Tidig upphandling av järnvägsprojekt Sida 1 Tidig upphandling av järnvägsprojekt. En arbetsrapport från Anläggningsforums demonstrationsprojekt Funktionskrav i entreprenader Gävle 02-02-06 Karl-Olof Nylén
Tidig upphandling av järnvägsprojekt Sida 2 Förord Efter ett initiativ av Kungl. Ingenjörsvetenskapsakademiens Anläggningsforum genomförs på Banverkets uppdrag ett utvecklingsprojekt med inriktning mot funktionskrav i entreprenader. Följande rapport är en arbetsrapport från den studiegrupp om följer projektet. Bo Aldurén Bo Björk Leif Lund Karl-Olof Nylén
Tidig upphandling av järnvägsprojekt Sida 3 INNEHÅLLSFÖRTECKNING 1 Inledning...4 1.1 Bakgrund...4 1.2 Demonstrationsprojektets syfte...4 1.3 Rapportens syfte...5 2 Projekt Kolbäcks Bangård...6 2.1 Bakgrund...6 2.2 Pågående Arbete...6 3 Utvärderingskriterier...7 4 Referenser...8 Bilaga 1 Systematisk kravhantering i järnvägsprojekt...9
Tidig upphandling av järnvägsprojekt Sida 4 1 Inledning 1.1 Bakgrund Efter ett initiativ av Kungl. Ingenjörsvetenskapsakademien [IVA 1997, 1999] genomförs ett demonstrationsprojekt med inriktning mot funktionskrav i entreprenader. Den övergripande frågeställningen i demonstrationsprojektet är : I vilken mån är det möjligt och meningsfullt att ställa funktionskrav vid entreprenadupphandlingen i ett järnvägsbyggnadsprojekt samt vilka konsekvenser ger funktionskraven upphov till? Demonstrationsprojektet är kopplat till ett reellt projekt, Kolbäcks bangård vid Banverkets region öst. I detta perspektiv är avsikten med Kolbäcks bangård att genomföra projektet som en totalentreprenad med så omfattande funktionskrav som möjligt samt att utvärdera vilka konsekvenser funktionskraven ger upphov till. Ombyggnaden av Kolbäcks bangård följs, på Banverkets uppdrag av en studiegrupp vilken består av Bo Aldurén, Bo Björk, Leif Lund och Karl-Olof Nylén. 1.2 Demonstrationsprojektets syfte Det traditionella sättet att upphandla nybyggnation av järnväg är utförandeentreprenad. Det är även brukligt att dela upp järnvägsbyggandet efter teknikslag där en entreprenör svarar för markarbeten, en annan för konstbyggnader och en tredje för hela eller delar av de järnvägsspecifika Ban-, El-, Signal- och Teledelarna (BEST-arbetena). Denna uppdelning i olika teknikslag återfinns även i de tidigare skedena av byggprocessen. Sett ur ett helhetsperspektiv på den slutliga järnvägen kan den gängse entreprenadformen bäst beskrivas som en delad entreprenad. Försök med andra entreprenadformer har dock förekommit bl.a. vid Mälarbanan (MIAB-projektet), vid Ostkustbanan på sträckan Tierp-Älvkarleö och Bålstas Pendeltågsstation. Den entreprenadform som prövats är totalentreprenaden vilken på de skilda sträckningarna delvis fått olika utformning. Funktionskrav utgör totalentreprenadens kärna. Att arbeta med funktionskrav i entreprenaderna är ett led i att söka och finna former för incitament till långsiktig satsning hos entreprenörer och konsulter på teknisk utveckling av produkterna/anläggningarna och deras delar [IVA 1999, p.2]. Totalentreprenader och de därmed förknippade funktionskraven har debatterats i Sverige under ett halvt sekel. Debatten har tidvis varit väl polariserad. En byggherre/förvaltare är inte i första hand beroende av en specifik teknisk lösning utan av att få en funktion uppfylld. Genom att specificera kraven på den slutliga järnvägen som funktioner ges ett utrymme för entreprenörer och projektörer att själva finna kreativa tekniska lösningar vilka uppfyller ställda funktionskrav. I detta perspektiv är det övergripande syftet med demonstrationsprojektet funktionskrav i entreprenader att söka svaret till frågeställningen : I vilken mån är det möjligt och meningsfullt att ställa funktionskrav vid entreprenadupphandlingen i ett järnvägsbyggnadsprojekt samt vilka konsekvenser m.a.p. ekonomi, tid och kvalitet ger de ställda funktionskrav upphov till? 1 För att nå syftet har följande delmål etablerats: 1 Med ett järnvägsbyggnadsprojekt avses nyproduktion av en begränsad sträcka järnväg vilken skall anslutas till ett befintligt järnvägsnät.
