Svensk sammanfattning av rapporten Strategic Planning of Track Maintenance - State of the Art Mats Andersson Väg- och Transportforskningsinstitutet (VTI) och Kungliga Tekniska Högskolan, Institutionen för infrastruktur Box 760 781 27 Borlänge E-post: mats.andersson@vti.se 9 December 2002
Innehållsförteckning Förord...3 1. Inledning...4 2. Nuvarande planeringsmetodik inom Banverket...5 2.1 Banverkets ansvar och organisation...5 2.2 Banverkets kostnader för drift, underhåll och reinvesteringar...6 2.3 Nuvarande planeringsmetodik på Banverket...7 2.4 Sammanfattande kommentarer...8 3. En översikt av planeringsmodeller för underhåll av infrastruktur...9 3.1 Underhållsprinciper...9 3.2 Planeringsmodeller för väg- och brounderhåll...10 3.3 Kostnadsmodeller för underhåll av banöverbyggnaden...11 3.4 Planeringsmodeller för underhåll av banöverbyggnaden...11 3.5 Sammanfattande kommentarer...12 4. Ett modellramverk för optimering av underhåll av banöverbyggnad...13 4.1 Modellförutsättningar...13 4.2 Modellramverket...15 4.3 Modellfrågor...15 4.4 Sammanfattande kommentarer...17 5. Diskussion och fortsatt forskning...18 5.1 Diskussion...18 5.2 Fortsatt forskning...19 Litteratur...20 2
Förord Denna rapport sammanfattar de viktigaste delarna av en kunskapssammanställning inom området strategisk planering av underhåll i järnvägens infrastruktur (Strategic Planning of Track Maintenance State of the Art, TRITA-INFRA 02-035). Kunskapssammanställningen är skriven som en del i doktorandprojekt CDU R 19, Effekter av drift- och underhållsåtgärder i järnvägens infrastruktur vid Centrum för forskning och utbildning i drift och underhåll av infrastruktur (CDU) vid Kungliga Tekniska Högskolan (KTH). Doktorandprojektet är kopplat till forskarutbildningen vid institutionen för infrastruktur, avdelningen samhällsbyggnad vid KTH. Huvudhandledare är professor Folke Snickars, KTH och biträdande handledare Lars Hultkrantz och Jan-Eric Nilsson, båda verksamma vid VTI. Rapporten innehåller endast ett fåtal källhänvisningar i texten till skillnad från den engelska kunskapssammanställningen. För den som är intresserad av en fördjupad diskussion hänvisar jag till den engelska versionen som kan beställas från författaren. Projektet är finansierat av Banverket och en styr- och referensgrupp följer dess utveckling. Styr- och referensgrupp: Hans Öhman, Banverket Nils-Erik Bergström, Banverket Anders Boëthius, Banverket Bengt Jäderholm, Jäderholm Konsult Bo-Lennart Nelldal, KTH och SJ Hans Cedermark, CDU Borlänge i december 2002, Mats Andersson Doktorand VTI 3
1. Inledning Det svenska järnvägstransportsystemet har genomgått en kraftig investeringsökning under det senaste decenniet och till grund för investeringsbesluten ligger samhällsekonomiska analyser. Det stora kapital som finns i Banverkets anläggningar ska också förvaltas så att de nyttor som investeringsanalyserna visar kan förverkligas. Det krävs med andra ord en samhällsekonomiskt effektiv fördelning av resurserna till drift- och underhållsverksamhet för att samhällets investerade medel ska kunna tas tillvara på bästa sätt. Syftet med denna kunskapssammanställning är att göra en översyn av både nationell och internationell litteratur med inriktning på strategisk planering av järnvägsunderhåll samt nuvarande planeringsmetodik inom Banverket. Vidare ska relevanta effektsamband att inkludera i en samhällsekonomisk beräkningsmodell kartläggas. Ramverket till denna samhällsekonomiska beräkningsmodell presenteras och ställs i relation till kunskapsläget i Banverket idag. De viktigaste kunskapsluckorna identifieras och viktig forskning i syfte att etablera en samhällsekonomisk beräkningsmodell föreslås. Studien avgränsas till strategisk planering av underhåll i banöverbyggnaden, d v s räler, slipers, befästningar, ballast och växlar. Baserat på definitioner från den studerade litteraturen har vi fastställt att projektet koncentreras till att härleda avsiktliga regler för användning i förväg i en strukturerad behandling av ett antal underhållsåtgärder kopplade till banöverbyggnaden. Den underliggande målfunktionen för dessa regler är samhällsekonomisk effektivitet i enlighet med den nationella transportpolitiken. 4
