Liikenneinfrastruktuurin on kestettävä aikaa ja muuttuvia olosuhteita
Kasvava liikenteen kysyntä, ikääntyvä infrastruktuuri, ilmastonmuutoksen vaikutukset ja kyberturvallisuusuhat edellyttävät uudenlaista lähestymistapaa liikenneverkkojen suunnitteluun, rakentamiseen ja ylläpitoon.
Nykymaailmassa liikennejärjestelmien tehtävänä ei ole ainoastaan mahdollistaa liikkuminen, vaan myös varmistaa sen jatkuvuus luotettavasti yhä vaativammissa ja nopeasti muuttuvissa olosuhteissa. Kaikkia päätöksiä ohjaa tarve vastata käynnissä olevaan murrokseen.
Liikenneverkkojen kyky vastata niille asetettuihin vaatimuksiin ei määräydy pelkästään rakentamisvaiheessa, vaan koko niiden elinkaaren aikana. Siksi niihin kohdistuvat haasteet on otettava järjestelmällisesti huomioon jo suunnittelun alkuvaiheista lähtien. Keskeisiä haasteita ovat muun muassa seuraavat:
- Väestörakenteen muutokset: Liikennemäärien kasvu ja kaupungistuminen aiheuttavat yhä enemmän pullonkauloja liikennejärjestelmään.
- Ikääntyvä infrastruktuuri: Merkittävä osa nykyisestä liikenneinfrastruktuurista on lähestymässä teknisen käyttöikänsä loppua.
- Digitalisaatio: Betonista ja teräksestä rakennetun infrastruktuurin rinnalle ovat nousseet digitaaliset työkalut ja järjestelmät, jotka ovat keskeinen osa liikenneverkkojen suunnittelua, rakentamista ja operointia.
- Ilmastonmuutos: Infrastruktuurin on kestettävä myös yhä yleisempiä ja voimakkaampia sään ääri-ilmiöitä.
- Resilienssi: Yhteiskunnassa tiedostetaan yhä vahvemmin liikennejärjestelmien keskeinen merkitys yhteiskunnan toimivuudelle, taloudelle ja turvallisuudelle.
Pullonkauloista kohti uutta kapasiteettiä
Henkilöliikenne on kasvanut EU:n alueella merkittävästi viime vuosikymmenten aikana. Euroopan ympäristökeskuksen mukaan henkilökuljetussuorite saavutti vuonna 2019 noin kuuden biljoonan henkilökilometrin huipputason, ja vuoteen 2022 mennessä liikennemäärät olivat jo palautuneet koronapandemiaa edeltäneelle tasolle.
Myös raideliikenteen matkustajamäärät ovat kasvussa. Eurostatin mukaan EU:n alueella matkustettiin junalla vuonna 2024 yhteensä 443 miljardia henkilökilometriä, mikä on 5,8 prosenttia enemmän kuin vuonna 2023. Samalla kyseessä on korkein tilastoitu luku sitten vuoden 2004, jolloin tietojen kerääminen aloitettiin.
Kasvava kysyntä kohtaa kuitenkin infrastruktuurin fyysiset rajoitteet. Samaan aikaan kaupungistuminen lisää liikenteen kuormitusta ja aiheuttaa pullonkauloja sekä rata- että tieverkoilla ympäri maailmaa.
Monet liikenneinfrastruktuurin kannalta kriittiset rakenteet ovat lisäksi saavuttamassa suunnitellun teknisen käyttöikänsä pään tai ovat jo ylittäneet sen. Europe’s Rail -organisaation mukaan esimerkiksi suuri osa Euroopan rautatietunneleista ja -silloista on yli 50 vuotta vanhoja. Ne on rakennettu aikansa määräysten ja standardien mukaisesti, eivätkä ne kaikilta osin vastaa nykyisiä, aiempaa tiukempia vaatimuksia.
Näiden haasteiden vuoksi liikenneinfrastruktuurin kehittämisessä ei ole kyse pelkästään uusien yhteyksien rakentamisesta, vaan myös olemassa olevan infrastruktuurin kapasiteetin, toimintavarmuuden ja turvallisuuden parantamisesta vastaamaan tulevaisuuden tarpeita.
Tässä tilanteessa liikenneinfrastruktuurin laajentamista, kunnossapitoa, uudistamista tai korvaamista koskevia päätöksiä ei voida perustaa oletuksiin. Päätöksenteon tueksi tarvitaan tarkkaa tietoa infrastruktuurin kunnosta, kapasiteetista ja elinkaaresta, jota voidaan tuottaa omaisuuserien ja infrastruktuuriportfolion tietomallinnuksen avulla.
Kun ymmärretään, miten kuluminen, vikaantumisriskit, suorituskyky ja elinkaarikustannukset liittyvät toisiinsa, voidaan kunnossapitotoimenpiteitä ja investointeja priorisoida tietoon perustuen. Ennustavien skenaarioiden ja infrastruktuurin simulointien avulla voidaan lisäksi havainnollistaa nykyistä toimintaa sekä arvioida, kuinka lähellä liikenneverkko on kapasiteettinsa rajoja.
Projektiesimerkki: Västlänken-rautatielinja, Ruotsi
Pääteasemasta läpiajettavaksi asemaksi muokattu Göteborgin keskusasema on vapauttanut merkittävästi uutta kapasiteettia koko alueen käyttöön. Hanke osoittaa, että yksittäisten parannusten sijaan infrastruktuurin kokonaisvaltainen uudistaminen voi usein olla tehokkain tapa vastata tulevaisuuden kasvavaan liikennekysyntään.
