i godina / i semestar upravljanje odrŽavanjem … · 2020. 12. 7. · definisanje programa radova...

Predavanje VII - Primena HDM-4 08.12.2020.

UPRAVLJANJE ODRŽAVANJEM SAOBRAĆAJNICA šk. 2020/21 god. v.prof.dr Goran Mladenović, dipl.inž. 1

Beograd, 2020.

Sva autorska prava autora prezentacije i/ili video snimaka su zaštićena. Snimak ili prezentacija se mogu koristiti samo za nastavu na daljinu studenta Građevinskog

fakulteta Univerziteta u Beogradu u školskoj 2020/2021 i ne mogu se koristiti za druge svrhe bez pismene saglasnosti autora materijala.

Univerzitet u Beogradu – Građevinski fakultet

www.grf.bg.ac.rs

Studijski program: GRAĐEVNARSTVO – Diplomske akademske studije

Modul: PUTEVI, ŽELEZNICE I AERODROMI

Godina/Semestar: I godina / I semestar

Naziv predmeta (šifra): UPRAVLJANJE ODRŽAVANJEM SAOBRAĆAJNICA (M2S1US)

Nastavnik: Goran Mladenović

Naslov predavanja: Primena HDM-4Datum : 08.12.2020.

Primena HDM-4

� Ocena projekata

� Formulisanje projekata

� Optimizacija politike održavanja (optimalna alternativa održavanja)

� Izrada programa radova na mreži

� Strateška analiza na nivou mreže

� Formulisanje standarda i politike održavanja

Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu 2



Ocena projekata

• Tipovi projekata

• Novogradnja, unapredjenje

• Rekonstrukcija, presvlačenje

• Proširenje, dodatak saobraćajne trake

• Ekonomski indikatori

• Neto sadašnja vrednost (Net Present Value - NPV)

• Interna stopa rentabiliteta (Internal Rate of Return - IRR)


Da li projekat (koji je formulisan na drugi način) ima

ekonomsko opravdanje?

Asfaltiranje puta bez zastora

Trenutna politika održavanja (bez Projekta)

• Nanošenje novog sloja agregata kada debljina postojećeg sloja padne ispod 50 mm

• Rutinsko održavanje

• Poravnanje grejderom svakih pola godine

Predloženi projekat (sa projektom)

• Asfaltirati put

• Posle asfaltiranja, redovno održavanje – krpljenje 100 % udarnih rupa, presvlačenje kada oštećena površina dostigne 20 %


Put bez zastora

sa PGDS-om od

300 vozila na dan

Dve projektne alternative



Upoređenje ravnosti


0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

14.0

16.0

18.0

20.0

2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017 2019 2021 2023 2025

Ra

vno

st (I

RI)

Godina

Put bez zastora sa PGDS = 300 vozila na dan

Without Project With Project

Upoređenje alternativa


DužinaAlt.

Sadašnja vrednost

NPV IRRTroškovi održavanja i

izgradnje

Troškovi korisnika

Ukupni troškovi

(km) mil. $ mil. $ mil. $ mil. $ %

10.0 Bez pr. 0.18 5.10 5.28

Sa pr. 1.75 3.10 4.85 0.43 15.5

�Period analize = 20 godina�Diskontna stopa = 12.00 %

Da li je projekat ekonomski opravdan?



Neto ekonomske koristi


Stream of Economic Costs (M US$)

Without Project With Project

Road Road Total Road Road Total Net Discount Rate Sensitivity

Year Agency User Society Agency User Society Benefits Discount Net Present

2006 0.01 0.47 0.48 1.60 0.49 2.09 -1.61 Rate Value, NPV

2007 0.01 0.50 0.51 0.02 0.29 0.31 0.20 (%) (%)

