процесс, чем принято думать. Никакой системы бронирования, где вы выбираете контейнер, как место в самолете, не существует. Есть судовые брокеры, которые выступают посредниками: они знают, какие суда свободны, где они находятся, что могут перевезти и сколько это должно стоить. Фрахтователи, с другой стороны, ищут суда для своих грузов. Ведутся переговоры — нередко очень быстро — и заключаются соглашения.

Что удивляет людей — так это инструмент. В отрасли с оборотом в несколько триллионов долларов основным средством коммуникации по-прежнему остается электронная почта. Около 95 % коммерческих переговоров в судоходстве проходят через электронные почтовые ящики. Сделку на миллионы долларов можно заключить в переписке за двадцать минут.

– Постойте — электронная почта? В 2026 году?

Да, электронная почта. Причины здесь гораздо глубже, чем кажется — об этом можно было бы говорить целое интервью. Электронное письмо имеет юридическую силу в судоходных контрактах. Рекап — итоговое резюме достигнутых договоренностей — это юридически обязывающий документ, которым обмениваются по электронной почте. Сам язык — это живой ископаемый остаток эпохи телекса: полный аббревиатур и сокращений, возникших в те времена, когда за каждый символ платили отдельно. В отрасли царит невероятная инерция, и электронная почта вплетена в юридическую и коммерческую ткань того, как здесь ведутся дела.

– Из всего, что можно автоматизировать в этом мире, почему маршрут является ключевым элементом?

Потому что именно от маршрута зависят все расходы. Топливо составляет — в зависимости от типа судна — от 35 % до 70 % операционных расходов на рейс. На большом контейнеровозе топливо — безусловно, доминирующая статья расходов. И расходы на топливо почти полностью определяются маршрутом: какое расстояние проходит судно, какими каналами пользуется или каких избегает, через какие зоны контроля выбросов проходит, где останавливается для дозаправки.

– О каких суммах идет речь — о тысячах долларов или о миллионах?

Легко говорить о миллионах. Приведу актуальный пример. С конца 2023 года суда на маршрутах Азия–Европа обходят Красное море из-за угроз безопасности. Вместо Суэцкого канала они идут в обход мыса Доброй Надежды — южной оконечности Африки. Этот обход добавляет около 3500 морских миль и примерно две лишние недели к рейсу. Для крупного судна дополнительные расходы на бункерное топливо за один рейс могут составить 400 000–800 000 долларов. Не в год — за один рейс. И это только прямые расходы на топливо. Но чем больше топлива — тем больше выбросов, а за выбросы сегодня тоже платят.

— Платят? В каком смысле?

В буквальном смысле. Европейская система торговли квотами на выбросы теперь распространяется и на судоходство: компании платят непосредственно за углерод, выброшенный во время рейсов в европейские порты и из них. Менее эффективный маршрут — тот, который сжигает больше топлива, чем необходимо, — теперь влечет за собой прямые финансовые последствия. Оптимизация маршрута — это основной рычаг, с помощью которого операторы могут управлять обоими факторами. Двигатель в краткосрочной перспективе заменить непросто, а вот маршрут — можно.

– Но ведь это технически чётко сформулированная задача. Неужели её ещё никто не решил?

Именно так я и думал, когда начинал разбираться. Академическая литература обширна: умные люди работают над этим десятилетиями, и решения существуют. Но у каждого из них есть свой потолок — место, где алгоритм начинает давать сбои при столкновении с реальным миром.

Возьмем геометрию. Большинство подходов хорошо работают на открытой воде, но дают сбой там, где начинаются настоящие морские сложности: узкие каналы, где безопасный проход составляет всего несколько сотен метров — Суэцкий канал, Панамский канал, Кильский канал в Германии. Фьорды, которые на карте выглядят проходимыми, но таковыми не являются. Архипелаги с сотнями небольших островов, где навигационные проходы строго определены. Алгоритмы поиска пути существуют давно и работают хорошо — но только если граф, на котором они работают, точно отражает реальность. А построить такой граф для всего мирового океана — вот в чём заключается настоящая проблема.

– А как насчёт отслеживания реальных маршрутов судов — их исторических траекторий?

Это часть ответа, но сама по себе она недостаточна — и я ещё вернусь к тому, почему. Другая проблема заключается в том, что морская маршрутизация — это не только океан. Современные грузоперевозки являются мультимодальными. Груз может начать свой путь на речной барже, перегрузиться на фидерное судно в региональном порту, а затем на океанское судно для основного этапа маршрута. Большинство подходов в литературе рассматривают каждый вид транспорта отдельно и не могут объединить их в единый связный маршрут. Для реального планирования перевозок это принципиально важно.

– Почему бы просто не рассмотреть все возможные маршруты и не выбрать самый подходящий?

Потому что сложность растёт экспоненциально с улучшением качества результата. Для грубой оценки перебор может сработать в небольших масштабах. Но если требуется точный ответ в глобальном масштабе — учитывающий одновременно Малаккский пролив, сезонный лёд на Северном морском пути и ограничения по осадке в конкретном крупном порту — пространство поиска становится непостижимо огромным. Не существует компьютера, способного перебрать все варианты и выдать результат в нужное время. Задачу нужно структурировать более разумно.