2. Nuvarande planeringsmetodik inom Banverket 2.1 Banverkets ansvar och organisation Banverket är ansvariga för drift, underhåll, reinvesteringar och nyinvesteringar i statens spåranläggningar och har ett övergripande ansvar inom järnvägssektorn i Sverige. Kostnaden för verksamheten täcks via statsbudgeten. Fem banregioner är ansvariga för spårnätet och ett huvudkontor stödjer dem. Inom varje banregion finns ett mindre antal banområden som beslutar om den dagliga verksamheten inom området. Figur 2.1 beskriver strukturen på underhållsaktiviteterna inom Banverket baserat på nuvarande Europeiska standard (SIS 2001). Underhåll Förbyggande Underhåll Avhjälpande Underhåll Tillståndsbaserat underhåll Förutbestämt underhåll Schemalagt, kontinuerligt eller på begäran Schemalagt Uppskjutet Akut Figur 2.1: Underhållsdefinitioner överblick (Källa: SIS 2001, sid. 23) Underhållet delas in i två huvudgrupper, förebyggande och avhjälpande. Förebyggande underhåll är inte felrelaterat, medan avhjälpande underhåll är kopplat till ett fel som identifierats i infrastrukturen. Det förebyggande underhållet kan delas in i två undergrupper, tillståndsbaserat och förutbestämt. I den första gruppen ingår besiktningar och åtgärder för att reparera fel som upptäckts vid besiktningar. Det förutbestämda underhållet baseras på 5
livslängdsberäkningar för olika delar av infrastrukturen som ger tydlig periodicitet av åtgärder. Det avhjälpande underhållet är också indelat i två undergrupper, uppskjutet och akut. Uppskjutet underhåll är relaterat till fel i infrastrukturen, men felen är inte av en sådan omfattning att omedelbar åtgärd behövs. I stället samlas ett flertal åtgärder tillsammans och utförs senare vid samma tillfälle. Akuta åtgärder krävs normalt när tågtrafikens säkerhet påverkas till följd av ett fel. 2.2 Banverkets kostnader för drift, underhåll och reinvesteringar För att ge en bild av underhållsproblemets storlek, har data över verksamhetens omfattning samlats in för perioden 1993 2000. Underhållskostnaderna har under perioden uppgått till ca 1 miljard kronor per år, men en förskjutning har skett från förebyggande underhåll till avhjälpande underhåll. Även besiktningskostnaderna har ökat i omfattning. I figuren visas även kostnaderna för reinvesteringar (utbyten) och dessa uppvisar en stark cyklisk variation med skillnader mellan olika verksamhetsår. Kostnader (ksek) 2 000 000 1 800 000 1 600 000 1 400 000 1 200 000 1 000 000 800 000 600 000 400 000 200 000 0 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 År Avhjälpande underhåll Förebyggande underhåll Besiktning Reinvesteringar Figur 2.2: Banverkets kostnader för underhåll och reinvesteringar 1993 2000. Mönstret i figur 2.2 kan tolkas på olika sätt. Det kan bero på ändrade detaljeringsgrader och kostnadsposter i redovisningen under åren, ändrad besiktningspolicy eller otillräckliga underhållsbudgetar som styrt verksamheten mot ökad felavhjälpning, interna 6