2008 0.01 0.53 0.54 0.02 0.30 0.32 0.22 5.0% 2.03

2009 0.01 0.55 0.56 0.02 0.31 0.33 0.23 6.0% 1.71

2010 0.01 0.57 0.58 0.02 0.32 0.34 0.24 7.0% 1.42

2011 0.10 0.59 0.69 0.02 0.33 0.35 0.34 8.0% 1.17

2012 0.01 0.56 0.57 0.02 0.34 0.36 0.20 9.0% 0.95

2013 0.01 0.63 0.64 0.02 0.35 0.37 0.27 10.0% 0.75 Net

2014 0.01 0.66 0.67 0.02 0.36 0.39 0.28 11.0% 0.58 Present

2015 0.01 0.68 0.69 0.02 0.38 0.40 0.29 12.0% 0.43 Value

2016 0.01 0.70 0.71 0.02 0.39 0.41 0.30 13.0% 0.29 at 12%

2017 0.10 0.73 0.82 0.02 0.40 0.43 0.40 14.0% 0.16

2018 0.01 0.68 0.69 0.02 0.42 0.44 0.25 15.0% 0.05

2019 0.01 0.77 0.78 0.02 0.43 0.46 0.33 15.5% 0.00

2020 0.01 0.80 0.81 0.25 0.45 0.70 0.12 16.0% -0.05

2021 0.10 0.83 0.93 0.02 0.47 0.49 0.44 17.0% -0.14

2022 0.01 0.78 0.80 0.02 0.48 0.51 0.29 18.0% -0.22

2023 0.01 0.88 0.90 0.02 0.50 0.52 0.37 19.0% -0.29

2024 0.01 0.92 0.93 0.02 0.52 0.54 0.39 20.0% -0.36 Internal

2025 0.01 0.95 0.96 -0.62 0.54 -0.08 1.04 Rate of

Present Value at 12% Discount5.28 4.85 0.43 Return

Net Present Value at 12% (M US$) 0.43

Definisanje projekata

• Upoređenje više projektnih alternativa• Tip zastora

• Debljina zastora

• Elementi situacionog plana

• Vreme intervencije

• Alternative se upoređuju u pogledu neto koristi i troškova održavanja (anvelopa ekonomske efikasnosti)


Ekonomsko upoređenje projektnih alternativa kako bi se

projekat bolje definisao



Optimalno vreme za asfaltiranje

• Nanošenje novog sloja agregata i poravnanje grejderom svakih pola godine

• Asfaltiranje 2011





Više projektnih alternativa

Put bez zastora

sa PGDS-om od

300 vozila na dan

Anvelopa ekonomske efikasnosti


0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0.45

0.50

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00

Net

o sa

dašn

ja v

redn

ost

pri D

S =

12

%

Sadašnja vrednost troškova održavanja pri DS = 12 %

Put bez zastora sa PGDS = 300 vozila na dan

Poravnanje svakih pola godine

Asfaltiranje 2014

Asfaltiranje 2013

Asfaltiranje 2012

Asfaltiranje 2011

Koja je alternativa optimalna?



Optimalna alternativa održavanja

• Korisnik definiše klase puteva u zavisnosti od stanja i saobraćajnog opterećenja

• Analizira se niz tretmana održavanja definisanih u funkciji od stanja

• Traži se alternativa sa maksimalnom NSV i odgovarajućim troškovima redovnog i periodičnog održavanja potrebnim da bi se alternativa implementirala


Koja je optimalna politika održavanja i potrebna sredstva za

određenu (funkcionalnu) klasu puteva?