– Что именно в существующих решениях не оправдало ваших ожиданий?

Динамичные условия — это серьезная проблема. Большинство исследований исходят из статического мира: карта фиксирована, правила фиксированы. Но в реальности зоны пиратского риска меняются каждый месяц. Зоны контроля выбросов серы (SECA), где суда обязаны использовать топливо с жесткими ограничениями по содержанию серы, имеют конкретные географические границы, которые существенно влияют на экономику маршрута. Сезонный ледовый покров меняет проходимость северных путей. И есть кое-что, что становится всё более актуальным: арктические судоходные маршруты, которые ещё десять лет назад не существовали как коммерчески жизнеспособные, теперь открываются сезон за сезоном по мере изменения климата.

Планировщик маршрутов, который воспринимает карту как нечто статичное, будет давать всё более устаревшие ответы. Мир, для которого он был создан, — не тот мир, в котором суда ходят сегодня.

– Когда вы изучили всю эту литературу и обнаружили все эти ограничения — с чего вы вообще начали?

Что касается самого фундаментального вопроса всей задачи: как построить граф?

Любой планировщик водных маршрутов должен начинать с построения графа — сети узлов, являющихся путевыми точками, и ребер, представляющих возможные пути между ними. Качество графа определяет качество всего остального. Можно иметь самый изощрённый алгоритм оптимизации в мире, но если граф, лежащий в его основе, неточно отражает реальность, маршруты будут неправильными — и это невозможно исправить никакими последующими доработками.

Итак, вопрос: где размещать путевые точки?

– И каким был стандартный ответ в литературе?

Если говорить проще — там, где трафик. Реальные подходы устроены сложнее, но общая логика большинства из них сводится к одному: чем больше судов проходит через район, тем плотнее сеть узлов в нём. Высокое разрешение там, где кипит жизнь, экономия ресурсов в тихих районах. Это кажется разумным — и именно поэтому встречается в работе за работой.

– Звучит разумно. В чём же проблема?

Проблема в том, что оживленные районы и геометрически сложные районы — это не одно и то же. Открытый океан между Европой и Северной Америкой имеет огромный трафик. И в то же время очень простую геометрию — на пути ничего нет, судно может идти практически в любом направлении. Густые маршрутные точки там не нужны. Зато подходы к Кильскому каналу, проходы через Индонезийский архипелаг или узкие фьорды вдоль норвежского побережья — всё это геометрически опасные места, требующие точности. И там может быть относительно мало трафика просто потому, что эти маршруты доступны только для судов определенных типов. При стандартном подходе именно эти районы получают наименьшее покрытие. Точность оказывается самой низкой там, где она наиболее важна.

– А что же вы сделали по-другому?

Я переформулировал задачу. Вместо того чтобы спрашивать, где трафик, я спросил: где география требует точности? Контрольные точки размещаются густо там, где этого требует рельеф, — узкие проходы, сложные береговые линии, подходы к каналам, ограниченные фарватеры. В простых районах открытого океана граф разрежен, потому что там в этом нет необходимости.

Данные о трафике теперь не определяют график — они его подтверждают. Исторические данные AIS, то есть сигнал позиционирования, который непрерывно передает каждое коммерческое судно, говорят мне: "суда действительно проходят здесь, следовательно, эта путевая точка соответствует реальному, судоходному маршруту". Они подтверждают, что граф основан на реальности. Но они не определяют структуру графа. Это делает география.

На первый взгляд — незначительное различие. Но оно меняет характер всей системы.

– Не могли бы вы рассказать подробнее о реализации?

Лишь частично — детали реализации защищены соглашением о неразглашении (NDA). Могу сказать, что концептуальный сдвиг — вот что главное. Как только вы правильно переформулируете вопрос, многие последующие проблемы становятся проще для решения. Это фундамент, на котором строится всё остальное.

– Что он теперь может делать из того, что раньше было невозможно?

Он учитывает реальную морскую геометрию — узкие каналы, реки, фьорды, цепочки островов, сложность прибрежной местности — а не только маршруты в открытом океане между крупными портами. Он обеспечивает интеграцию от внутренних территорий до океана: маршрут начинается в месте нахождения груза, а не у ворот порта. И он накладывает динамические факторы на геометрическую основу: погода, оптимизация расхода топлива, обход зон SECA, коридоры пиратского риска, сезонный лёд и северные маршруты, которые теперь стали частью коммерческой картины.

– Есть ли отдельный экран планировщика маршрутов?

Не совсем — и в этом, собственно, и заключается суть. Планировщик маршрутов — это не просто один из инструментов. Это то, благодаря чему все остальные инструменты стали возможными. Калькулятор рейса рассчитывает правильно, потому что маршрут точен. Трекер флота отслеживает в реальном времени, потому что есть с чем сравнивать. Система управления рейсами прокладывает полный маршрут, потому что умеет соединять отрезки. Индекс выбросов рассчитывается точно, потому что известен реальный маршрут, а не усредненный. Уберите планировщик — и каждый из этих инструментов лишится основы.

