Níže je nekorigovaná stroj-přečtěte si text této kapitoly, jejichž cílem je poskytnout naše vlastní vyhledávače a externí motory s vysoce bohaté, kapitola-zástupce vyhledávat text každé knihy. Protože se jedná o neopravený materiál, zvažte následující text jako užitečný, ale nedostatečný proxy pro autoritativní stránky knihy.

4 Vytvoření Nové Paradigma, kterým se Obnovují a restrukturalizaci rozsáhlé sítě infrastruktury stávající systémy, aby pomohl splnit řadu 21 centuryimperatives představují komplexní, dlouhodobou výzvou pro theUnited Státy a jejich občany. Pokračování v používání stejných rozhodovacích procesů, konstrukčních metod a provozních postupů jako ve 20. století však pravděpodobně přinese stejné výsledky: zvyšující se případy narušení provozu, vyšší provozní a opravné náklady a možnost katastrofických kaskádových poruch. Splnění těchto staletých výzev vyžaduje zásadní přezkoumání účelů a hodnot kritických infrastrukturních systémů a současných procesů pro rozhodování a investice související s infrastrukturou. Zatímco skličující, toto přehodnocování může přinést nové paradigma, ze kterého se rozvíjet practicalsolutions na složité otázky.Složení FORA N E W PA R A D I G M některé ze složek potřebných k vytvoření nového paradigmmrefered výše jsou dnes k dispozici. Na workshopu-TowardSustainable Critical Infrastructure Systems: Pod záštitou Rady Národní rady pro výzkum pro infrastrukturu a 31

vybudovaného prostředí účastníci identifikovali řadu nových technologií a materiálů, probíhajících iniciativ a možností financování, které mohou poskytnout základ pro posun vpřed s novými přístupy k obnově infrastruktury a investicím. T echnologies nd M t eri ls Výzkum přinesl technologie pro monitorování stavu a výkonu a pro zlepšení řízení infrastruktury systémů; nové materiály pro výstavbu a opravy komponent infrastruktury; nové poznatky o vzájemně provázané povaze vody a odpadních vod, elektrárny, dopravní a telekomunikační systémy a modely simulovat důsledky zhoršující se infrastrukturu tak, že preventivní opatření mohou být přijata, aby se zabránilo selhání. Dnes lze samodiagnostiku, samoléčení a samoregenerační systémy navrhnout tak, aby zajistily větší odolnost, méně dlouhodobých poruch služeb a nižší náklady na životní cyklus (Amin a Stringer, 2008). Budovy mohou být navrženy tak, aby dodávaly vlastní elektřinu pomocí solárních kolektorů a v některých případech generovaly přebytečnou elektřinu, kterou lze prodat zpět energetickým společnostem. Větrné turbíny a výkonnější baterie mohou rozšířit další zdroje energie pro výrobu energie na místě. Decentralizované a â €ppackage†systémy pro čištění vody a odpadních vod nabízejí nové možnosti pro rozšíření centralizovaných systémů nebo budování nových samostatných systémů. Nové telekomunikační systémy, jako je bezdrátová síť, mohou být odolnější než současné systémy a mohou pomoci umožnit více práce na dálku a méně dojíždění (Doshi et al., 2007). V Evropě magnetické vlaky jsou postaveny využít stávající železniční tratě a zároveň snížení nákladů na energie pro napájení vlaku o jednu třetinu (Toffler Associates, 2008). Probíhající výzkum má potenciál výrazně změnit způsob poskytování služeb v budoucnu. Vědci například studují použití mikrobiálních palivových článků k přeměně komplexních odpadů na elektřinu se zaměřením na čištění odpadních vod nebo zařízení na pevný odpad (Lovley, 2009). První prototyp je Curtly instalován v areálu pivovaru, pomocí organických odpadů z pivovaru k výrobě elektřiny. Probíhá také výzkum a vývoj systémů, které vyrábějí elektřinu a teplou vodu pomocí stávajících asfaltových vozovek a parkovacích ploch (WPI, 2008). A systémy úpravy vody, které používají ultraviolet32 udržitelné systémy kritické infrastruktury