prioriteringsproblem som inte förmår att lyfta fram det förebyggande underhållets fördelar eller ett faktiskt val av strategi som långsiktigt minimerar kostnader för underhållet genom en större andel avhjälpande underhåll. Oavsett vilken tolkning som är den rätta så är behovet tydligt av hjälpmedel för att prioritera mellan förebyggande och avhjälpande underhåll. 2.3 Nuvarande planeringsmetodik på Banverket Det finns ett antal system som utvecklats över tiden för att ge stöd för bl a planering av underhållet. Övergripande styrdokument på området saknas dock. I den strategiska processen är huvudkontoret och banregionerna de mest aktiva parterna, medan detaljkunskapen om verksamheten finns på banområdena. En fördelningsmodell för drift och underhåll används för att göra en grov fördelning av en given budget. Den innehåller de viktigaste parametrarna som bestämmer underhållets storlek, men några samhällsekonomiska beräkningar har inte gjorts för att fastställa dess utseende och den är inte tillämpbar på frågor som rör budgetens optimala storlek och val av åtgärder. I det pågående arbetet med den nationella banhållningsplanen för perioden 2004 2015 utvecklas ett nytt banklassificeringssystem. Den grundläggande filosofin i systemet är att användning och krav på funktionellt och tekniskt tillstånd ska bilda grund för olika kvalitetsklasser. Mätdata jämförs sedan med önskade tillståndsnivåer för att prioritera mellan olika områden och bandelar. Valet av banklass kommer att påverka underhållskostnaden för en viss bandel, men det saknas samhällsekonomiska analyser över valet att placera en viss bandel i en viss banklass. Det finns för närvarande en mängd olika datasystem tillgängliga med information som kan bilda grund för en analys av underhållsverksamheten. Baninformation, besiktningar, rapporterade fel och förseningar, hastighetsnedsättningar och geometriska mätdata är alla exempel på delar som systematiserats över tiden och nu finns att tillgå. Ett analysverktyg som kombinerar några av de nämnda datakällorna har utvecklats under senare tid. Besiktningsverksamheten och tillhörande kvalitetsnormer är omfattande och har en betydande påverkan på underhållet som genomförs. Underhållsverksamheten är därför beroende av att besiktningarna sker på ett effektivt sätt och att fel och brister rapporteras likartat. Det finns 7
behov av att studera besiktningsverksamheten och dess regelverk utifrån ett samhällsekonomiskt perspektiv. 2.4 Sammanfattande kommentarer Huvudslutsatserna från avsnitt 2 är följande: För att leva upp till den svenska transportpolitiken måste Banverket utveckla en metodik för en samhällsekonomisk utvärdering av underhållsverksamheten, Kostnaderna för avhjälpande underhåll och besiktning har ökat på bekostnad av det förebyggande underhållet, Reinvesteringar uppvisar en stor cyklisk variation över tiden, Användning av Banverkets redovisningssystem för att göra detaljerade analyser av kostnaderna för underhållet är möjligt, men kräver viss bearbetning av materialet i förväg, En ökad integrering av de olika datakällorna är nödvändig för en framtida planeringsmodell för underhållsverksamheten, Besiktningsverksamheten och dess regelverk är en viktig del som behöver analyseras för att kunna förklara det nuvarande förhållandet mellan förebyggande och avhjälpande underhåll. 8
3. En översikt av planeringsmodeller för underhåll av infrastruktur Det finns en lång tradition inom den svenska transportsektorn kring användningen av samhällsekonomiska analyser. Den internationella litteraturen är också omfattande på området. Det finns dock få bidrag inom som behandlar underhållsområdet explicit. Oftast ligger underhållet med som en del i en samhällsekonomisk analys av en väg- eller järnvägsinvestering, men mycket grovt beräknat och inte i syfte att utvärdera underhållet i sig. 3.1 Underhållsprinciper Underhåll av infrastruktur är sällan ifrågasatt eftersom det följer naturligt från en investering. Problemet med underhåll av infrastruktur är att det finns stora osäkerheter i den framtida användningen, vilket skapar behov av analysverktyg för en anläggning som befinner sig i ett visst tillstånd vid en viss tidpunkt. Tidiga arbeten gjordes inom järnvägsområdet i början på 1980-talet med fokus på behov av