Optimal veglinje – best mulig vegprosjekt

Veglinjen er som kjent veldig utslagsgivende for totalprisen og resultatet når nye veger bygges. Men å finne optimal veglinje er ikke alltid trivielt. Tradisjonelt tar det også mye tid og ressurser. Det kan bl.a. føre til at ikke alle alternativer vurderes presist. Ofte gjøres skjønnsmessige vegvalg på bakgrunn av erfaring.

Väg 77 – oppdrag for Trafikverket
Så – da ÅFs Hans Forsberg, fikk en demonstrasjon av Trimbles veglinjeverktøy Quantm i november 2017, ble det bestemt å prøve ut verktøyet på Väg 77 i Sverige. ÅF vant oppdraget med å planlegge og prosjektere en strekning for Trafikverket, der korridoren var definert på forhånd. Hele vegen, som skal gå gjennom et variert terreng med mange restriksjoner, er en 28 km lang viktig tverrforbindelse gjennom Uppsala Län og Stockholms Län, mellom E4 og E18. Et ikke trivielt prosjekt.

Ettersom ÅF i Sverige ikke hadde relevante ressurser selv på dette tidspunktet, ble det besluttet å benytte norske ÅF-ressurser for å finne beste veglinje for den første milen av strekningen. Vegplanlegger Anders Høie i ÅF Oslo ble satt på oppgaven. Han hadde god erfaring med programmet, og hadde gjennomført Trimble sitt Quantm-kurs.

Mange hensyn
– Den gitte korridoren er 10 km lang og ca. 800 meter bred, opplyser Høie. – Oppgaven min var å prosjektere en optimalisert veglinje mellom start- og endepunktet i denne korridoren.  Korridoren omfattet både kupert terreng, skog, vassdrag, kulturarv og eiendommer med bebyggelse.
– Spesielt var det viktig for Trafikverket at et kulturminne ikke skulle påvirkes av den nye vegen. Dette ble derfor markert i verktøyet som en ´unngå-sone´ med høy prioritet. I tillegg ble alle eiendommene i området markert som prissatte konsekvenser. Når programmet søker linjealternativer vil det i størst mulig grad unngå å krysse disse eiendommene på grunn av det ekstraordinære kostnadselementet dette vil medføre.

Mange parametere
– For å søke etter beste linjevalg måtte det legges inn mest mulig info i Quantm, fortsetter Anders Høie. – Blant annet la jeg først inn alle eksisterende data om terreng, vassdrag, bebyggelse, kulturminner, mm. Alle eksisterende begrensninger som vil påvirke prosjektets pris.
– Videre har jeg lagt inn hvordan vegen vil utformes, med skulder og grøfter, maks helning, minste horisontale radius, høybrekk og lavbrekk vertikalt, og maksverdier for fyllinger og skjæringer. Alt i tråd med Trafikverkets krav for veger med 80 km fartsbegrensning.
I tillegg til dette er det avgjørende for Quantms beregninger å legge inn reelle kostnadselementer for alle parametere. Her kan det benyttes maler, med erfaringspriser på alle elementer, eksempelvis midtrabatt pr meter, brukostnad pr meter, etc. Kostnadselementet er det som vektlegges høyest når Quantm analyserer linjetraseene – og bør derfor være korrekt. Det blir satt en pris på alt som påvirker vegen, og det bestemmer rangeringen av linjealternativene. Legger man inn feil kostnad på viktige elementer kan dette få store konsekvenser for analyseutfallet.

Analyse av 100 veglinjealternativer
– I dette delprosjektet fikk vi beregnet og rangert hundre alternative vegvalg ved hjelp av Quantm, forklarer Høie. – Søkeresultatet som kommer opp er et digitalt kart som viser alle linjealternativene, samt en tabell som viser alle veglinjer, rangert i forhold til pris og byggekostnad. Alle kostnadselementer er rangert og begrunnet i tabellform, både i reelle kostnader og prosentvis. Det billigste alternativet i V77-prosjektet kom på 88,9 millioner kroner i byggekostnader, og det dyreste mange hundre millioner. Det er vanskelig å se hva som utgjør disse forskjellene bare ved å se på linjeføringene i kartet, men sammen med tallenes tale blir det veldig tydelig.

Finner optimal veglinje
Men søket etter optimal linjeføring stopper ikke der: – Når man har funnet en linje som ser veldig bra ut, kan man faktisk optimalisere denne i enda to runder, sier Høie. – Jeg gjorde først et søk på 50 alternativer for denne for å finne optimalt antall knekkpunkter både horisontalt og vertikalt, og så et nytt søk på 50 for å finne optimal plassering av knekkpunktene. Hvert av søkene tar litt under en time. Resultatet er den optimale veglinjen.

