◄ مدل هزینه نگهداری و تحلیل هزینه فایده ارتقای کلاس خط (2009)

عباس قربانعلی بیک: مقاله " تحلیل هزینه فایده ارتقای کلاس خطوط ریلی برای ایمنی و کارایی" توسط X. Liu، M.R. Saat، و C.P.L. Barkan از مرکز حمل و نقل و مهندسی راه آهن دانشگاه ایلینویز تهیه شده و به بررسی اقتصادی ارتقای کلاس خطوط ریلی بر اساس استانداردهای FRA می پردازد و تأثیر آن را بر کاهش خروج از خط، بهبود زمان حمل و نقل، و هزینه های مرتبط ارزیابی می کند. 

اداره فدرال راه آهن آمریکا (FRA) خطوط ریلی باری را به پنج کلاس تقسیم می کند: (FRA Track Classes)، (تین 283757).

برای کلاس 1 سرعت مجاز حداکثر قطارهای باری 10 مایل برساعت (مبس)، کلاس 2 سرعت 25، کلاس 3 سرعت 40، کلاس 4 سرعت 60 و کلاس 5 سرعت 80 مبس و برای قطارهای مسافری در این کلاس ها به ترتیب 15، 30، 60، 80 و 90 مبس مجازست. 

کلاس 1 مناسب خطوط فرعی با کمترین استانداردها است، کلاس 2 خطوط با ترافیک متوسط، کلاس 3 خطوط اصلی پرترافیک، کلاس 4 خطوط پرسرعت باری و مسافری و کلاس 5 برای خطوط با بالاترین ایمنی است  (سپس 4 کلاس مسافری). 

نکات کلیدی: هرچه کلاس بالاتر باشد، هزینه نگهداری بیشتر ولی نرخ سوانح کمتر است. کلاس های بالا برای خطوط پرترافیک. 

یافته های کلیدی پژوهش بر اساس داده های RAIRS (Railroad Accident/Incident Reporting System) 2006-2008:

1) ایمنی و کاهش نرخ خروج از خط: کلاس ۵ کمترین هزینه خروج از خط نسبی را دارد (۲۸ دلار به ازای هر میلیون تن-مایل)، کلاس ۲ بالاترین نرخ خروج از خط (۲۵۶ دلار) را دارد اما هزینه هر خروج از خط در کلاس های بالا بیشتر است (مثلاً  ۵۵8 دلار برای کلاس ۵ در مقابل ۱۱۴ دلار برای کلاس 1. (تعداد نسبی خروج از خط در کلاس 2 برابر 0.94 بر میلیارد تن مایل ناخالص، و در کلاس 1 برابر 0.05 بر میلیارد تن مایل ناخالص و در کلاس 3 و 4 به ترتیب 0.32 و 0.08 است).

2) مزایای عملیاتی: ارتقای کلاس، زمان حرکت قطارها را کاهش می دهد. مثال: ارتقای کلاس ۳ به ۴ در یک مسیر ۱۲۴ مایلی،  ۱۰۰۰ ساعت در سال صرفه جویی زمانی ایجاد می کند (با فرض 662 دلار هزینه برای هر قطارساعت معادل ۶۶۲,۰۰۰ دلار ارزش اقتصادی).

3) هزینه های ارتقا و نگهداری: هزینه اولیه ارتقاء ۶۰۰,۰۰۰ دلار به ازای هر مایل، هزینه نگهداری سالانه: کلاس ۲: ۱۰,۲۵۲ دلار + ۴۳۱ دلار به ازاء هر MGT و کلاس ۵: ۱۳,۹۱۱ دلار + ۷۵۱ دلار به ازاء هر MGT باقطار 6 هزارتنی).

تحلیل هزینه - فایده (NPV): مقاله با محاسبه ارزش خالص کنونی (NPV) برای یک مسیر ۱۲۴ مایلی و عمر ۲۵ ساله، نتایج زیر را ارائه می دهد: حداقل ترافیک برای NPV مثبت برای ارتقای کلاس 2 به 3 برابر 40 میلیون تن ناخالص و برای ارتقای کلاس 3 به 4 برابر 80 میلیون تن ناخالص و ارتقای کلاس 4 به 5 (بدون نقطه تقاطع) فقط برای خطوط استراتژیک.

تحلیل حساسیت: 1) نرخ تنزیل: کاهش نرخ از 10 درصد به 5 درصد دامنه ترافیک مورد نیاز برای NPV مثبت را کاهش می دهد. 2) هزینه ارتقا: اگر هزینه به ۲۰۰,۰۰۰ دلار برسد، ارتقای کلاس ۳ به ۴ حتی در ترافیک ۲۰ MGT مقرون به صرفه می شود.  

مدل هزینه نگهداری خط از رابطه خطی  Mj = αj + βj × Mکه در آن Mj= هزینه سالانه نگهداری هر مایل خط (دلار)، 

αj= هزینه ثابت (مثل بازرسی ها) برای کلاس مربوطه، βj= هزینه متغیر به ازای هر میلیون تن-مایل ترافیک و M= ترافیک ناخالص بر حسب میلیون تن ناخالص (MGT) محاسبه شده است (با فرض خط اصلی مستقیم یا قوس ملایم با تراورس چوبی).

در کتاب قیمت ها و هزینه ها، هزینه تعمیر و نگهداری خط به طور متوسط 7 تا 60 هزار یورو در کیلومتر در سال اعلام شده (برای 3 تا 100 میلیون تن درسال، تین 271774) و از سوی دیگر در شاخص LCC نگهداری خط در آمریکا حدود 19 در مقایسه با 100 برای هلند، برآورد شده، که نشان می دهد هزینه های نگهداری خط در آمریکا تقریباً 81 درصد کمتر از هلند است (تین 282499).

هزینه های سنگین نگهداری خط نه تنها سبب افزایش سالانه زیان انباشته راه آهن می گردد بلکه کیفیت خطوط و ایمنی را کاهش و ظرفیت خط را هم می کاهد و طبقه بندی خطوط (تین 239012) یکی از راهکارهای مدیریت و کاهش این هزینه ها است. مدل و رابطه ساده هزینه نگهداری خط که در این مقاله بیان شده می تواند شروع خوبی برای اقدام مشابه برای راه آهن باشد. با این فرمول هزینه واحد نگهداری مسیر یک خطه سرعت 60 با تراورس بتنی از 10 سنت برای یک میلیون تن به 3 سنت در 7 میلیون تن می رسد.