Tidig upphandling av järnvägsprojekt Sida 5 1) Skapa en teoretisk referensram kring funktionsbegreppet. 2) Följa formulering och hantering av krav under planeringsprocessen. 3) Aktivt deltaga i planeringsprocessen av ett järnvägsbyggnadsprojekt med målet att handla upp projektet med så omfattande funktionskrav som möjlig. 4) Följa upp och utvärdera projektorganisationens genomförande av projektet fram till byggnadsarbetets slutförande. 1.3 Rapportens syfte I en första rapport från demonstrationsprojektet [Nylén 2000] genomfördes en analys av de generella möjligheterna och hindren att ställa funktionskrav i järnvägsbyggnadsprocessen. Ett antal problemområden identifierades. Det i sammanhanget centrala problemet med att ställa funktionskrav bedömdes vara behovet av en struktur för att koppla järnvägens intressenters behov till krav på den färdiga produkten. Vid Kolbäcks bangård pågår arbetet med att ta fram ett förfrågningsunderlag vilket syftar till att handla upp en entreprenör i förstudieskedet. En entreprenör förväntas kunna handlas upp under augusti 2002. En så tidig upphandling är förknippad med en mängd möjligheter och risker. För att lyckas med projektet fordras bl.a. att de grundläggande kraven på den färdiga anläggningen identifieras och överförs till den förfrågan på vilken en entreprenör handlas upp. Ombyggnaden av Kolbäcks bangård kommer således ev. att handlas upp under pågående förstudie. Vid en så tidig upphandling är möjligheterna att ställa funktionskrav omfattande. För att lyckas med att formulera relevanta krav behövs en systematisk struktur för att knyta de grundläggande behov som finns hos järnvägens/anläggningens intressenter till krav på den slutliga produkten. I IT- och försvarsindustrin har det på senare tid tagits fram en struktur för att systematisera kraven i projekt, här kallad Systematisk kravhantering. Systematisk kravhantering är en metod för att knyta intressenternas behov till en produkts utformning. Grunderna i en systematisk kravhantering och en möjlig tillämpning i järnvägsbyggandet presenteras i bilaga 1. Syftet med denna rapport är att redogöra för arbetet i demonstrationsprojektet funktionskrav i entreprenader. Syftet innehåller två delmål. 1. Redogöra för läget i projekt Kolbäcks bangård. 2. Redogöra för hur grunderna i en systematisk kravhantering kan tillämpas i järnvägsprojekt. I ett separat delprojekt pågår prov med en systematisk kravhantering vid bangårdsombyggnaden i Flen samt vid Luleå Kombiterminal. Dessa prov kommer att pressenteras i studiegruppens slutliga rapport under 2002.
Tidig upphandling av järnvägsprojekt Sida 6 2 Projekt Kolbäcks bangård 2.1 Bakgrund Kolbäck är ett samhälle beläget c:a 2 mil väster om Västerås och är en järnvägsknutpunkt av gammalt datum, järnvägen byggdes 1874. Den senaste av större ombyggnader inträffade i mitten av 1940-talet då bl.a. järnvägen elektrifierades och nya broar byggdes över Kolbäcksån respektive över Västeråsvägen, nuvarande länsväg 558. Det är bl.a. bristerna i bärigheten hos dessa broar som föranleder den nu aktuella ombyggnaden. En mindre ombyggnad av Kolbäcks bangård igångsattes år 1995 på grundval på en förenklad systemhandling från år 1994. Arbetena avbröts då det visade sig att broarna var i dåligt skick och att en restaurering av broförbindelserna skulle kunna påverka stationens utformning. Före avbrottet hann man med att bl.a. rusta upp stationens plattform och förbättra underbyggnaden på ett av de tre spår som är i drift idag. År 1998 slöts ett avtal mellan Staten och MIAB om att i effektivitetshöjande syfte genomföra investeringar i järnvägarna, bl.a. i Kolbäck. I Kolbäck avsågs ombyggnad av bangården, inkl. nya plattformar, planskild plattformsanslutning samt nya broar. Planerat färdigställandeår 2004. 2.2 Pågående arbete Baserat på ett utkast till förstudie (2000-11-20) pågår arbetet med att ta fram ett förfrågningsunderlag för uppdraget. Tanken är att en entreprenör i sitt anbud skall utforma hela järnvägssystemet vid Kolbäcks bangård. Den vinnande entreprenörens förslag arbetas sedan in i förstudien och utgör därmed grund för det fortsatta arbetet. Figur 1: Schematisk bild av arbetet i projekt Kolbäcks bangård.