– Для тех, кто пользуется этим каждый день — брокеров, трейдеров — что на самом деле меняется?

Цепочка прямая: точная маршрутизация позволяет рассчитать точную стоимость рейса, что обеспечивает конкурентоспособное коммерческое предложение, привлекающее новые грузы. В судоходстве маржа невелика, а конкуренция реальна. Предложение, завышенное на 2%, может привести к потере сделки в пользу конкурента. Заниженное на 2% — съест маржу судовладельца. Правильная цифра имеет значение.

– Можно ли выразить в цифрах, во сколько обходится более эффективная маршрутизация?

Отраслевые данные в целом согласуются друг с другом. Исследования показывают, что оптимизация маршрутизации позволяет сэкономить от 3% до 15% топлива — в зависимости от маршрута, сезона и типа судна. Норвежский исследовательский институт SINTEF провёл 11-месячное исследование атлантических рейсов и выявил среднюю экономию топлива в 14% за счёт комбинированной оптимизации маршрута и скорости по сравнению с неоптимизированным базовым вариантом — с пиками более 30 % в штормовые недели. Компания Orca AI, внедрившая оптимизацию маршрутизации в крупных коммерческих флотах, зафиксировала экономию примерно в $100 000 на судно в год при снижении расхода топлива на 3–5%.

Рынок оптимизации маршрутов судов с использованием искусственного интеллекта оценивался примерно в 1,4 млрд долларов в 2024 году и растет на 17–18 % ежегодно. Финансовое обоснование очевидно. Мы добавляем интеграцию: оптимизация маршрутов не как отдельный навигационный инструмент, а встроенная в коммерческую транзакцию: предложение, контракт, отчет о выбросах.

— Вы пришли в эту сферу, не имея опыта в судоходстве. Откуда вообще?

Я работал над программным обеспечением для управления оборудованием кинотеатра — проекторами, звуковыми процессорами, демонстрационными экранами, "умными" розетками. Звучит совсем не по-судоходному, но суть работы была одна: тебе дают устройство, у которого нет нормальной документации, и ты должен понять, как оно работает. Реверс-инжиниринг протоколов, которые никто не описывал. Ты разбираешься с тем, что есть, а не с тем, что должно быть по инструкции.

В морской маршрутизации всё то же самое. Нет идеальных данных или готового описания того, как должен выглядеть граф мирового океана. Есть необработанные AIS-треки, реальная геометрия берегов, и ты строишь из этого что-то работающее.

– Судоходные маршруты по всему миру буквально меняются из-за изменения климата. Усложнит ли это обслуживание системы в будущем?

Это делает её ещё более важной. Северный морской путь через Арктику был судоходным лишь в узких сезонных окнах и только для судов ледового класса. Это окно расширяется с каждым годом. Мы движемся к будущему, где маршрутизация через Арктику станет обычной коммерческой опцией для определенных рейсов, а не экзотическим исключением. Планировщик маршрутов, который не учитывает этого, будет давать все более неверные рекомендации.

– Что вам самому сейчас наиболее интересно?

Если честно — регуляторная траектория. CII и EU ETS — это начало, а не конец. Ответственность за выбросы в судоходстве будет только усиливаться в ближайшее десятилетие. Для специалиста по планированию маршрутов это означает, что финансовая значимость решений о маршрутах продолжает расти: стоимость неоптимального маршрута — это теперь не только топливо, но и стоимость углерода, а также потенциальные регуляторные штрафы. Ценность правильного решения возрастает с каждым новым регулированием.

Мы движемся к полному управлению жизненным циклом рейса — от пункта отправки груза до конечной доставки — с учетом каждого этапа в единой картине и с полной прозрачностью каждой статьи расходов. Планировщик маршрутов — это то, что делает это возможным. Мне интересно посмотреть, как далеко может зайти эта интеграция.

– Последний вопрос: если инженер-программист сталкивается со специфической для конкретной отрасли, совершенно нерешённой задачей — литература представляет собой целую гору статей, и ни одно из существующих решений не работает должным образом — что вы ему скажете?

Читайте всё. Не для того, чтобы найти ответ, а чтобы определить предел. Каждая статья, которая не решила задачу до конца, — это точка данных о том, где проходят чёткие границы. Если прочитать достаточно, начинает прослеживаться закономерность: вот здесь каждый подход в итоге заходит в тупик. Это самая ценная информация, которую можно получить, — ведь именно она указывает, где начинается по-настоящему интересная работа.

Александр Коростин —ведущий инженер-программист AI-платформы цифрового фрахтового маркетплейса и управления грузоперевозками, которой пользуются более 1000 международных компаний. Его рецензируемые научные работы по предиктивной аналитике для планирования маршрутов и диспетчеризации грузов были представлены на международных конференциях в 2025 году.