Bruk av fremsynsmetodikk for jernbaneprosjekter med ulike tekniske utfordringer
Master thesis
Permanent lenke
http://hdl.handle.net/11250/2619241Utgivelsesdato
2019Metadata
Vis full innførselSamlinger
Sammendrag
Å fatte riktige beslutninger for langsiktige investeringer i jernbaneprosjekter kan være enkrevende prosess. I dag er disse avgjørelsene hovedsakelig basert på kost-nytteanalyser som tar lite hensyn til teknologiske eller politiske forandringer over tid.Fremsynsmetodikk som analysemetode er derimot et relativt lite kjent konsept i de flestebeslutningsprosesser, men disse metodene tillater beslutningstagerne å ta fremtidigebetingelser i betraktning. Målet til denne oppgaven er å studere hvorvidt bruk avfremsynsmetodikk kan forbedre beslutningsprosessen i praksis gjennom å velge enmetode og implementere denne for et virkelig case.
Det finnes flere relevante fremsynsmetoder. For denne oppgaven er to metoder diskutertog vurdert. En litteraturanalyse av Teknologikart (TK) og Morfologisk analyse (MA) ergjennomført. Begge metoder som er noe mer egnet enn andre fremsynsmetoder nårkomplekse problemer av teknologisk art skal analyseres. Mens TK er et verktøy for å nået ønsket fremtidscenario fastsatt av en organisasjon, bedrift eller lignende, er MA noemer søkende. Resultatene fra en MA viser ikke nødvendigvis ett konkret scenario, menkan imidlertid avdekke et mulighetsområde. Valget falt dermed på å benytte MA fordenne oppgaven ettersom MA er mer egnet til å svare på åpne spørsmål, mens TK erbedre når løsningen er kjent.
To caser ble vurdert som kandidat for evalueringen av MA. Begge er jernbaneprosjektersom krever langsiktige investeringer og bygges med lang levetid. Prosjektet Nyttlogistikknutepunkt for Trondheimsregionen vurderer løsninger for å bygge en nygodsterminal i Trondheimsområdet, mens Modernisering av Trønderbanen ser påløsninger for å skape et effektivt, pålitelig og fleksibelt jernbanenettverk for innbyggerne iTrøndelag. Det er mindre sannsynlig at det førstnevnte prosjektet faktisk blir gjennomførtog forkastes dermed for denne oppgaven.
Første steget i gjennomføring av en MA er å foreslå en problemstilling for oppgaven somskal analyseres. For denne oppgaven ble «Hvordan kan vi redusere reisetiden mellomStjørdal og Steinkjer med 30 minutter?» valgt som problemstilling. Videre ble syvopprinnelige opprinnelige parametere, eller egenskaper som beskriver problemet,definert av fasilitator. Parameterne ble presentert for syv eksperter i én-til-én intervjuerog i gruppe. Ekspertene foreslo tilstander disse parameterne kunne inneha, og definerteegne parametere når de opprinnelige parameterne ikke fult ut beskrev problemet.Arbeidet resulterer i et såkalt problemfelt, en matrise som viser både parameterne ogderes tilsvarende tilstander, som ble oversendt til SweMorph. SweMorph, et firma somspesialiserer seg på MA, stilte programvare til disposisjon og programmerte inn detmorfologiske området som ble skapt av ekspertene. Etter dette gjennomførtes enkrysskonsistenskontroll. Her ble hver tilstand evaluert mot hverandre én-til-én for åkontrollere om de kan eksistere i samme konfigurasjon eller ikke.
Denne analysen avslører at å bygge tunnel gjennom Forbordsfjellet, som foreslått i denopprinnelige KVUen fra 2011 antagelig ikke er gjennomførbart som følge av økonomiskeoverslag. Kun dersom kostnadene antatt i KVUen hadde blitt doblet ville denne tunnellenvære mulig å bygge. Videre viser analysen at å elektrifisere banen på linjen mellomStjørdal og Steinkjer ikke er en optimal løsning som følge av det rullende materiellet somtrafikkerer linjen. Elektrifisering reduserer heller ikke reisetiden i like stor grad som det bleanslått i KVUen. Analysen inneholder mer informasjon som ikke er direkte knyttet tilproblemstillingen, men som likevel er av interesse for beslutningstagerne i detteprosjektet.