Održavanje asfaltnog puta• Rekonstrukcija kada je IRI > 8.0 m/km• Presvlačenje od 25 mm kada je oštećena

površina (OP) > 10 %• Presvlačenje od 25 mm kada je OP > 20 %• Presvlačenje od 25 mm kada je OP > 30 %• Ojačanje od 40 mm kada je IRI > 3 m/km• Ojačanje od 40 mm kada je IRI > 4 m/km• Ojačanje od 40 mm kada je IRI > 5 m/km• Ojačanje od 80 mm kada je IRI > 3 m/km• Ojačanje od 80 mm kada je IRI > 4 m/km• Ojačanje od 80 mm kada je IRI > 5 m/km


Asfaltni put u zadovoljavajućem stanju

• Svi standardi uključuju rutinsko održavanje i krpljenje udarnih rupa 100 %



Razvoj neravnosti


0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

2005 2010 2015 2020 2025

Ravn

ost

(IR

I)

Godina

Put sa zastorom, PGDS = 1500 v/d, IRI = 3 m/km

Anvelopa ekonomske efikasnosti


0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60

Ne

to s

ada

šnja

vre

dn

ost

pri

DS

= 1

2%

Sadašnja vrednost troškova održavanja pri DS = 12 %

Asfaltni put, PGDS = 3000 v/d, IRI = 3 m/km

25mm OP = 20%

40mm IRI = 5 m/km80mm IRI = 5 m/km

40mm at 4.0 IRI

40mm pri IRI = 3 m/km

80mm IRI = 4 m/km

80mm IRI = 3 m/km

25mm OP =10%

25mm OP= 30%

Rekonstrukcija IRI = 8 m/km

Koja je optimalna alternativa održavanja?



Definisanje programa radova

• Cilj: izabrati projekte za izvođenje tokom svake godine u granicama budžetskog ograničenja

• Godišnji budžeti se definišu na osnovu strateškog plana održavanja


Definisanje jednogodišnjeg ili višegodišnjeg programa

radova i troškova u uslovima ograničenog budžeta

Postupak

• Primeniti definisane standarde za analizu mreže i identifikaciju mogućih projekata:

• Deonice puteva koje su u lošijem stanju od minimalno dozvoljenog• Putevi sa nedovoljnim kapacitetom• Putevi sa kolovoznim konstrukcijama koje treba ojačati• Unapređenje kolovoza puteva sa velikim saobraćajem

• Definisati alternative održavanja i unapređenja

• Definisati budžetska ograničenja i periode

• Optimizovati program na osnovu izabranog cilja

• Definisati optimalne liste projekata za određeni budžetski period




Vrednovanje deonica puteva


Homogene deonice puteva

Deonice u dobrom stanju- Presvlačenje od 25 mm u 2011- Presvlačenje od 25 mm u 2012 - Presvlačenje od 25 mm u 2013 - Presvlačenje od 25 mm u 2014

Deonice u zadovoljavajućem stanju- Ojačanje 40 mm u 2011- Ojačanje 40 mm u 2012 - Ojačanje 40 mm u 2013 - Ojačanje 40 mm u 2014 - Ojačanje 80 mm u 2011- Ojačanje 80 mm u 2012 - Ojačanje 80 mm u 2013 - Ojačanje 80 mm u 2014

Deonice u lošem stanju- Ojačanje 80 mm u 2011- Ojačanje 80 mm u 2012 - Ojačanje 80 mm u 2013 - Ojačanje 80 mm u 2014 - Ojačanje 100 mm u 2011- Ojačanje 100 mm u 2012 - Ojačanje 100 mm u 2013 - Ojačanje 100 mm u 2014

Program radova bez budžetskog ograničenja




Program radova sa budžetskim ograničenjem


Rezultujući program radova


Priority Road Length Province Type of Scheduled Cost CumulativeRank Section (km) or District Road W ork Year $m S$m

1 N1-2 20.5 2 Resealing 2000 5.4 5.4

2 N4-7 23.5 7 Overlay 40mm 2000 10.9 16.33 N2-5 12.5 5 Reconstruct 2000 8.6 24.9

4 R312-1 30 4 W iden 4 lane 2000 31.4 56.35 R458-3 36.2 3 Overlay 60mm 2000 16.3 72.6

: : : : : : : :