kvalitetsmått för infrastrukturen och nedbrytningsmodeller som angelägna forskningsområden. För att kunna erbjuda den rätta kundservicen till rätt kostnad krävs planeringsmodeller för underhåll och sådana modeller kräver en databas med historik över anläggningens utveckling. Figur 3.1 beskriver vad som krävs för att genomföra en strategisk analys av underhållsverksamheten inom järnvägen. De tre översta rutorna handlar enbart om datafångst i form av manuella och automatiserade besiktningar, mätdata över spårgeometri, anläggningsinformation och trafikering. I nästa steg tillförs en nedbrytningsmodell för att simulera infrastrukturens utveckling över tiden givet ett antal underhållsstrategier. Dessa sammanjämkas slutligen med en existerande budget alternativt ligger till grund för argument för ökade behov. 9
Manuell besiktning Automatiserade Besiktningssystem Spårgeometri Anläggningsdata Databas All Nödvändig Information Trafik Modellering av Nedbrytning Analys Planering Schemaläggning Underhållsplan Budget Figur 3.1: Översikt av Underhållsplanering (Källa: Zarembski 1998) 3.2 Planeringsmodeller för väg- och brounderhåll Under åren har det utvecklats ett antal modeller för att hantera väg- och brounderhåll som tillämpas flitigt runt om i världen. En övergripande modell för optimering av vägunderhåll presenterades för några år sedan av forskare vid KTH och LiTH. Modellen pekar ut fem nödvändiga delar för att kunna optimera vägunderhållet, nämligen 1. Ekonomiska värderingar för samhällsekonomiskt relevanta effekter, 2. Effektsamband mellan infrastrukturens tillstånd och effekter, 3. Effekten på tillståndet till följd av underhållsåtgärder, 4. Infrastrukturens tillståndsförändring över tiden, 5. Resursförbrukning för att genomföra en viss underhållsåtgärd. Med dessa områden som grund kan det optimala vägunderhållet beräknas över en given planeringshorisont. 10
3.3 Kostnadsmodeller för underhåll av banöverbyggnaden Ett fåtal modeller har påträffats som beräknar kostnaden för underhållet givet en viss underhållspolicy. Dessa modeller möjliggör en förändring i någon parameter som påverkar underhållet och resulterar i en ökad eller minskad underhållskostnad. En sådan modell har utvecklats i Sverige för att analysera de förändrade underhållskostnaderna till följd av ökade tillåtna axellaster på bl a Malmbanan och Bergslagsbanan. 3.4 Planeringsmodeller för underhåll av banöverbyggnaden Det finns relativt lite akademisk litteratur som behandlar planeringsmodeller för underhåll av järnvägsinfrastruktur, men under senare år har en del bidrag lämnats på området. Mycket sker dock fortfarande innanför väggarna i olika järnvägsföretag (eller dess konsulter) runt om i världen och dessa insatser offentliggörs sällan. Utbudet av modeller att studera är därför mycket begränsat och endast en delmängd av det verkliga kunskapsläget. Under 1990-talet har ett antal järnvägsförvaltningar i samarbete med UIC och ERRI utvecklat ett expertsystem för underhåll och reinvesteringar i banöverbyggnaden. Systemet, som kallas ECOTRACK, bygger på att användaren levererar nödvändiga historiska och aktuella data om anläggning, trafik samt underhålls- och reinvesteringspolicies. Systemet returnerar sedan en plan för underhåll och reinvesteringar under den aktuella planeringshorisonten. Modellen är under ständig utveckling och tillämpas idag vid ett antal järnvägsförvaltningar runt om i Europa. Den direkta fördelen med ECOTRACK är att den systematiserar verksamheten. Nackdelen är att den optimering som sker i systemet baseras på de regler som levereras in från användaren. Om dessa är icke-optimala kommer lösningen att vara av låg kvalitet. Ur ett samhällsekonomiskt perspektiv är det därför nödvändigt att se över underhållsreglerna innan systemet kan tillämpas. En ytterligare modell av stort intresse har utvecklats vid Queensland University of Technology i Brisbane, Australien. Modellutvecklingen har föregåtts av en omfattande undersökning av läget i järnvägssektorn runt om i världen. Huvudslutsatsen av lägesbeskrivningen var att tillgången på tillförlitliga data är så begränsad att en 11
