Life cycle cost analysis as a tool for road infrastructure management – selected issues

• Autorzy: Świtała Marcin , Regulska Katarzyna

Identyfikatory

DOI

10.7409/rabdim.023.018

Warianty tytułu

PL

Analiza kosztów cyklu życia jako narzędzie zarządzania infrastrukturą drogową – wybrane zagadnienia

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The aim of this review article is to describe the problems of life cycle cost analysis (LCCA) of road projects and identify the benefits of using such analysis in road infrastructure management – with particular focus on pavement condition management. While the discussed concept becomes increasingly important in international scientific literature and engineering practice, it is still rarely used in the works of Polish road engineering specialists. Due to the broad scope of the subject matter and the complexity of the method itself, the article is limited to several chosen illustrative problems. The scope of road infrastructure management is defined; the importance of applying project management approach to newly designed infrastructure is also stressed. The presented de- scription of the life cycle of a road includes aspects related to circular economy and risk management. It is also demon- strated that LCCA is useful in solving problems associated with selection of the best cost variant, taking into account the division into primary cost categories, i.e. road user costs and road agency costs. Examples of use of LCCA in infrastructural projects are also presented. Literature review indicates that this method may be successfully used in various applications related to road asset management. The primary benefits of its use are associated with practical aspects of cost-effectiveness assessment of the compared project variants.

PL

Artykuł ma charakter przeglądowy, a jego głównym celem jest opisanie problematyki analizy kosztów cyklu życia inwestycji drogowych (LCCA) oraz wskazanie korzyści, które płyną z zastosowania takiej analizy w zarządzaniu infrastrukturą drogową – ze szczególnym uwzględnieniem nawierzchni drogowych. Mimo iż omawiana koncepcja zyskuje na znaczeniu w światowej literaturze naukowej i praktyce inżynierskiej, rzadko wykorzystywana jest w pracach polskich specjalistów inżynierii drogowej. Ze względu na obszerność tematu oraz złożoność samej metody, w artykule ograniczono się do przedstawienia kilku wybranych problemów ilustrujących zagadnienie. Zdefiniowany został zakres zarządzania infrastrukturą drogową; zwrócono także uwagę na znaczenie podejścia charakterystycznego dla zarządzania projektami w przypadku infrastruktury nowo projektowanej. Opisany został przebieg cyklu życia drogi z uwzględnieniem aspektów związanych z gospodarką obiegu zamkniętego oraz zarządzaniem ryzykiem. Wskazano na użyteczność LCCA jako metody rozwiązywania problemów związanych z wyborem najlepszego wariantu kosztowego, z podziałem na główne kategorie kosztów, tj. koszty użytkowników dróg oraz koszty zarządców. Przedstawiono także przykłady wykorzystania LCCA w projektach infrastrukturalnych. Literatura przedmiotu wskazuje, iż metoda ta może być z powodzeniem wykorzystywana do różnych celów związanych z zarządzaniem aktywami drogowymi. Główne korzyści wynikające z jej użycia związane są z praktycznymi aspektami oceny efektywności kosztowej porównywanych wariantów inwestycji.

Słowa kluczowe

EN

costs analysis; LCCA; road life cycle; road infrastructure management

PL

analiza kosztów; cykl życia drogi; LCCA; zarządzanie infrastrukturą drogową

• Wydawca: Instytut Badawczy Dróg i Mostów
• Czasopismo: Roads and Bridges - Drogi i Mosty
• Rocznik: 2023
• Tom: Vol. 22, no. 4
• Strony: 347--362
• Opis fizyczny: Bibliogr. 41 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Świtała Marcin

• Instytut Badawczy Dróg i Mostów, ul. Instytutowa 1, 03-302 Warszawa

• https://orcid.org/0000-0002-4001-8948

autor

Regulska Katarzyna

• Politechnika Częstochowska, Wydział Budownictwa, ul. Akademicka 3, 42-201 Częstochowa