1 N4-16 32.1 6 Reconstruct 2001 22.8 22.82 R13-23 22.4 4 Overlay 40mm 2001 9.7 32.53 N521-5 45.2 2 W iden 4 lane 2001 41.3 73.8

: : : : : : : :1 N1-6 30.2 4 Resealing 2002 8.2 8.2

2 N7-9 17.8 3 Overlay 60mm 2002 9.2 17.43 F2140-8 56.1 1 Reconstruct 2002 34.9 52.3

: : : : : : : :



Strateška analiza na nivou mreže

• Ciljevi:• Raspodela budžeta za održavanje i unapređenje

• Priprema programa radova

• Predviđanje stanja mreže u dužem vremenskom periodu

• Procena uticaja na korisnike puteva


Analiza cele putne mreže kako bi se definisale budžetske potrebe

i predvidelo stanje mreže u uslovima budžetskih ograničenja

Strateško planiranje

• Definisanje scenarija za prihode i raspoložive budžete

• Ocena trenutnog stanja putne mreže

• Predviđanje rasta saobraćaja na osnovu studija putne mreže

• Vrednovanje uticaja strategija na stanje putne mreže i troškove –primena modela propadanja

• Optimizacija strategija održavanja u uslovima različitih budžetskih scenarija - maksimizacija NSV za svaki scenario

• Određivanje višegodišnjeg programa radova i stanja mreže i alokacije sredstava za svaki scenario




Postupak strateškog planiranja


Putna mreža

G F P

L

M

H

A.C.

Ograničenja

budžeta

Optimalni program u

uslovima ograničenja

budžeta

Program radova bez budžetskih ograničenja

Modul za

optimizaciju

Matrica klasa puteva

Stanje putne mreže


< 3.5 IR I28%

3.5 < IR I < 5.08%

> 5.0 IR I64%

Ravnos t u 1998



Troškovi korisnika


0 .0

5 .0

1 0 .0

1 5 .0

2 0 .0

2 5 .0

3 0 .0

3 5 .0

2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 11R a v n o s t ( IR I m /k m )

T ip ic n i t r o š k o v i k o r is n ik a (R s /v o z ilo -k m )

C a r

W a g o n

B u s

S . T ru c k

M . T ru c k

H . T ru c k

Analiza troškova održavanja


0.00 5.00 10.00 15.00 20 .00 25.00

25 m m DST

30 m m TST

5 cm O v erlay

7.5 cm O v erlay

13 cm O v erlay

15 cm O v erlay

20 cm O v erlay

25 cm O v erlay

30 cm G ran. Base / 15 c m AC



F inansijsk i trošk ov i (m ilionaR s/km )