planeringsmodell bör byggas med så få datakrav som möjligt. Modellen utnyttjar en mekanistisk nedbrytningsmodell som utvecklats inom samma institution och hanterar i sin första version livscykelkostnader för spårriktning, räl- och slipersbyten. Vidareutveckling av systemet sker för tillfället vid QUT. Övriga dokumenterade system har samtliga nått prototypstadiet, men inte tillämpats i skarpt läge. 3.5 Sammanfattande kommentarer Huvudslutsatserna från litteraturöversikten i avsnitt 3 är följande: Stora resurser har lagts ned på problemet kring underhåll av infrastruktur under åren, men i begränsad omfattning i akademiska kretsar och tidskrifter, En övergripande process för datafångst måste till för att möjliggöra en effektiv planering av underhåll, Det finns inga studier som fokuserar på traditionen att underhålla järnvägen med hjälp av fastställda regler och standards trots att nivån på dessa har stor ekonomisk betydelse, Modellansatser utvecklade för väg- och brounderhåll förefaller väl lämpade för järnvägsproblemet med mindre justeringar, ECOTRACK är den enda modell som är redo att tas i bruk i nuläget, men den kräver stora mängder historiska data för att kunna tillämpas, Ekonometriska studier av kostnadsdata skulle öka kvaliteten i existerande kostnadsmodeller. 12
4. Ett modellramverk för optimering av underhåll av banöverbyggnad 4.1 Modellförutsättningar Det föreslagna ramverket för en optimeringsmodell baseras på några grundfilosofier. Modellen ska vara i linje med svensk transportpolitik, d v s baseras på samhällsekonomisk teori och ta hänsyn till samtliga relevanta effekter. Effekter för förvaltaren av infrastrukturen, tågoperatören, dess passagerare och godskunder samt tredje man som påverkas ska tas hänsyn till. De samhällsekonomiskt relevanta effekterna måste vara reala effekter och inte transfereringar. De ska också vara kontinuerliga och mätbara på marginalen. De måste även kopplas till ett objektivt tillståndsmått. Figur 4.1 visar en principskiss för den föreslagna modellen. Underhåll Bantillstånd (t) Bantillstånd (t+1) f (Underhåll (t -1, 2, n), bantillstånd (t), trafik, klimat etc.) Effekter för: - Banförvaltare - Tågoperatör - Godstransportkunder - Passagerare - Övriga samhälle Nedbrytningsfunktioner Värderingsfunktioner Kostnader Figur 4.1: Principstruktur för en planeringsmodell för banöverbyggnad Utgångsläget är att vi känner tillståndet vid tidpunkten t. Genom att antingen vidta en viss åtgärd som en följd av tillståndet och infrastrukturens utnyttjande erhåller vi ett nytt tillstånd i nästa tidpunkt, t+1. Om vi inte vidtar någon åtgärd så försämras tillståndet från t till t+1. 13
Utvecklingen av den tillståndsförändringen hanteras inom ramen för antingen en eller flera nedbrytningsmodeller. Tillståndet i t+1 matas sedan in som nytt utgångsläge och processen fortsätter till t+2, t+3,, t+n, där N är den tidshorisont som vi har förmåga att analysera och prognosticera. För varje tillstånd bör vi kunna visa på en viss effekt för de aktörer som berörs av infrastrukturens tillstånd och värdera dessa effekter i ekonomiska termer. Dessa beräknas för olika underhållsstrategier och den optimala lösningen är den strategi som ger den lägsta diskonterade kostnaden för hela analysperioden. Banverket är banförvaltaren som producerar tjänsten bankvalitet och erbjuder tågoperatörerna möjligheten att transportera gods eller resenärer. De effekter som är aktuella att kartlägga är effekter i termer av resursförbrukning inom