záření místo chloru, těkavé látky, jsou vyvíjenyvyvinuté (McClean, 2007). K dnešnímu dni nikdo nezachytil celou škálu inovativních technologií, které se používají, ani výzkum, který se provádí na univerzitách a jinde. Některé z těchto stávajících nebo emergingtechnologies může poskytnout objevy, které by mohly vést k nově z poskytování základní služby, a změnit povahu oftoday’s infrastrukturních systémů. Rozšířené používání nových technologií a materiálů mohl vytvořit více odolné, spolehlivé a odolné infrastruktury s více benigní dopady na životní prostředí.Mnoho skupin a jednotlivců si uvědomilo, že je potreba upřednostnit systémy kritické infrastruktury a navrhlo různá řešení. Pole vydání dokumentů, plánů, andstrategies na opravy a modernizaci infrastruktury jako celku nebo todeal se specifickými systémy, jako je zásobování vodou, havealready vyvinuta. Na regionální, státní a místní úrovni společenství, vlády, neziskové a soukromé organizace se vypracování a provádění strategií pro řešení jedennebo více infrastruktury,-související problémy v celé jurisdictionaland politické hranice. Následující jsou příklady suchinitiatives: • Pro Memphis metropolitní oblasti, která zahrnuje části Tennessee, Mississippi a Arkansas, stejně jako 40 jednotlivých měst, koncepční rámec s názvem Vidět, například, “America’s Infrastruktura: Ramping nebo CrashingDown” (Katz et al., 2007); “Guiding Zásadami pro Posilování America’s sInfrastructure” (CSI, 2006) “A Nové Banky, jak Ušetřit Naše Infrastructure” (Ehrlichand Rohatyn, 2008) “Time je Infrastruktura Overhaul” (Malá, 2007), “It’s sTime-se-Znovu-America” (Rohatyn, a Rudman, 2005) “Report Karty forAmerica’s Infrastructure—2009” (ASCE, 2009); a “Main Ulici, to Není WallStreet, By měla Opravit Rozpadající se Infrastructure” (Sebelius, a Stern, 2008). Viz například kritické problémy v dopravě (TRB, 2006) ; Čistou Vodoua Pitné Vody, Infrastruktury, Analýza mezer (u. s. EPA, 2002); EconomicStrategy pro Investice do America’s Infrastruktury (Deshpande a Elmendorf,2008); rozvod Energie a Vody vzájemné závislosti Otázky: Osvědčené Postupy a Poučení (US EPA, 2005); Budoucí Investice v Pitné Vodě a WastewaterInfrastructure (CBO, 2002). Oblast je popsána následovně: ačkoli Memphis metropolitanregion se skládá ze dvou odlišných a geograficky nerovných částí v důsledku účinku řeky Mississippi, je to stále jedna jednotka. Dva automobilové a dvakolejnicové mosty spojují město přes Mississippi. Zatímco urbanizované areasCREATING NOVÉ PARADIGMA 33

“A Strategické Globální Future” byl vydán uvedl mise: “Firmly stanovit Memphis regionu jako dynamické, rostoucí, energický, metropolitní region silně spojen s globální economy” (Boyle a spol, 2009). Rámec se zabývá mnoha aspekty ekonomiky regionu, jeho systémy kritické infrastruktury a plán investic a řízení, který výslovně překračuje jurisdikce, aby umožnil významné změny. • Ve státě Indiana, Oddělení Dopravy a Zemědělství, se zavázaly “a společnou iniciativu, aby prozkoumala potenciál pro významné celostátní zlepšení infrastruktury, které lze strategicky podporovat a řídit Indiana’s hospodářskou growth” (Purdue University, 2006, str. 2). Indiana State â €ppipe Dream†Workshop se konal “identify nové a dramatické zlepšení v podzemní dopravní infrastruktury, která by vyhovovala současným i budoucím potřebám . . . Energetika, širokopásmové připojení, komunikace, hospodářská zvířata/zemědělství, čištění bouří/odpadních vod a zásobování sladkou vodou (tamtéž). • America 2050 koalice je “national iniciativy pro splnění infrastruktury, hospodářský rozvoj a environmentální problémy národa, jak jsme se připravit, aby se přidá asi 130 milionů dalších Američanů do roku 2050” (America 2050, 2009). Cílem tohoto úsilí, vedené koalice regionálních plánovačů, učenci a politici, je vytvořit rámec pro nation’s budoucí růst, který se domnívá, trendy, například rychlý růst populace a demografické změny, globální změny klimatu, růst zahraničního obchodu a infrastruktury systémů, které dosahují kapacity. • Plán Americe byl vyvinut neziskovou nadací na “shine neochvějné spotlight” na America’s chátrající a zanedbané infrastruktury a vzdělávat veřejnost o kritické infrastruktury,-související problémy a politická rozhodnutí, která budou muset být provedeny (PBS, 2009). na obou stranách řeky nejsou přilehlé, jsou vysoce interaktivní a úzce se vyvíjely. Jsou proto považovány za součást stejné metropolitní oblasti (Boyle and Associates, 2009).34 systémy udržitelné kritické infrastruktury