Tidig upphandling av järnvägsprojekt Sida 7 En entreprenör väntas vara kontrakterad för att genomföra arbetet i december 2002. Jämfört med en traditionell utförandeentreprenad finns ett antal problem och möjligheter vid Kolbäcks bangård de huvudsakliga frågeställningarna under framtagandet av förfrågningsunderlaget är: Utformning av anbudsutvärderingskriterier. Utformning av krav i förfrågningsunderlaget. Utformning av ersättningsform. Riskfördelning mellan entreprenör och beställare. I huvudsak har arbetet hittills fokuserat kraven i förfrågningsunderlaget och val av utvärderingskriterier. Kraven i förfrågan avses att struktureras enligt tankarna i en systematisk kravhantering (se bilaga 1). 3 Utvärderingskriterier För att kunna värdera entreprenörernas anbud måste de olika systemutformningarna kunna ställas mot varandra. Hur gör man då för att värdera ett föreslaget system mot ett annat? I ett järnvägsprojekt som drivs på ett traditionellt sätt utreds och prövas en mängd olika alternativ på lösningar. Ett tungt vägande argument när systemet utformas är de samhällsekonomiska effekten som de olika alternativen ger upphov till. Samma metodik kan användas vid anbudsutvärderingen vid Kolbäcks bangård. Då skulle inkomna anbud revideras med den samhällsekonomiska effekt de ger upphov till. d.v.s. ett högre anbud kan bli antaget istället för ett lägre om det högre anbudet kan påvisa tillräckligt stora samhällsekonomiska fördelar. Entreprenör 1 Entreprenör 2 Entreprenör 3 Anbudssumma 70 000 000kr. 105 000 000 kr. 90 000 000 kr. Samhällsekonomiska effekter av 60 000 000kr 90 000 000kr. 85 000 000 kr föreslaget system Reviderad anbudssumma -10 000 000kr. -15 000 000 kr. -5 000 000 kr. Exempel på utvärderingstablå. I detta fall skulle entreprenör 3 erhålla uppdraget. Hur de samhällsekonomiska beräkningarna genomförs styrs av Banverkets beräkningshandledning BVH 706. Enligt BVH 706 [kap 4 p.15] leder en förändring av järnvägssystemet till ett antal samhällsekonomiska effekter. Dessa delas in i: 1. Resande förändring 2. Förändring i trafikeringskostnader och externa effekter av tågtrafik 3. Förändring i biljettintäkter 4. Tidsvinst på grund av åtgärd 5. Förändrade externa effekter av trafikomflyttning Samtliga dessa förändringar är beroende av förändrad restid i systemet. Givet att den restidsförändring som det av entreprenören föreslagna systemet ger upphov till kan beräknas, kan även förslagets samhällsekonomiska intäkt beräknas. Idag finns vid Banverket programvara som kan:
Tidig upphandling av järnvägsprojekt Sida 8 1. Beräkna ändringar i gångtider vid en förändring av järnvägssystemet. 2. Beräkna de samhällsekonomiska konsekvenserna av förändrade gångtider. Det finns inte idag något beslut om hur anbuden skall utvärderas men det är fult möjligt att använda den här beskrivna modellen som en del i utvärderingen av entreprenörers anbud. 4 Referenser BVH 706:1 Beräkningshandledning Hjälpmedel för samhällsekonomiska bedömningar inom järnvägssektorn. Borlänge 2001 Banverket 2000 11 20, Förstudie Förslagshandling Mälarbanan Kolbäcks Bangård, Banverket Stockholm 2000 Nylén K-O, Funktionskrav i järnvägsprojekt, -Hinder och möjligheter. FoU-Rapport nr:6, Högskolan i Gävle, Gävle 2000