Banverket. Resursförbrukningen speglar antingen resurser som tas i anspråk vid åtgärder för att förbättra infrastrukturens tillstånd eller i form av nedbrytning av investerat kapital genom att inga åtgärder vidtas som leder till ett sämre tillstånd. Konsumenten kan i vårat fall vara fyra olika parter. För det första är tågoperatören en konsument. Operatören kan dessutom vara två olika typer av operatörer, en som transporterar gods och en som transporterar passagerare. Operatören konsumerar tåglägen för en viss kostnad och kan med hjälp av dessa tåglägen erbjuda sina kunder transporttjänster. Operatören har förmodligen varierande resursförbrukning beroende på om kvaliteten på banan är hög eller låg, där en hög kvalitet bör ge mindre kostnader för operatören i form av slitage på rullande materiel eller till och med ökat behov av rullande materiel om kvaliteten blir så låg att det införs hastighetsrestriktioner. En motsvarande kvalitetsökning kan även medföra minskade behov av rullande materiel. Dessutom är det möjligt att det faktiska genomförandet av en åtgärd medför trafikeringsstörningar som påverkar operatörens intäktssida, dels under åtgärdstiden, dels efter åtgärden. Operatörens kunder är konsumenter av transporttjänster. För transportköparen och resenären så handlar effekterna primärt om variation i restider (för gods och person), bekvämlighet (person), interna skaderisker (gods och person), biljettkostnader (person), transportavgifter (gods), förseningsrisker (gods och person). Det är inte bara effekterna som uppstår inom järnvägstransportsystemet och dess aktörer som är intressanta i en samhällsekonomisk analys. Om valet av drift- och underhållsåtgärd även medför att tredje person påverkas i någon form så bör även denna effekt beaktas och värderas på samma sätt som effekterna för producent och konsument. 14
Det är två huvudområden som är intressanta att studera för samhället. Det ena är det som i ekonomisk litteratur benämns som externa effekter. En extern effekt brukar definieras som en effekt som uppstår i samband med produktion eller konsumtion, men som påverkar någon utomstående, utan att producenten eller konsumenten har anledning att beakta denna påverkan vid sitt beslut om att producera eller konsumera. Exempelvis skulle valet mellan två underhållsåtgärder kunna påverka drivmedelsförbrukningen för ett diesellok som därmed skulle ge olika utsläpp i naturen. Dessa utsläpp kan sedan värderas genom att mäta betalningsviljan för minskade utsläpp. Det kan också uppstå effekter under produktionstiden som påverkar miljön både på platsen för åtgärden och om efterfrågan påverkas genom att godstransportarbete på tåg förs över till lastbil. I det fallet är förändrat slitage på infrastruktur, olycksrisk, buller, utsläpp intressant att kartlägga. Utöver externa effekter bör vi även ta hänsyn till effekterna för statsfinanserna. 4.2 Modellramverket Modellen tar sin utgångspunkt i den modell som tagits fram av forskare vid KTH och LiTH och bygger på att vi delar in järnvägsnätverket i s k homogena sektioner. En tillståndsbeskrivning av nätverket görs vid analysperiodens början. Effektbeskrivningar kopplas till tillståndet och den aktuella trafiken. Effekterna värderas sedan med hjälp av värderingsfunktioner. En vektor med underhållsåtgärder och dess kostnader finns att tillgå och dessa åtgärder ger upphov till effekter både under tiden de pågår och efteråt i form av tillståndsförändringar. Restriktioner på spårgeometrin för att bibehålla säkerhetsnivån i järnvägssektorn tillförs den ursprungliga modellen. Dessa olika modelldelar formar sedan en kostnadsminimeringsmodell som kan användas för att beräkna den optimala underhållsstrategin för olika bandelar med olika tillstånd, kvaliteter och trafik. 4.3 Modellfrågor En genomgång av kunskaps- och dataläget för de olika modelldelarna har visat att det finns stora behov av forskning och utveckling för att kunna genomföra samhällsekonomiska analyser av Banverkets underhållsverksamhet. 15
