SlideShare ist ein Scribd-Unternehmen logo
1 von 17
Livscykelkostnad och
reinvesteringsbeslut
för banöverbyggnad

Transportforum
Linköping




Arne Nissen

11 Januari 2012
Presentation

    •      Funktion hos banöverbyggnad
    •      Fördelningsmodell
    •      Tekniskt data
    •      Tekniskt tillstånd
    •      Livscykelmodell
    •      Drivare för underhållskostnader
    •      Tillämpning av livscykelkostnadstänkande
            – Teknisk utveckling
            – Reinvestering
            – Strategi för underhåll




2       2012-01-11
Funktion hos banöverbyggnad
•       Utgöra ett sammanhållet transportsystem över hela
        landet
•       Erbjuda tåglägen motsvarande det som efterfrågas
•       Genomföra säkra och punktliga transporter


Säkerställa funktioner
•       Förebyggande underhåll
        • Tillståndsbaserat
            • Manuell (visuell) inspektion
            • Mätningar
        • Schemalagt
•       Avhjälpande underhåll
        • Uppskjutet
        • Akut
•       Reinvesteringar
•       Nya investeringar
    3   2012-01-11
Övergripande fördelningsmodell                                           EXEMPEL: SPÅR


Teknisk data
 • Banöverbyggnad
 • Geometri (R<800,
   Lutning 2 ‰)               Modell tekniskt tillstånd
 • Trafikdata                  • Tekniskt tillstånd och drivare
                               • Nedbrytning
Tekniskt tillstånd
 • OFP
 • Besiktningsanmärkningar
 • Säkerhetsfel
                                                                          Behov
                                               Förväntad livslängd        Undershållsbehov
                                                • Lägsta totala kostnad   Reinvesteringsbehov
                                                • Säkerhet                Uppdämt reinvesterings-
                                                • Driftsäkerhet           behov

Kostnadsdata
• Underhållskostnad per
spårmeter (givet bruttoton)
                              Modell kostnadsutveckling
                               • Underhållskostnad f(bruttoton/år)
• Reinvesteringskostnad per
                               • Reinvestering f(tid)
spårmeter (givet ålder)
                               • Samhällskostnad f(tillstånd)
• Samhällskostnad för
förseningar (givet tekniskt
tillstånd)



  4   2012-01-11
Teknisk data

Banöverbyggnad                            Spårväxel
  Rälvikt:        SJ50/UIC60                Rälvikt:      SJ50/UIC60
  Sliper:         Trä/Betong                Sliper:       Trä/Betong
  Befästning:     Hambo/Heyback/Pandrol     Befästning:   Fast/Elastisk
  Ålder:          År/MBrt (0-60/0-500)      Ålder:        År/MBrt(0-60/0-300)


Geometri                                  Geometri
  Radie:          <800/800-1500/>1500 m     Radie:        190/300/600/760/1200
  Lutning:        < 2 ‰/2-10 ‰/>10 ‰        Vinkel:       1:9/1:12/1:15/1:18,5
  Spår:           Normal/Avvikande/Sido     Spår:         Normal/Avvikande/Sido
                   Trafik
                      Typ av tåg: Resande/Gods
                      Axelvikt:   5/15/20/22,5/25/30
                      Hastighet: <100/100-160/160-200/200-250

 5   2012-01-11
Tekniskt tillstånd  Nedbrytningsmodell
Banöverbyggnad                                                  Spårväxel

                                                               Medelantal besiktningsanmärkningar/år
                                                                Antal bes.anm. per spårväxel&år




                       Besanmärkningar/år/spårväxel
                                                                           UIC60-760-1:15
                                                                          UIC60 -760-1:15
                                                      40
                                                      40                                           Medelvärde




                       Besanmärkningar/år/spårväxel
                                                                  y = 0,05x + 5,86                 Medelvärde
                                                      30
                                                      30              R² = 0,71                     Teori 1

                                                      20
                                                      20                                             Teori 2
                                                                                                    Linjär
                                                                                                 Indviduella anm
                                                      10
                                                      10                                            (Medelvärde)
                                                                                                     Linjär
                                                      0                                             (Medelvärde)
                                                      0
                                                           0
                                                           0          200
                                                                      200            400
                                                                                     400   600
                                                                                           600
                                                                     Total last [MBrt]
                                                                     T last [MBrt]
                                                                      otal

                      1010 st EV-UIC60-760-1:15
                      -129 st avvikande huvudspår/sidospår
                      -475 st < 10 MBrt/år
                       -89 st > 15 MBrt/år
                       -96 st ofullständig koppling mellan databaser
                       221 st