Tidig upphandling av järnvägsprojekt Sida 9 Bilaga 1 Systematisk kravhantering i järnvägsprojekt Krav Krav kan definieras på olika sätt. Ett exempel är [Singer 1992] A requirement is a portrait of a user s needs eller som Davis [1993] definierar det A requirement is a users need or a necessary feature, function or attribute that can be sensed from a position external to the system. Den första definitionen visar att kraven på en produkt grundar sig i användarens behov medan den andra pekar på att det är kraven på hela systemets funktion som är det intressanta. Definitioner Intressentkrav: En systematisk sammanställning av intressenternas krav, - intressentkraven - definierar ett problem som söker sin lösning. Ett annat sätt att utrycka det på är att intressentkraven definierar intressenternas målsättning med projektet. Intressentkraven som ägs av de enskilda intressenterna är inte sällan motstridiga. Systemkrav: Krav som måste ställas på järnvägssystemet för att detta system skall motsvara en sammanvägd bild av intressentkraven. Systemkraven ägs av järnvägsinnehavaren och utgör en första beskrivning av ett tekniskt system som motsvarar intressentkraven. Systemkraven delas in i funktionskrav och restriktioner. Funktionskrav: Krav formulerade i funktionstermer vilka svarar mot intressentkraven. Restriktioner: De kommer av det faktum att alla järnvägsprojekt utgör en del i ett befintligt system, t.ex. måste ban-, el-, signal- och telesystemen harmoniera med omkringliggande järnvägssystem. Restriktioner kan i sin tur delas upp i två delar: En generell del som är giltig för alla typer av järnvägsutbyggnader. En del som är specifik för varje enskilt projekt. Exempel: Funktionskrav: Optimera den totala tidsåtgången för passage genom systemet av X antal tåg av typerna T1, T2, T3 Exempel på restriktioner: Endast 140 växlar skall användas. Ktl-fundament utformas enligt BV s typritning Intressentkrav Ett första steg i en systematisk kravhantering är att översätta projektets intressenters behov till krav på det system som skall produceras. Intressenterna i ett järnvägsprojekt framgår av figur 1.
Tidig upphandling av järnvägsprojekt Sida 10 Figur 1: En modell av järnvägsprojektets intressenter Intressenterna delas i de som har ett direkt intresse i projektet - direkta intressenter - samt de som endast berörs av projektet - indirekta intressenter. Intressenternas krav är sällan baserade på ekonomiska överväganden av kravens konsekvenser. En markägare vill t.ex. minimera intrånget på den egna marken, de trafikerande bolagen vill ha ett så omfattande järnvägssystem som möjligt etc. Trots detta är det viktigt att intressentkraven dels formuleras i funktionstermer, dels i så stor utsträckning som möjligt kopplas till en samhällsekonomisk analys av kravens konsekvenser. Syftet med att sammanställa intressentkraven är att få en samlad bild av kraven så att konsekvenserna av intressentkraven på ett strukturerat sätt kan vägas mot varandra och överföras till systemkrav. Nedan följer en sammanställning av de övergripande intressentkraven. Kapacitet Med kapacitet avses systemets förmåga att transportera personer och gods. Krav på kapacitet kan sägas vara det mest grundläggande kravet på systemet. Den centrala parametern är tid varför intressentkravet kan skrivas: Optimera den totala tidsåtgången för passage genom systemet. Kravägare: Banverket, tågtrafikledning, trafikerande företag, kommunerna.