Digitaaliset mallit toimivat toimintavarman infrastruktuurin perustana
Digitaalisten ratkaisujen merkitys infrastruktuurin kunnossapidossa, käytön ohjauksessa ja suunnittelussa kasvaa jatkuvasti. Samalla niiden rooli liikenneverkkojen toimintavarmuuden ja resilienssin vahvistamisessa korostuu. Enterprise Asset Management (EAM) -järjestelmien ja digitaalisten kaksosten kaltaiset ratkaisut eivät ainoastaan digitalisoi prosesseja, vaan muuttavat myös tapaa, jolla päätöksiä tehdään.
Projektiesimerkki: Randselvan silta, Norja
Tulokset olivat merkittäviä: rakennusvirheiden määrä väheni huomattavasti, ja hankkeen yhteydessä luotiin kattava digitaalinen kaksonen, joka tukee sillan kunnossapidon suunnittelua ja omaisuudenhallintaa vielä vuosikymmenten ajan.
Nykyisten rataverkkojen kapasiteetin ja suorituskyvyn parantaminen edellyttää yhä useammin teknologisia uudistuksia, kuten eurooppalaisen rautatieliikenteen hallintajärjestelmän (ERTMS) käyttöönottoa. Kyse ei kuitenkaan ole pelkästään uuden teknologian käyttöönotosta, vaan laajasta muutoksesta, joka edellyttää infrastruktuurin, perusparannusten ja investointien pitkäjänteistä suunnittelua ja yhteensovittamista eri elinkaarivaiheiden tarpeiden mukaisesti.
Tämän vuoksi ERTMS-siirtymä on ennen kaikkea strategisen omaisuudenhallinnan ja investointiportfolion suunnittelun tehtävä.
Projektiesimerkki: Swiss Federal Railways (SBB), Sveitsi
Esimerkki osoittaa, että kun teknologinen uudistuminen, dataohjattu portfolionhallinta ja elinkaarisuunnittelu yhdistetään, voidaan verkon kapasiteetti, investoinnit ja omaisuuserien kehittäminen sovittaa pitkäjänteisesti yhteen.
Digitaalisen transformaation toinen keskeinen osa-alue on siirtyminen eurooppalaiseen rautatieliikenteen hallintajärjestelmään (ERTMS). Ohjausjärjestelmien standardoinnin tavoitteita haastavat usein keskenään ristiriitaiset budjettiin, käytettävyyteen ja teknologian kypsyysasteeseen liittyvät vaatimukset. Hyödyntämällä dataohjattua lähestymistapaa näiden reunaehtojen tunnistamiseen laadittiin optimoitu siirtymäsuunnitelma, joka vähensi kuormitushuippuja ja pienensi investointikustannuksia 45 prosenttia. Tämä osoittaa, että kun teknologinen uudistuminen suunnitellaan elinkaarinäkökulmasta, voidaan vahvistaa sekä taloudellista että operatiivista resilienssiä pitkällä aikavälillä.
Liikennejärjestelmät ovat turvallisuuden ja talouskasvun perusta
Digitaalisten järjestelmien ja fyysisten ohjausmekanismien keskinäisen riippuvuuden kasvaessa infrastruktuurin on oltava toimintavarma ja kestävä myös kyberturvallisuusuhkien, häiriötilanteiden ja järjestelmätason haavoittuvuuksien näkökulmasta. Euroopan parlamentti korostaa, että Euroopan laajuinen liikenneverkko (TEN-T) on keskeisessä asemassa EU:n taloudellisen vakauden, kriisinkestävyyden ja turvallisuuden kannalta. Osana EU:n sotilaallisen liikkuvuuden strategiaa sotilaallisen liikkuvuuden kehittämiseen osoitettiin ensimmäistä kertaa noin 1,7 miljardin euron rahoitus.
Liikkuvuuden ja logistiikan jatkuvuuden varmistaminen edellyttää kokonaisvaltaista turvallisuusajattelua, joka murtaa perinteiset rajat siviili- ja sotilaallisten valmiuksien välillä. Monimutkaisten dynaamisten järjestelmien simuloinnin avulla voidaan arvioida, miten verkostot toimivat erilaisissa tulevaisuuden tilanteissa, aina muuttuvista suunnitteluvaatimuksista merkittäviin taloudellisiin rajoitteisiin.
Kokonaisturvallisuuden näkökulmasta tämä mahdollistaa sen arvioinnin, miten siviili-infrastruktuuri kykenee tukemaan logistiikkaa häiriö- ja poikkeusoloissa. Näin kansallinen resilienssi voidaan integroida kiinteäksi osaksi liikennejärjestelmää.
Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien hallinta ja ympäristökestävyyden tukeminen
Liikennejärjestelmien on kestettävä yhä paremmin rankkasateiden, tulvien ja helleaaltojen kaltaisia ääriolosuhteita. Samalla kyse ei ole pelkästään ilmastonmuutokseen varautumisesta, vaan myös vastuullisuuden vahvistamisesta sekä kestävän ja kiertotaloutta tukevan infrastruktuurin kehittämisestä.
Projektiesimerkki: Tampereen Ratikka
Se osoittaa, että nykyaikainen infrastruktuuri voi olla sekä suorituskykyistä että edistää kiertotaloutta ja ympäristön kestävyyttä.
Miksi valita AFRY?
Lähestymistapamme perustuu eri alojen asiantuntemuksen yhdistämiseen, jotta voimme luoda toimivia, toimintavarmoja ja houkuttelevia ympäristöjä. Tavoitteenamme on edistää kestävämpää liikenneinfrastruktuuria, joka parantaa liikennejärjestelmien turvallisuutta ja tehokkuutta sekä tukee samalla koko yhteiskunnan toimivuutta ja hyvinvointia.