• https://orcid.org/0000-0002-7966-7048

Bibliografia

• 1. Nowak E.: Analiza i kontrola kosztów przedsiębiorstwa. Wydawnictwo CeDeWu, Warszawa, 2019
• 2. Sprawozdanie o stanie mienia Skarbu Państwa – stan na dzień 31 grudnia 2021 r. Prezes Prokuratorii Generalnej Rzeczypospolitej Polskiej, Warszawa, 2023
• 3. Zalewski W.: Rachunek kosztów działań w zarządzaniu przedsiębiorstwem transportu drogowego. Wydawnictwo Naukowe UMK, Toruń, 2016
• 4. Urbański M., Świtała M., Liszewski W., Ślusarczyk B., Piechowicz K.: Road and bridge construction price indexation illustrated with an example of a selected project. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 21, 4, 2022, 365-378, DOI: 10.7409/rabdim.022.021
• 5. Flyvbjerg B., Skamris holm M.K., Buhl S.L.: How common and how large are cost overruns in transport infrastructure projects? Transport Reviews, 23, 1, 2003, 71-88, DOI: 10.1080/01441640309904
• 6. Gillespie W.M.: A manual of the principles and practice of road-making: comprising the location, construction, and improvement of roads and rail-roads. A.S. Barnes & CO, New York and London, 1872
• 7. Świtała M.: Road infrastructure management. The perspective of local roads authority. Scientific Journal of Silesian University of Technology. Series Transport, 120, 2023, 269-283, DOI: 10.20858/sjsutst.2023.120.17
• 8. Świtała M., Ledwolorz A.: Identifying and assessing the functionality of IT systems for the maintenance and development of the road network. The Baltic Journal of Road and Bridge Engineering, 18, 4, 2023, (in print)
• 9. Zofka A.: Proaktywna strategia zarządzania elementami infrastruktury drogowej. Instytut Badawczy Dróg i Mostów, Seria „S” nr 82, Warszawa, 2019
• 10. Chen L., Bai Q.: Optimization in decision making in infrastructure asset management: A review. Applied Science, 9, 7, 2019, ID article: 1380, DOI: 10.3390/app9071380
• 11. A Guide to the Project Management Body of Knowledge. Project Management Institute, Newtown Square, 2013
• 12. Nogalski B., Szpitter A.A., Jabłoński M.: Zarządzanie projektami w kształtowaniu elastycznych modeli biznesu operatorów systemu dystrybucyjnego. Wydawnictwo Uniwersytetu Gdańśkiego, Gdańsk, 2016
• 13. Filipiak B., Panasiuk A.: Przedsiebiorstwo usługowe. Zarządzanie. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2008
• 14. National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine: Consequences of Delayed Maintenance of Highway Assets. The National Academies Press, Washington, 2017, DOI: 10.17226/24933
• 15. Cykl życia inwestycji drogowej. GDDKiA, 2019, http://www.nbi.com.pl/gddkia-cykl-zycia-inwestycji-drogowej (10.07.2023 r.)
• 16. Szadziewska A., Majchrzak I., Remlein M., Szychta A.: Rachunkowość zarządcza a zrównoważony rozwój przedsiębiorstwa. Wydawnictwo IUS PUBLICUM Instytut Prawa Gospodarczego, Katowice, 2021
• 17. Szabat Ł.: Drogi betonowe a drogi asfaltowe w ujęciu metody oceny cyklu życia. Budownictwo, Technologie, Architektura, 2, 2011, 31-35
• 18. Alvarez C.M., Ligthart T.A.: A social panorama within the life cycle thinking and the circular economy: a literature review. International Journal of Life Cycle Assessment, 26, 2021, 2278-2291, DOI: 10.1007/s11367-021-01979-x
• 19. AASHTO Transportation Asset Management Guide. US Department of Transportation, Federal Transit Administration, https://www.transit.dot.gov/regulations-and-programs/asset-management/aashto-transportation-asset-management-guide (05.07.2023)
• 20. Dvořák Z., Sventeková E., Řehák D., Čekerevac Z.: Assessment of critical infrastructure elements in transport. Procedia Engineering, 187, 2017, 548-555, DOI: 10.1016/j.proeng.2017.04.413
• 21. Persia L., Usami D.S., e Simone F., De La Beaumelle V.F., Yannis G., Laiou A., Han S., Machata K., Pennisi L., Marchesini P., Salathč M.: Management of road infrastructure safety. Transportation Research Procedia, 14, 2016, 3436-3445, DOI: 10.1016/j.trpro.2016.05.303
• 22. Kempny D.: Obsługa logistyczna. Wydawnictwo Akademii Ekonomicznej w Katowicach, Katowice, 2008
• 23. Walls III J., Smith M.R.: Life-Cycle Cost Analysis in Pavement Design – In Search of Better Investment Decisions. US Departament of Transportation, Federal Highway Administration, Washington, 1998