Troškovi periodicnog održavanja

Rekonstrukc ija

Struk tu rno o jacan je

Funkc ionalno o jacan je

Funkc iona lno p resvlacenje



Definisanje klasa puteva


Primary Network Good Fair Poor Very Poor

< 3.5 IRI 3.5 < IRI < 5.0 5.0 < IRI < 7.0 > 7.0 IRI

< 2500 BI 2500 < BI < 3500 3500 < BI < 5000 > 5000 BI

Surface Traffic (ADT) 25% 25% 25% 25% Total %

Asphalt < 1000 368 368 13%

Concrete 1000 - 3000 438 22 98 90 648 23%

3000 - 5000 214 105 21 10 36 86 472 17%

5000 - 7000 179 315 15 20 63 592 21%

> 7000 87 126 38 117 156 61 64 15 46 710 25%

Total 1286 463 256 0 138 276 0 97 213 15 0 46 2790

% 46% 17% 9% 0% 5% 10% 0% 3% 8% 1% 0% 2%

72% 15% 11% 2%

Secondary Network Good Fair Poor Very Poor

< 3.5 IRI 3.5 < IRI < 5.0 5.0 < IRI < 7.0 > 7.0 IRI

< 2500 BI 2500 < BI < 3500 3500 < BI < 5000 > 5000 BI

Surface Traffic (ADT) 25% 25% 25% 25% Total %

Surface < 1000 132 66 476 125 754 1553 34%

Treatment 1000 - 3000 22 71 47 1206 1346 29%

3000 - 5000 13 211 18 232 474 10%

5000 - 7000 15 46 37 331 429 9%

> 7000 49 25 69 14 616 773 17%

Total 0 0 49 132 15 25 0 216 758 0 241 3139 4575

% 0% 0% 1% 3% 0% 1% 0% 5% 17% 0% 5% 69%

1% 4% 21% 74%

Katalog tretmana za svaki nivo budžeta


Primary Network Good Fair Poor

< 3.5 IRI 3.5 < IRI < 5.0 5.0 < IRI < 7.0

< 2500 BI 2500 < BI < 3500 3500 < BI < 5000

Surface Traffic (ADT) 25% 25% 25%

Asphalt < 1000 01 - 3 - - - - - - - -

Concrete 1000 - 3000 03 - 7 01 - 3 02 - 5 - - 04 - 5 - - -

3000 - 5000 03 - 3 - 02 - 1 - 03 - 3 05 - 3 - 05 - 3 05 - 1

5000 - 7000 03 - 5 04 - 5 04 - 5 - - 04 - 3 - - 05 - 3

> 7000 03 - 3 04 - 3 04 - 3 - 04 - 1 05 - 3 - 12 - 3 12 - 3

Secondary Network Good Fair Poor

< 3.5 IRI 3.5 < IRI < 5.0 5.0 < IRI < 7.0

< 2500 BI 2500 < BI < 3500 3500 < BI < 5000

Surface Traffic (ADT) 25% 25% 25%

Surface < 1000 - - - 01 - 7 - - - 04 - 5 04 - 7

Treatment 1000 - 3000 - - - - - - - 04 - 3 04 - 3

3000 - 5000 - - - - - - - 04 - 3 04 - 3

5000 - 7000 - - - - 04 - 3 - - 04 - 1 -

> 7000 - - 04 - 1 - - 05 - 1 - 06 - 1 -

Periodic Operations (Billion Rs) Net Present Value

Year 1 Year 2 Year 3 Year 4 Year 5 Year 6 B Rs M $

6 6 6 6 6 6 243 5404



Posledice po društvo


0

50

100

150

200

250

300

0 2 4 6 8Troškovi održavanja (m ilijardi Rs/godišnje)

Neto sadašnja vrednost (m ilijardi Rs)

Posledice po stanje mreže


2.5

3.5

4.5

5.5

6.5

7.5

8.5

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

Pro

sečna

ravn

ost

(IR

Im/k

m)

Sta

nje

mre

že (%

)

Godina

Scenario: 6 milijardi Rs godišnje

Poor

Fair

Good

Avg. IRI



Posledice po troškove održavanja (troškove Agencije/Direkcije)


0 .0 5 0 .0 1 0 0 .0 1 5 0 .0

6 .0

4 .5

3 .0

2 .0

1 .0

Tro š k o v i p o p e r io d im a (m ilija rd i R s .)

B u džets k i s c enario (M ilijard i R s g od iš n je)

P e rio d : Ye a rs 7 to 2 0

P e rio d : Ye a rs 1 to 6

Posledice po korisnike


0

50

100

150

200

250

1998 2000 2002 2004 2006

G odina

Troškovi korisnika na nivou mreže (m ilijardi Rs )

6 B illion R s per Yea r C ase

W ithout Pro ject C ase

Uštede:152 m ilijardi Rs



Predviđanje potrebnog budžeta


2

3

4

5

6

7

8

9

1996 1998 2000 2002 2004 2006Godina

Prosecna ravnost mreže (IRI m/km)

6.0

3.0

4.5

2.0

1.0

Budžetskiscenario(mil. Rs godišnje)