 6   2012-01-11
Arbetsmoment   Livscykelmodell




                            System
                            uppdelning



                                                                     Kostelement
                                          Faser i livscykeln


Underhåll                        Årlig inspektion
Inspektion                       2 personer 45 minuter 6 gånger per år
Justera                          Restid + väntetid 30 minuter            9 375kr
Reparera                         Mankostnad 500 kr/h
Utbyte                           Bilkostnad 250 kr/h

    7          2012-01-11
Drivare för underhållskostnader

Banöverbyggnad                     Spårväxel

Spårjustering/-riktning     √      Spårjustering/-riktning            √
Slipning                    (√)X   Slipning                           X
Utbyte
            Räls
                            X      Utbyte                             X
                                              Tunganordning
            Passbitar                         Korsning
            Isolerskarvar                     Isolerskarv
                                              Växelvärmeelement

                                   Injustering av kontrollanordning   X
                                   Snöröjning                         √

 8   2012-01-11
Beslut som tas inom Trafikverket

    •      Teknisk utveckling
    •      Reinvesteringar
    •      Strategi för underhåll
    •      Metoder vid installation/byggande av ny järnväg




9       2012-01-11
Införande av ny spårväxelmodell
       erfarenheter från Europaprojektet Innotrack

                               Årlig diskonterad underhållskostnad
                            140 000
Underhållskostnad [kr/år]




                            120 000
                            100 000
                             80 000
                                                                 450 000 kr/30 år
                             60 000
                             40 000
                             20 000
                                  0
                                      0   10       20       30         40
                                                 Tid [år]

10 2012-01-11
Reinvestering

Nuvarande spårväxel                                                 Ny spårväxel
Hög årlig underhållskostnad                                         Låg årlig underhållskostnad
(utbyte av viktiga delar)                                           Hög investeringskostnad
Högre sannolikhet för stillestånd
(avsaknad av reservdelar)                                                          Årlig kostnad
                                                                                   Årlig kostnad
                                                                140000
                                                                100 000




                                    Underhållskostnad [kr/år]
                                                                120000
                                                                 80 000
Input:


                                    Underhållskostnad[kr/år]
                                                                100000
                                                                 60 000
                                                                 80000
Typ av spårväxel                                                 60000
                                                                                                                 Ny
                                                                 40 000
Behov av underhåll nästa 10 år                                   40000                                           Befintlig
                                                                                                                 Befintlig
                                                                 20000
                                                                 20 000
• Utbyte (Växeltunga, korsning                                        0
                                                                                                                 Kombinerat
                                                                                                                 Kombinerat
                                                                          0       5       10      15        20
och ballast)
                                                                              Utbyte vidårår (Grön kurva)
                                                                              Utbyte vid (Grönkurva)
• Spårriktning och slipning
                                    Befintlig från 1980 – Inget underhållsbehov
                                                   2005 - Stort


11 2012-01-11
Strategi för underhåll
• Hög                                  Förebyggande underhåll Tågstoppande fel < 0.1/10 MBrt
• Normal                               Dagens normala underhåll Tågstoppande fel < 0.5/10 MBrt
• Låg                                  Avhjälpande underhåll är accepterat
                                        Tågstoppande fel < 1.0/10 MBrt

                                      Årlig underhållskostnad för bandel (15 spårväxlar)
                                 1 400 000
                                 1 200 000
        Underhållskostnad [kr]




                                                                                 Förebyggande
                                 1 000 000
                                                                                 underhåll
                                  800 000
                                                                                 Avhjälpande
                                  600 000                                        underhåll
                                  400 000                                        Förseningskostnad
                                  200 000
                                        0
                                             Hög   Normal   Låg        Bokfört
                                                            Nivå
                                     Hypotetisk bandel med15 spårväxlar

12 2012-01-11
Tack för visat intresse!




                     Luleå 4:e januari 2012




13 2012-01-11
Reservbilder




14 2012-01-11
Spårväxlar ger kapacitet och redundans
                                 50 km/h
                       80 km/h




                                 50 km/h
                       80 km/h
                                           100 km/h




                130 km/h




15 2012-01-11
Behind a model there are certain assumptions
           Degradation index depending on axle load                                  200
                                                                                                      Degradation index depending on speed
          120
                                                                                     180
          100
                                                                                     160
           80                                                                        140
  Index




                                                                                     120
           60




                                                                                  Index
                                                                                     100
           40                                                                             80

           20                                                                             60
                                                                                          40
            0                                                                             20
                0       5        10         15         20    25        30    35               0
                                               Axle load                                          0        100           200       300        400
                                                                                                                        Speed

                            Non homogenous Poisson process                                                  Non homogenous Poisson process
                                                                                                                     NPV -value
2,5
                                                                                    1,2
 2
                                                                                          1
1,5                                                                                                                                                 NPV
                                                                            CM      0,8
 1                                                                          PM      0,6                                                             NPV CM
                                                                                    0,4
0,5                                                                                                                                                 NPV PM
                                                                                    0,2
 0                                                                                        0
      0             5   10        15        20        25    30    35                          0        5    10     15       20   25      30    35
                                       Time [year]                                                                 Time [year]