Detaljprosjektering i Novapoint
– Men ikke nok med det. Når man har funnet den optimale veglinjen kan man enkelt importere denne inn i Novapoint Veg og Quadri for detaljprosjektering av vegmodellen. Samvirket mellom Quantm og Novapoint er veldig godt. Det hele er tilrettelagt for brukeren.  I Quantm eksporteres ganske enkelt veglinjen som LandXML og importeres direkte inn i Novapoint. Når veglinjen er lagt inn går det raskt å bygge en vegmodell med denne som referanselinje.

Sparer millioner på få timer
– På denne måten kan man spare mange millioner i byggekostnader ved at vegen blir optimalt prosjektert og enklest mulig å bygge, fremhever Anders Høie.
– Det mest imponerende med Quantm er hvor raskt optimaliseringen lar seg gjøre. Fra jeg fikk den digitale terrengmodellen til den optimaliserte linjen var prosjektert i Novapoint tok det 10 timer, og da hadde jeg evaluert hundre alternativer og optimalisert det beste alternativet. Uten bruk av Quantm ville dette tatt flere måneder på tradisjonelt vis, om det i det hele tatt lot seg praktisk gjennomføre. På tradisjonell måte forholder man seg dessuten normalt til et fåtall åpenbare alternativer og kan dermed gå glipp av det optimale. Det dreier seg om å ta hensyn til alle faktorer for å få et best mulig resultat. I tillegg får man nøye evaluert ethvert alternativ og får en kvalitetssikring som i praksis ikke er mulig manuelt.
– I tillegg fikk vi full oversikt over hvordan kostnadene ble fordelt. Dette er en jobb som ville tatt flere hundre timer uten å benytte Quantm. Det utgjør enorme tidsbesparelser å benytte verktøyet.

Stor verdi i tidlig fase
– Det er en stor styrke med Quantm at man raskt og effektivt kan finne best mulig vegvalg på et tidlig stadium av prosjektet, fremhever ÅFs fagansvarlige i V77-prosjektet, Hans Forsberg. – Og helst optimal korridor aller først. Verktøyet er også laget for å finne best mulig korridor i landskapet. Som kjent avhenger mye av hvilke spillerom man har. Jo tidligere man kan komme inn og bruke verktøyet, sammen med oppdragsgiver, jo bedre er sjansen til å oppnå best mulig resultat.

– Vi har hatt meget god nytte av Quantm i prosjektmøter med Trafikverket der vi har presentert og diskutert de mest optimale linjevalgene. Det har ført til bra respons og bedre beslutningsgrunnlag. Etter det vi forstår syns Trafikverket dette er en effektiv måte å jobbe på.
Enklere konsensus
– Vi kan for eksempel vise på direkten hvordan de ulike elementene påvirker pris og kostnader, forklarer Høie. – Med linjealternativene interaktivt tilgjengelig på en storskjerm blir det mye enklere å få konsensus. Med få klikk kan man vurdere hva som skjer om parametere endres på. Man ser med en gang resultatet av endringen, både på kartet og i form av kostnadene i klartekst. 
– Jeg kunne eksempelvis også valgt å simulere optimaliserte linjer i en egen 3D-visning i Quantm og/eller importert de beste linjealternativene inn i Novapoint og vurdere alle tredimensjonalt i vegmodellen. Dette tilfører enda mer tilleggsverdi i vurderingen, og kan være lurt å gjøre i enkelte sammenhenger. Det er opp til prosjektleder og oppdragsgiver å velge det som passer best. Ettersom alternativene på denne måten kan vises og diskuteres med alle interessenter mye enklere og sikrere, blir det også enklere for oppdragsgiver å velge riktig linjeløsning.

Optimalisert veg på 10 timer
– På en litt lang arbeidsdag kan man med andre ord vurdere 100 linjealternativer, optimalisere det beste alternativet, prosjektere vegen i Novapoint og beregne byggekostnadene. Quantm er virkelig effektivt og ganske fascinerende å jobbe med, sier Anders Høie. 
– Vi ser nå på en 4 km lang korridor lengre bort på strekningen, samtidig som vi håper vi kan få brukt Quantm i flere prosjekter fremover. Jo mer man bruker verktøyet og finner sin måte å jobbe på, jo mer kan man utnytte det best mulig. Det er utvilsomt et veldig bra analyseverktøy, som er lett å forstå og enkelt å bruke, avslutter Hans Forsberg i ÅF.