stávající emisní dokumenty a plány poskytují nepřeberné množství podrobných informací o problémech a potřebách infrastruktury. Probíhající, komunitní iniciativy a strategie poskytují zdroj kreativních a kolaborativních přístupů pro obnovu infrastruktury, které překračují jurisdikční a institucionální hranice. V absence zastřešující vizi nebo koncept pro kritické systémy infrastruktury, tyto plány, iniciativy a strategie beenindependently vyvinuté, každý s vlastní soubor cílů.F v nce M ech a nisms Potýkají s drahé obnovu infrastruktury projektů, jednotlivců, organizací a komunit navrhli inovativní možnosti financování, které zahrnují partnerství veřejného a soukromého sektoru(Orr, 2007), restrukturalizace Highway Trust Fund, increasedreliance na uživatelské poplatky, jako jsou ty, pro silnice s mýtným a high-occupancy toll dráhy, využívání veřejných penzijních fondů (Sebelius a Stern,2008), privatizace (Anderson, 2008), a vytvoření národní infrastruktury banky (Ehrlich a Rohatyn, 2008). Vlastnické a finanční mechanismy zahrnují různé úrovně rizika, zahrnují otázky sociální spravedlnosti (například přístup ke službám podle schopnosti platit) a ovlivňují, jak si veřejnost cení poskytovaných služeb. Každý přístup má krátkodobé a dlouhodobé sociální a finanční důsledky a žádný jednotlivý přístup by nebyl vhodný pro všechny situace. Výběr nejvhodnějšího přístupu pro konkrétní situaci by závisel na objektech, kterých má být dosaženo.T, že N í f nebo F r a mework Přestože technologický pokrok, společenství-založené iniciativy, a možnosti financování nabízejí příslib nové způsoby toapproach kritické infrastruktury, obnovy, byly ad hoc,často se zaměřením na jedno téma, jeden typ systému, nebo jednu sadu řešení. Soustředěním na jednotlivé projekty, technologie, financingmechanisms, nebo úzce vymezené cíle, ad hoc úsilí spustit riziko plýtvání vzácných zdrojů a zvýšit pravděpodobnost vážné nezamýšlené důsledky. Rámec je nutnývytvořit strukturu, v jejímž rámci mohou být probíhající činnosti,znalosti a technologie sladěny a využívány k podpoře obnovy kritické infrastruktury a také k dosažení některých imperativů 21. století.VYTVOŘENÍ NOVÉHO PARADIGMATU 35