          16 2012-01-11
Felmoder




Signaltekniskt
   Beläggning av blocksträcka på grund av överledning
   Växel ej i kontroll på grund av fel i kontrollanordning

Mekaniskt                                  Spårläge mm
  Rälsbrott                                  Avvikelse i höjd och sida
  Trög växel som ej orkar lägga om           Rälsprofil
  Föremål/is mellan växeltunga och stödräl

  17 2012-01-11

Weitere ähnliche Inhalte

Ähnlich wie Session 38 Arne Nissen

Ähnlich wie Session 38 Arne Nissen (6)

Session 30 Richard Nilsson
Session 30 Richard NilssonSession 30 Richard Nilsson
Session 30 Richard Nilsson
 
Session 69 Svante Berg
Session 69 Svante BergSession 69 Svante Berg
Session 69 Svante Berg
 
Session 60 Anita Ihs
Session 60 Anita IhsSession 60 Anita Ihs
Session 60 Anita Ihs
 
Session 22 Mattias Hjort
Session 22 Mattias HjortSession 22 Mattias Hjort
Session 22 Mattias Hjort
 
Session 11 Monica Lundin
Session 11 Monica LundinSession 11 Monica Lundin
Session 11 Monica Lundin
 
Session 27 Sigurdur Erlingsson
Session 27 Sigurdur ErlingssonSession 27 Sigurdur Erlingsson
Session 27 Sigurdur Erlingsson
 