• 24. Diependaele M.: Przewodnik po podstawowych zasadach analizy kosztu cyklu eksploatacji (LCCA) nawierzchni. Stowarzyszenie Producentów Cementu, Kraków, 2019
• 25. Fuller S.: Life-cycle cost analysis (LCCA), https://www.wbdg.org/resources/life-cycle-cost-analysis-lcca (20.06.2023)
• 26. Altaf M., Alaloul W.S., Musarat M.A., Qureshi A.H.: Life cycle cost analysis (LCCA) of construction projects: sustainability perspective. Environment, Development and Sustainability, 25, 2023, 12071-12118, DOI: 10.1007/s10668-022-02579-x
• 28. Archutowska J., Kiwiel A., Giziński D., Witaszek W., Lorczyk M.: Analiza kosztów i korzyści projektów transportowych współfinansowanych ze środków Unii Europejskiej. Centrum Unijnych Projektów Transportowych, Warszawa, 2016
• 29. Dąbrowski W.: Zabiegi utrzymaniowe uszczelniające nawierzchnie asfaltowe. Drogownictwo, 70, 1, 2015, 15-21
• 30. Śleszyńska E.: Obowiązki właścicieli obiektów budowlanych oraz inwestorów: przegląd, konserwacja, roboty budowlane. Wolters Kluwer Polska, Warszawa, 2022
• 31. Babashamsi P., Yusoff N.I.M., Ceylan H., Nor N.G.M., Jenatabadi H.S.: Evaluation of pavement life cycle cost analysis: review and analysis. International Journal of Pavement Research and Technology, 9, 4, 2016, 241-254, DOI: 10.1016/j.ijprt.2016.08.004
• 32. Niebieska księga: infrastruktura drogowa. Jaspers, Warszawa, 2023, https://www.cupt.gov.pl/wp-content/uploads/2023/06/upload_blue-book_roads_150623-final_3610_132.pdf
• 33. Kaleta D., Macheta D.: Analiza porównawcza LCCA mostu kompozytowego i obiektów konwencjonalnych. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej „Archiwum Instytutu Inżynierii Lądowej”, 24, 2017, 125-140
• 34. Nabawy M., Khodeir L.M.: A systematic review of quantitative risk analysis in construction of mega projects. Ain Shams Engineering Journal, 11, 4, 2020, 1403-1410, DOI: 10.1016/j.asej.2020.02.006
• 35. Moins B., France C., Van den Bergh W., Audenaert A.: Implementing life cycle cost analysis in road engineering: A critical review on methodological framework choices. Renewable & Sustainable Energy Reviews, 133, 2020, DOI: 10.1016/j.rser.2020.110284
• 36. Batouli M., Bienvenu M., Mostafavi A.: Putting sustainability theory into roadway design practice: Implementation of LCA and LCCA analysis for pavement type selection in real world decision making. Transportation Research Part D: Transport and Environment, 52, part A, 2017, 289-302, DOI: 10.1016/j.trd.2017.02.018
• 37. Liu R., Smartz B.W., Descheneaux B.: LCCA and environmental LCA for highway pavement selection in Colorado. International Journal of Sustainable Engineering, 8, 2, 2015, 102-110, DOI: 10.1080/19397038.2014.958602
• 38. Riekstins A., Haritonovs V., Abolins V., Straupe V., Tihonovs J.: Life cycle cost analysis of BBTM and traditional asphalt concretes in Latvia. 18th International Scientific Conference “Engineering for Rural Development”, Jelgava, 2019, DOI: 10.22616/ERDev2019.18.N400
• 39. Hasan A., Hasan U., Whyte A., Al Jassmi H.: Lifecycle Analysis of recycled asphalt pavements: case study scenario analyses of an urban highway. Civil Engineering, 3, 2, 2022, 242-262, DOI: 10.3390/civileng3020015
• 40. Król J., Kowalski K.J.: Analiza porównawcza kosztów budowy i eksploatacji drogi ekspresowej w technologii asfaltowej i betonowej. ABAKK Sp. z o.o., Warszawa, 2015
• 41. Molinari L., Haezendonck E., Hensmans M.: A Strategic asset management framework for improving transport infrastructure: Analysis for Belgian land transport modes. In: Pinto J.O.P., Kimpara M.L.M., Reis R.R., Seecharan T., Upadhyaya B.R., Amadi-Echendu J. (eds.): 15th WCEAM Proceedings, Springer, Cham, 2022, DOI: 10.1007/978-3-030-96794-9_4
• 42. Mikolaj J., Remek L.: Life Cycle Cost Analysis – Integral Part of Road Network Management System. Procedia Engineering, 91, 2014, 487-492, DOI: 10.1016/j.proeng.2014.12.031

Uwagi

An extended version of the article from the Conference ‟Modern Road Pavements – MRP’2023” – Recycling in road pavement structures co-edited by Martins Zaumanis and Marcin Gajewski, published in frame of the Ministry of Education and Science project No. RCN/SP/0569/2021/1.