Gitt at disse resultatene er pålitelige innebærer dette at for å redusere reisetiden mellomStjørdal og Steinkjer er det mest sannsynlig å vurdere løsninger med færrejernbanestasjoner og øke kurveradiusen på linjen, eller gjøre linjeinnkortinger der det ermulig.
Dette forsøket viser også at fremsynsmetodikk kan avdekke hvilke muligheter som finnesfor et gitt problem, og hvilke som ikke er relevant å utrede videre. Samtidig tar det korteretid å gjennomføre og krever mindre ressurser enn utredninger. Det bør likevel nevnes atkonseptene som skapes som følge av en MA fortsatt må utredes for å avdekke virkeligekostnader og samfunnsnytte. Making the right decision for long-term investments in railroads projects can be achallenging task. Nowadays, these decisions are primarily based on cost-benefit analysisthat gives little consideration to technological or political changes over time. On thecontrary, foresight methodologies are still foreign concepts in most decision processes,but they allow decision makers to take into consideration the variability of futureconditions. The aim of this study was to investigate whether using foresight methodologycan improve decision making in practice by choosing a method and implementing it on areal case.
There are several relevant foresight methods. In this thesis two methods are discussedand considered. A review of the litterature on Technology Roadmaps (TR) and GeneralMorphological Analysis (GMA) was conducted. Both methods are slightly better suitedthan other foresight methods when considering problems with complex technical aspects.Furthermore they have seen little prior use in Norway. While a TR is a great tool forcreating a plan for reaching a concrete future scenario decided by the decision maker,the GMA is more exploratory. The results from a GMA does not necessarily show oneconcrete future scenario, but rather it can reveal an area of possibilities. The choice fellon using GMA for this thesis because GMA is better suited to answer open endedquestions, while TR is better when the wanted solution is already defined.
Two cases were takin into consideration as candidate for the evalutation of GMA. Bothcases are railroad projects which require long therm investments and are built to last fora considerable amount of time. The project Nytt logistikknutepunkt forTrondheimsregionen is considering solutions for construction of a new freight terminal inthe region surrounding Trondheim, while Modernisering av Trønderbanen is investigatingsolutions in order to create a more effective, reliable and flexible railway network for theinhabitants in Trøndelag. The former project is however less likely to come to fruition, andis thereby discarded for this thesis.
The first step in implementing a GMA is proposing a research question for the task athand. For this task ”How could the travel time between Stjørdal and Steinkjer be reducedby 30 minutes?” was proposed. Second, seven initial parameters, or aspects describingthe problem were proposed by the facilitator. Third, the parameters were presented to agroup of seven experts in interviews both one to one and in a group. The expertsproceeded to propose conditions these parameters could take, and further parameterswere added by the experts when the initial parameters did not fully describe the problem.The resulting morphological field, a matrix showing the parameters and theircorresponding conditions, was then sent to SweMorph. SweMorph, a companyspecializing in GMA, supplied the software and programmed it with the morphologicalfield created by the experts. After this a cross-consistency analysis was conducted. Hereeach condition is evaluated against each other one to one to check whether they can infact exist in the same configuration or not.
The analysis reveals that building a tunnel through Forbordsfjellet as proposed in theinitial concept investigation from 2011 is not likely a feasible option because of theassumed costs. Only if the costs assumed in the initial investigations are doubled woulda tunnel be possible. Furthermore it would only reduce the travel time by approximatelyten minutes. The analysis further reveals that electrification on the line between Stjørdaland Steinkjer is not an optimal solution given the rolling stock that is trafficking the line.Furthermore, electrification does not reduce travel time as much as was assumed in theinitial investigation. The analysis contains more information that are not directly linked tothe research question, but are never the less interesting findings for the decision makersfor this project.
Given that the results are reliable this means that in order to reduce the travel timebetween Stjørdal and Steinkjer it is most likely necessary to reduce the number of trainstops and increase the curve radius of the track, or shorten the line where possible.
This study also shows that foresight methodology may reveal what possibilities exist for agiven problem, and which solutions are not relevant for further concept investigations. Atthe same time it takes comparatively little time to implement and demands less resourcescompared to full concept investigations. It should be noted however that the conceptsthat are created after a GMA should still be investigated further in order to discover actualcosts and benefits.