Tidig upphandling av järnvägsprojekt Sida 11 Säkerhet Säkerheten kan delas i två delar dels systemsäkerheten, vilken avser säkerheten för det som trafikerar systemet, dels den externa säkerheten, vilken avser systemets påverkan på dess omgivning. Intressentkravet kan skrivas: Minimera risken för interna och externa olyckor. Kravägare: Samhället (Järnvägsinspektionen) Tillgänglighet Med tillgänglighet avses personers och gods tillgänglighet till systemet i form av anslutningspunkter mellan systemet och omgivande samhälle. Intressentkravet kan skrivas: Passagerare skall enkelt kunna ansluta till systemet. Gods skall enkelt kunna ansluta till systemet Passagerare skall bekvämt kunna färdas i systemet. Kravägare: Kommuner, trafikerande företag och stationsägare. Begränsning av intrång När systemet placeras i geografin kommer det att orsaka ett intrång i befintlig miljö. Alla som berörs av systemet, d.v.s. markägare, närboende, kommuner etc. ställer krav på ett så begränsat intrång som möjligt. Intressentkravet som kan skrivas är: Systemet skall orsaka ett så begränsat intrång som möjligt i befintlig miljö. Kravägare: Närboende, markägare, länsstyrelser och kommuner Livscykelkostnad Systemet kommer att vara i drift under många decennier varför drift- och underhållskostnaderna står för en avgörande del av den totala kostnaden för systemet. Intressentkravet som kan formuleras här är : Systemet skall utformas så att livscykelkostnaden minimeras.
Tidig upphandling av järnvägsprojekt Sida 12 Figur 2: Intressenternas behov preciseras i systemkrav. I en systematisk kravhantering är det centralt att skilja mellan intressenternas krav vilka definierar ett behov som önskas tillgodosett och systemkrav. Intressentkraven, som ägs av intressenterna, säger inget om vilken typ av lösning som kan tänkas för att tillgodose behoven. Systemkraven definierar ett av många tänkbara tekniska system som löser det problem som formuleras av intressentkraven. I detta fall utgörs systemet av en ny-/ombyggnad av en del av ett befintligt järnvägssystem. Systemkrav Ovanstående intressentkrav kan mycket väl mötas av en järnväg men även av en väg eller annat transportsystem. För järnvägsbyggaren är det centralt att väga samman kravbilden och optimera systemet med avseende på de olika kraven vilka inte sällan är motstridiga. Optimeringen av systemkraven sker inom ramen för en samhällsekonomisk analys. Givet att en järnväg är svaret på intressenternas krav kan de övergripande funktionskraven på systemet och restriktionerna formuleras som framgår av följande exempel. För varje enskilt projekt måste även dels de projektspecifika restriktionerna tas fram, dels mätbara funktionskrav identifieras. Kapacitet Kapacitet, övergripande funktionskrav Optimera den totala tidsåtgången för passage genom systemet av X antal tåg av typerna T1, T2, T3. Systemet skall vara robust. Optimering sker med avseende på samhällsekonomiskt resultat. Kapacitet, restriktioner Största tillåtna axellast, metervikt, lastprofil i det övriga järnvägssystemet. Systemet skall klara förseningar och oväntade händelser. Det bör således vara flexibelt samt ha snabb återställningstid. Säkerhet Säkerhet, övergripande funktionskrav Systemet skall utformas så att risken för systemolyckor minimeras. Systemet skall utformas så att risken för externa olyckor minimeras. Säkerhet, restriktioner Tvingande säkerhetslagstiftning.
Tidig upphandling av järnvägsprojekt Sida 13 Tillgänglighet Tillgänglighet, övergripande funktionskrav Optimera den totala anslutningstiden för av- och påstigande vid stationer. Optimera anslutningstiden för av- och pålastning av gods. Systemet skall vara bekvämt att tillgå samt ge möjlighet till ett komfortabelt resande. Optimering sker med avseende på samhällsekonomiskt resultat. Tillgänglighet, restriktioner Relevanta BVH och BVF. Miljö och begränsat intrång Miljö och begränsat intrång, övergripande funktionskrav Optimera intrånget till exempel m.a.p. buller, vibrationer, grundvattentäkter och barriäreffekter samt påverkan på kulturmiljö. Optimering sker med avseende på samhällsekonomiskt resultat. Miljö och begränsat intrång, restriktioner Miljöbalkens, Järnvägslagens, Väglagens och PBL s krav beträffande: Miljödom Järnvägsplan Arbetsplan Detaljplan Buller och vibrationer Optimerad livscykelkostnad Optimerad livscykelkostnad, övergripande funktionskrav Järnvägssystemet skall utformas så att så låg livscykelkostnad som möjligt erhålles. Optimering sker med avseende på samhällsekonomiskt resultat. Optimerad livscykelkostnad, restriktioner Dimensionering sker i enlighet med relevanta BVF. Normalt skall komponent- och materialval motsvara standarden på omkringliggande avsnitt.