En del som är relativt välförsedd med data och kunskap är tillståndsmått, primärt Q- och K- tal. Det finns även data kring funktionsstörningar och tågförseningar, men dessa mått innehåller en större grad av osäkerhet, eftersom vissa störningar eller förseningar inte kan relateras till infrastrukturen. Trafikdata är en viktig del som under de senaste åren inte varit fullständig. Det behövs en kraftsamling kring denna punkt för att säkerställa att information om trafikering finns att tillgå över tiden. Införandet av POSTLUDIUM-systemet är en stor förbättring, men det är viktigt att detaljeringsgraden i de data som lagras är tillräcklig för underhållsplaneringsändamål. Anläggningsdata är en annan del som inte samlats in och sparats över tiden. Den nulägesbeskrivning som nu finns i BIS är enligt utsago av relativt god kvalitet, men för att göra tidsserieanalyser över underhållskostnadernas utveckling krävs även en beskrivning av hur anläggningen utvecklats med avseende på bl a räl- och sliperstyper. Även här krävs en ändrad strategi för att säkerställa denna typ av data över tiden. I nuläget finns det sporadiska kopior som täcker några år på mitten av 1990-talet och början av 2000-talet. Mängden information är dock mycket omfattande ned på bandelsnivå. Ekonomiska värderingsfunktioner behövs när effekterna av olika tillståndsnivåer har kartlagts. I nuläget är dessa mindre prioriterade inom ramen för detta projekt. Ett separat projekt har påbörjats under 2002 av forskare vid VTI och KTH för att studera ekonomisk värdering av förbättrad komfort kopplat till underhållsberoende bankvalitet. Tids-, miljö- och olyckseffekter kan hanteras med samma värderingar som tillämpas i investeringsanalyser. Det saknas fortfarande avgörande kunskap kring sambandet mellan tillstånd och effekter. Ett antal delstudier behövs för att tillföra denna kunskap. Nedbrytningsmodeller är en annan central del i en planeringsmodell för underhåll som saknas i dagsläget. Den underhållskostnadsmodell som utvecklats inom ramen för de s k STAX 25-projekten är inte fullt tillämpbar i den frågeställning som här avses. 16
4.4 Sammanfattande kommentarer Huvudslutsatserna från modelldiskussionen i avsnitt 4 är följande: Inledande planeringsansatser bör fokusera på att använda Q-talet som tillståndsmått för infrastrukturen, Det finns ett genuint problem med att få tag på data som berör underhållsverksamheten och denna fråga måste lösas innan en övergripande planeringsmodell kan skattas och tas i bruk, De viktigaste effekterna till följd av underhållsåtgärder kan identifieras, men avsaknaden av nedbrytningsmodeller, ekonomiska värderingar och tillståndeffektsamband leder till enklare tillämpningar till en början, En översikt av dataläget på Banverket visar att långa tidsserier saknas, men att de data som finns kan utforskas för att lämna bidrag på området, Inledande studier bör fokusera på ekonometriska analyser av bandelsspecifika kostnader kopplat till data om anläggning, trafik och tillstånd. 17
5. Diskussion och fortsatt forskning 5.1 Diskussion Underhåll av järnvägens infrastruktur kräver årligen stora resurser från statens budget. Till dags dato har Banverket inte genomfört några systematiska ekonomiska analyser av sin underhållsverksamhet. Denna rapport har studerat internationell forskning på området inklusive matematiska modeller för optimering av underhåll. Ett ramverk för en optimeringsmodell har presenterats i rapporten och olika modellfrågor har diskuterats i anslutning till modellen. Diskussionen resulterar i slutsatsen att det finns stora kunskapsluckor som måste fyllas innan vi