Raspodela budžetskih sredstavaBudžet za održavanje (mil.$)


Region

Regionalni putevi Lokalni putevi

Fleksibilna kk Put bez zastora Fleksibilna kk Put bez zastora

Severni 45.9 18.7 34.5 21.8

Istočni 34.6 13.5 24.9 11.8

Južni 52.1 21.0 45.0 21.8

Zapadni 27.2 20.4 19.5 12.3



Optimalna raspodela budžeta


0

50

100

150

200

250

2003 2004 2005 2006

US

$ m

/go

diš

nje

Razvoj mreže

Unapređenje

Periodično

Redovno

Podrška za programiranje radova


Rough All Rut Total

From To Length Width ness Cracks Depth Traffic Road Cost NPV NPV/

Link City City Type (km) (m) (IRI) (%) (mm) (ADT) Class Solution B Rs B Rs Cost

52 Peshawar Jamrud AC 19 7.3 3.3 27.5 14 3657 P3AZ 02 - 1 0.01 0.46 31.46

58 ChichawatniSahiwal AC 86 7.3 1.5 26.7 6 4628 P3AZ 02 - 1 0.07 2.06 31.46

32 Shahdara Muridke AC 15 7.3 9.9 0.0 0 13994 P5DX 06 - 1 0.15 2.72 18.14

25 Khanewal Mian Channu AC 46 7.3 9.3 76.6 0 9754 P5DZ 12 - 1 0.50 7.29 14.59

3 Hala Sakrand ST 41 7.3 7.3 30.3 4 7040 S5DZ 12 - 1 0.43 5.37 12.40

5 Qazi AhmedMoro ST 56 7.3 7.7 47.9 4 8000 S5DZ 12 - 1 0.59 7.34 12.40

12 Panu Aqil Ghotki ST 28 7.3 7.8 32.1 3 8736 S5DZ 12 - 1 0.30 3.67 12.40

15 Daherki Ubaro ST 14 7.3 10.7 26.2 10 8832 S5DZ 12 - 1 0.15 1.84 12.40

16 Ubaro Sadiq Abad ST 41 7.3 8.3 41.8 8 8880 S5DZ 12 - 1 0.43 5.37 12.40

6 Moro Nowshero FerozST 25 7.3 8.6 32.6 7 7013 S5DZ 12 - 1 0.26 3.28 12.40

11 Rohri Panu Aqil ST 32 7.3 7.4 41.9 13 11101 S5DZ 12 - 1 0.34 4.19 12.40

13 Ghotki Mir Pur MatheloST 25 7.3 8.5 36.1 5 8074 S5DZ 12 - 1 0.26 3.28 12.40



Standardi i politika održavanja

• Takse za korišćenje puteva• Nadoknada za puteve (kako bi se definisao potrebni nivo izdvajanja iz cene goriva)• Taksa za sprečavanje zagušenja u saobraćaju• Taksa za transport tereta na određenu udaljenost

• Propisi za vozila• Ograničenja za osovinska opterećenja• Potrošnja energije, emisija gasova i buka

• Tehnički standardi• Održivi obim mreže• Standardi za dimenzionisanje kolovoza i održavanje


Specifične studije radi definisanja racionalnih tehničkih standarda i

politike u oblasti saobraćaja

Tehnički standardi


-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

12

100

Saobraćaj (PGDS)

Neto

sadašn

ja v

rednost

pri D

S =

12%

400300200

Koji je optimalni nivo saobraćaja za asfaltiranje?



Analiza uticaja vozila


Koji deo oštećenja puteva je prouzrokovan saobraćajem teških teretnih vozila?

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

300

1000

3000

6000

10000

Pro

sečni tr

oškovi održ

avanja

($/k

m/g

odiš

nje

)

Non-vehicle-related Vehicle-related Loading-related

i godina / i semestar upravljanje odrŽavanjem … · 2020. 12. 7. · definisanje programa radova...

Documents