Session 38 Arne Nissen

  • 2. Presentation • Funktion hos banöverbyggnad • Fördelningsmodell • Tekniskt data • Tekniskt tillstånd • Livscykelmodell • Drivare för underhållskostnader • Tillämpning av livscykelkostnadstänkande – Teknisk utveckling – Reinvestering – Strategi för underhåll 2 2012-01-11
  • 3. Funktion hos banöverbyggnad • Utgöra ett sammanhållet transportsystem över hela landet • Erbjuda tåglägen motsvarande det som efterfrågas • Genomföra säkra och punktliga transporter Säkerställa funktioner • Förebyggande underhåll • Tillståndsbaserat • Manuell (visuell) inspektion • Mätningar • Schemalagt • Avhjälpande underhåll • Uppskjutet • Akut • Reinvesteringar • Nya investeringar 3 2012-01-11
  • 4. Övergripande fördelningsmodell EXEMPEL: SPÅR Teknisk data • Banöverbyggnad • Geometri (R<800, Lutning 2 ‰) Modell tekniskt tillstånd • Trafikdata • Tekniskt tillstånd och drivare • Nedbrytning Tekniskt tillstånd • OFP • Besiktningsanmärkningar • Säkerhetsfel Behov Förväntad livslängd Undershållsbehov • Lägsta totala kostnad Reinvesteringsbehov • Säkerhet Uppdämt reinvesterings- • Driftsäkerhet behov Kostnadsdata • Underhållskostnad per spårmeter (givet bruttoton) Modell kostnadsutveckling • Underhållskostnad f(bruttoton/år) • Reinvesteringskostnad per • Reinvestering f(tid) spårmeter (givet ålder) • Samhällskostnad f(tillstånd) • Samhällskostnad för förseningar (givet tekniskt tillstånd) 4 2012-01-11
  • 5. Teknisk data Banöverbyggnad Spårväxel Rälvikt: SJ50/UIC60 Rälvikt: SJ50/UIC60 Sliper: Trä/Betong Sliper: Trä/Betong Befästning: Hambo/Heyback/Pandrol Befästning: Fast/Elastisk Ålder: År/MBrt (0-60/0-500) Ålder: År/MBrt(0-60/0-300) Geometri Geometri Radie: <800/800-1500/>1500 m Radie: 190/300/600/760/1200 Lutning: < 2 ‰/2-10 ‰/>10 ‰ Vinkel: 1:9/1:12/1:15/1:18,5 Spår: Normal/Avvikande/Sido Spår: Normal/Avvikande/Sido Trafik Typ av tåg: Resande/Gods Axelvikt: 5/15/20/22,5/25/30 Hastighet: <100/100-160/160-200/200-250 5 2012-01-11
  • 6. Tekniskt tillstånd  Nedbrytningsmodell Banöverbyggnad Spårväxel Medelantal besiktningsanmärkningar/år Antal bes.anm. per spårväxel&år Besanmärkningar/år/spårväxel UIC60-760-1:15 UIC60 -760-1:15 40 40 Medelvärde Besanmärkningar/år/spårväxel y = 0,05x + 5,86 Medelvärde 30 30 R² = 0,71 Teori 1 20 20 Teori 2 Linjär Indviduella anm 10 10 (Medelvärde) Linjär 0 (Medelvärde) 0 0 0 200 200 400 400 600 600 Total last [MBrt] T last [MBrt] otal 1010 st EV-UIC60-760-1:15 -129 st avvikande huvudspår/sidospår -475 st < 10 MBrt/år -89 st > 15 MBrt/år -96 st ofullständig koppling mellan databaser 221 st 6 2012-01-11
  • 7. Arbetsmoment Livscykelmodell System uppdelning Kostelement Faser i livscykeln Underhåll Årlig inspektion Inspektion 2 personer 45 minuter 6 gånger per år Justera Restid + väntetid 30 minuter 9 375kr Reparera Mankostnad 500 kr/h Utbyte Bilkostnad 250 kr/h 7 2012-01-11
  • 8. Drivare för underhållskostnader Banöverbyggnad Spårväxel Spårjustering/-riktning √ Spårjustering/-riktning √ Slipning (√)X Slipning X Utbyte Räls X Utbyte X Tunganordning Passbitar Korsning Isolerskarvar Isolerskarv Växelvärmeelement Injustering av kontrollanordning X Snöröjning √ 8 2012-01-11
  • 9. Beslut som tas inom Trafikverket • Teknisk utveckling • Reinvesteringar • Strategi för underhåll • Metoder vid installation/byggande av ny järnväg 9 2012-01-11
  • 10. Införande av ny spårväxelmodell erfarenheter från Europaprojektet Innotrack Årlig diskonterad underhållskostnad 140 000 Underhållskostnad [kr/år] 120 000 100 000 80 000 450 000 kr/30 år 60 000 40 000 20 000 0 0 10 20 30 40 Tid [år] 10 2012-01-11
  • 11. Reinvestering Nuvarande spårväxel Ny spårväxel Hög årlig underhållskostnad Låg årlig underhållskostnad (utbyte av viktiga delar) Hög investeringskostnad Högre sannolikhet för stillestånd (avsaknad av reservdelar) Årlig kostnad Årlig kostnad 140000 100 000 Underhållskostnad [kr/år] 120000 80 000 Input: Underhållskostnad[kr/år] 100000 60 000 80000 Typ av spårväxel 60000 Ny 40 000 Behov av underhåll nästa 10 år 40000 Befintlig Befintlig 20000 20 000 • Utbyte (Växeltunga, korsning 0 Kombinerat Kombinerat 0 5 10 15 20 och ballast) Utbyte vidårår (Grön kurva) Utbyte vid (Grönkurva) • Spårriktning och slipning Befintlig från 1980 – Inget underhållsbehov 2005 - Stort 11 2012-01-11
  • 12. Strategi för underhåll • Hög Förebyggande underhåll Tågstoppande fel < 0.1/10 MBrt • Normal Dagens normala underhåll Tågstoppande fel < 0.5/10 MBrt • Låg Avhjälpande underhåll är accepterat  Tågstoppande fel < 1.0/10 MBrt Årlig underhållskostnad för bandel (15 spårväxlar) 1 400 000 1 200 000 Underhållskostnad [kr] Förebyggande 1 000 000 underhåll 800 000 Avhjälpande 600 000 underhåll 400 000 Förseningskostnad 200 000 0 Hög Normal Låg Bokfört Nivå Hypotetisk bandel med15 spårväxlar 12 2012-01-11
  • 13. Tack för visat intresse! Luleå 4:e januari 2012 13 2012-01-11
  • 15. Spårväxlar ger kapacitet och redundans 50 km/h 80 km/h 50 km/h 80 km/h 100 km/h 130 km/h 15 2012-01-11
  • 16. Behind a model there are certain assumptions Degradation index depending on axle load 200 Degradation index depending on speed 120 180 100 160 80 140 Index 120 60 Index 100 40 80 20 60 40 0 20 0 5 10 15 20 25 30 35 0 Axle load 0 100 200 300 400 Speed Non homogenous Poisson process Non homogenous Poisson process NPV -value 2,5 1,2 2 1 1,5 NPV CM 0,8 1 PM 0,6 NPV CM 0,4 0,5 NPV PM 0,2 0 0 0 5 10 15 20 25 30 35 0 5 10 15 20 25 30 35 Time [year] Time [year] 16 2012-01-11
  • 17. Felmoder Signaltekniskt Beläggning av blocksträcka på grund av överledning Växel ej i kontroll på grund av fel i kontrollanordning Mekaniskt Spårläge mm Rälsbrott Avvikelse i höjd och sida Trög växel som ej orkar lägga om Rälsprofil Föremål/is mellan växeltunga och stödräl 17 2012-01-11