kan förvänta oss att se regelrätta samhällsekonomiska analyser av underhållsåtgärder i järnvägssektorn. En möjlighet är att tillämpa någon existerande modell, såsom ECOTRACK, och anpassa den till svenska förhållanden. Fördelen med en sådan ansats är att den baseras på kunskap från olika järnvägsförvaltningar och ger en systematisk hantering av underhåll och reinvesteringar. Problemet ur ett samhällsekonomiskt perspektiv är att vi kan få en sub-optimal lösning om de regler som ligger till grund för ECOTRACKs optimering inte är baserade på ekonomiska analyser. En närmare kontakt med forskargruppen som utvecklat ECOTRACK kan ge svar på möjligheten att tillämpa modell i Sverige givet nuvarande kunskapsläge och datatillgång. Det är tydligt att det finns brister i nuvarande hantering av effekterna av underhåll i järnvägens infrastruktur och dess ekonomiska konsekvenser för banförvaltare, operatörer, kunder och övriga samhället. En tillämpning av optimeringsmetoder i ett läge när stora kunskapsluckor finns är inte bara svårt, utan även oförsvarbart. Vi måste därför koncentrera forskningen till att öka kunskapen om effekter givet olika tillstånd i infrastrukturen. En ytterligare avgränsning till områden av störst betydelse för Banverket är nödvändig, antingen i form av verksamheter som kräver en stor andel av den årliga budgeten eller där avsevärda kostnadsbesparingar kan förväntas. Ekonometriska analyser kan bidra till att peka ut sådana områden. Ett annat område som är i behov av forskningsinsatser är nedbrytningsmodeller baserade på svenska data. Existerande internationella modellansatser kan ligga till grund för de insatserna, men ett avsevärt arbete krävs för att skapa ett tillfredsställande dataunderlag. 18
Avslutningsvis finns det behov av en översyn av de standards och regler som styr underhållsverksamheten inom järnvägssektorn. 5.2 Fortsatt forskning Syftet med doktorandprojektet är att förse Banverket med ett verktyg för strategisk underhållsplanering. Existerande kunskap och data gör det dock inte möjligt att nå dit i dagsläget, utan det krävs insatser på både kort och lång sikt. Det långsiktiga arbetet består i huvudsak av etablerandet av en heltäckande databas för planeringsändamål. Det är viktigt att någon enhet inom Banverket tar ansvar för en sådan databas för att säkerställa dess kvalitet och tillämpbarhet på underhållsområdet. På kort sikt handlar det om att hitta ett antal problem och genomföra begränsade studier i stället. Det innebär fokus på att estimera modeller och samband med data över kostnader, trafik, anläggning och tillstånd för år då heltäckande data går att finna. En viktig del i arbetet på kort sikt är att finna vad det är som driver utvecklingen mot en ökad andel avhjälpande underhåll på bekostnad av förebyggande underhåll. Det är allmänt känt att den typen av utveckling är ineffektiv och ekonomiskt ofördelaktig. Det finns indikationer som pekar på att svaret finns inom ramen för nuvarande besiktningspolicy som ger begränsat utrymme i valet av åtgärd för att lösa ett visst problem. En annan möjlig teori är att det beror på en minskad andel reinvesteringar under senare delen av 1990-talet. En mer flexibel budgethantering för att avväga underhåll mot reinvesteringar skulle i så fall vara en tänkbar lösning. Genom att använda kostnadsdata som inte bara täcker underhåll, utan även drift och reinvesteringar kan denna frågeställning tas upp i en ekonometrisk analys. 19
Litteratur SIS (2001) Underhåll terminologi (Maintenance terminology). Svensk Standard SS-EN 13306, Fastställd 2001-05-04, Utgåva 1, SIS Förlag AB, Stockholm, Sweden. Zarembski, A.M. (1998) Development and Implementation of Integrated Maintenance Planning Systems. Paper presented at the Transportation Research Board Annual Meeting 1998, Washington D.C. 20