Advanced

Development of a method for studying cascading effects between critical infrastructures

Arvidsson, Björn LU (2015) VBR920 20141
Division of Risk Management and Societal Safety
Risk Management and Safety Engineering (M.Sc.Eng.)
Abstract
Most current methods for studying cascading effects rely on written sources to extract information. This thesis presents an empirical method for studying cascading effects, when little written information of the event is available. The method presented has been influenced by incident investigation methods. It has been applied on a case of flooding in south of Sweden and revised based on the results. The case study showed that the method is able to gather and structure information about cascading effects and conditions that affect the outcome of cascading effects. An advantage of this method is that it captures conditions as well as potential cascading effects.
Popular Abstract (Swedish)
Kaskadeffekter inom samhällsviktig verksamhet

Det är först när man rullar in trettio minuter försenad på perrongen, som man inser hur kritiska vissa infrastrukturer är för samhället. Ibland beror de här felen på störningar från andra system, så kallade kaskadeffekter.

Alla som har växt upp på landet, speciellt innan Gudruns framfart ledde till åtgärder, är plågsamt medvetna om hur jobbigt allting blir när den elektriska energin inte riktigt når fram till sin slutdestination, ditt hem. Ett träd faller över fel ledning och det blir mörkt, vatten kan inte pumpas upp från brunnen, ingen tv, inget internet (för routern är död) och toaletten fungerar bara ett par gånger eftersom det inte kommer vatten. På lite längre sikt: saker i kyl... (More)
Kaskadeffekter inom samhällsviktig verksamhet

Det är först när man rullar in trettio minuter försenad på perrongen, som man inser hur kritiska vissa infrastrukturer är för samhället. Ibland beror de här felen på störningar från andra system, så kallade kaskadeffekter.

Alla som har växt upp på landet, speciellt innan Gudruns framfart ledde till åtgärder, är plågsamt medvetna om hur jobbigt allting blir när den elektriska energin inte riktigt når fram till sin slutdestination, ditt hem. Ett träd faller över fel ledning och det blir mörkt, vatten kan inte pumpas upp från brunnen, ingen tv, inget internet (för routern är död) och toaletten fungerar bara ett par gånger eftersom det inte kommer vatten. På lite längre sikt: saker i kyl och frys förstörs och hur skall kvällsmaten ordnas? Liknande kaskadeffekter sker även på samhällsnivå.
Vid studier av dessa kaskadeffekter använder sig forskare ofta av olycksutredningsrapporter eller artiklar i media för att samla information om händelsen. Ett problem med sådana rapporter och artiklar är att de fokuserar på vad som har inträffat och framförallt varför det inträffade, medan den som studerar kaskad-effekter är intressera av: vad hände sedan? Ibland finns det inte ens någon utredning.
För att ändå kunna studera händelser med detta fokus behövs en metodik anpassad för att tackla detta problem, vilket är det arbetet har fokuserat på. Metodiken som togs fram lämpar sig för att samla in information om kaskadeffekter, såsom: vilka system som var inblandade, vilka konsekvenser som uppstod, omfattningen i tid och rum, men även speciella omständigheter, så kallade conditions. Ett exempel på ett condition är effekten av att ett fjärrvärmenät inte kan leverera, på sommaren är det inte så stort problem, men skulle samma händelse inträffa på vintern blir det ganska snabbt problem.
En begränsad studie av översvämningarna i Malmö den 31:a augusti 2014 gav visade att ett flertal kaskadeffekter var närvarande, det fanns även gott om conditions som var intressanta. Till exempel klarade sig ett server-rum bra eftersom organisationen bara ett par veckor innan hade installerat två vattenpumpar i rummet.
Med mer kunskap om kaskadeffekter, exempelvis genom en databas med studier som den i Malmö, skulle det vara möjligt att se om det finns system som blir särskilt utsatta, eller system som sprider effekter i större utsträckning än andra. Ett annat användningsområde är som inspiration för tänkbara scenarier till risk- och sårbarhetsanalyser på kommunal nivå. Ett tredje område, som dock kräver lite mer omfattande kunskap och utveckling, är integrera databasen i ett beslutfattningsstöd. Då skulle till exempel en insatsledare kunna beskriva typen av händelse och sedan få tillbaka tips på vilka kaskadeffekter som skulle kunna uppstå, därmed har hen en chans att motverka spridningen.
Om vi någonsin kommer kunna samla tillräckligt med data och utveckla ett sådant verktyg som är tillräckligt bra för att användas i skarpa lägen, återstå att se. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Arvidsson, Björn LU
supervisor
organization
alternative title
Utveckling av en metod för att studera kaskadeffekter mellan viktiga samhällsfunktioner
course
VBR920 20141
year
type
H2 - Master's Degree (Two Years)
subject
keywords
Cascading effects, critical infrastructure protection, incident investigation, conditions, counterfactual reasoning, empirical method, flooding
report number
TVHR-5004
other publication id
LUTVDG/TVRH--5004--SE
language
English
id
5091553
date added to LUP
2015-02-27 14:37:43
date last changed
2015-05-12 09:06:42
@misc{5091553,
  abstract     = {Most current methods for studying cascading effects rely on written sources to extract information. This thesis presents an empirical method for studying cascading effects, when little written information of the event is available. The method presented has been influenced by incident investigation methods. It has been applied on a case of flooding in south of Sweden and revised based on the results. The case study showed that the method is able to gather and structure information about cascading effects and conditions that affect the outcome of cascading effects. An advantage of this method is that it captures conditions as well as potential cascading effects.},
  author       = {Arvidsson, Björn},
  keyword      = {Cascading effects,critical infrastructure protection,incident investigation,conditions,counterfactual reasoning,empirical method,flooding},
  language     = {eng},
  note         = {Student Paper},
  title        = {Development of a method for studying cascading effects between critical infrastructures},
  year         = {2015},
}