RÁMEC PRO ROZVOJ S U S TA I N A B L E C R I T I C A L INFRASTRUKTURY SYSTÉMŮ účely rámec, je vytvoření prostředí pro rozvoj krátkodobé a dlouhodobé řešení složitých problémů zahrnujících více zúčastněných stran. Rámec může poskytnout strukturu pro stanovení očekávání veřejnosti o spolehlivost, odolnost, účinnost a náklady kritické infrastruktury, systémy a provede kroky pro řešení, která jsou fyzicky odolnější, sociálně spravedlivým, nákladově efektivní a ekologicky životaschopný. Následující jsou základní komponenty takového rámce: • široké a přesvědčivé vize, která bude inspirovat indiÂviduals a organizace dohromady, aby vám vyhovovaly 21. století imperativy obnovením nation’s kritické infrastruktury systémů. Taková vize by se zaměřila na budoucnost hospodářské konkurenceschopnosti, energetické nezávislosti, udržitelnosti životního prostředí a kvality života, nikoli na dědictví zhoršujícího se betonu, oceli a kabelů. • zaměřit se na poskytování základních služeb spojených s vodou a odpadních vod, energie, mobilita, a connectivity—na rozdíl od modernizace jednotlivých fyzické facilities—podporovat inovativní myšlení a řešení. • Uznání vzájemné závislosti mezi kritické infrastruktury, systémy, aby umožnily dosažení více cílů a aby se zabránilo úzce zaměřené řešení, které může mít vážné a neočekávané důsledky. †Collaborative Collaborative, systémy založené přístupy k využití dostupných zdrojů a poskytují nákladově efektivní řešení přes institucionální a jurisdikční hranice. • Výkon opatření k zajištění větší transparentnosti v rozhodování o kvantifikaci vazeb mezi investice do infrastruktury, dostupnost základních služeb, a další národní požadavky. V ision Američané podnikli velké výzvy, když vůdci účinně sdělili důležitost a význam dotyčných otázek. Prezident Dwight D. Eisenhower představil 36 udržitelných systémů kritické infrastruktury

vizi národní bezpečnosti, která je zčásti založena na výstavbě mezistátního dálničního systému. Jeho vize inspirovala vůdce veřejného a soukromého sektoru země, aby navrhli, naplánovali, financovali a vybudovali tento systém. Výzva prezidenta Johna F. Kennedyho k tomu, aby národ přistál na Měsíci a bezpečně se vrátil na Zemi v dekádě šedesátých let, byla podobně inspirativní. Tato výzva se setkala díky společnému úsilí vědců, inženýrů, podnikatelů a vládních úředníků a byla podporována daňovými poplatníky. Spojené Státy v současné době nemá vizi pro své kritické infrastruktury, systémy pro vývoj koncepcí,strategií, cílů pro jejich budoucí konfigurace, úroveň ofperformance, nebo úroveň služeb. Stávající zásady, postupy a rozhodovací procesy, je nepravděpodobné, že mít za následek rozvoj sítě systémů, které budou splňovat aktuální a futuresocial, ekonomické a environmentální potřeby. Poslední Kongresem zahájený přezkum stavu kritických infrastrukturních systémů národa byl ukončen v roce 1988 zveřejněním křehkých základů: zprávy o amerických veřejných pracích. Zpráva zjistila, “convincing důkaz, že kvalitu America’s infrastrukturou je sotva adekvátní fulfillcurrent požadavky a nedostatečný, aby splňovaly požadavky budoucích hospodářský růst a development” (NCPWI, 1988,str. 1). Pro modernizaci infrastrukturních systémů doporučila křehká nadace širokou a dlouhodobou strategii zahrnující vládu, soukromý sektor a veřejnost. Před dvaceti lety nepožadovali představitelé vlád a průmyslu dlouhodobou strategii založenou na spolupráci v zahraničí a následně nebyla vypracována. Nyní je zapotřebí vize, která bude inspirovat a shromáždit podnikatelské, komunitní, akademické a vládní vůdce k řešení problémů souvisejících se systémy kritické infrastruktury. Nemělo by jít o vizi betonu, oceli a kabelů, ale spíše o očekávání ekonomické konkurenceschopnosti, snížené závislosti na dovážené ropě, vysoké kvality života a harmonie s životním prostředím. V absence takové vize, ad hoc iniciativy a investice forcritical infrastruktury systémy řízené podle ekonomické síly, nebo katastrofa zotavení bude pokračovat, ale bude to těžké integratethese do soudržného přístupu setkat 21. století potřebuje.VYTVOŘENÍ NOVÉHO PARADIGMATU 37

F ocus na P roviding E ssen t i l Y ho Občané a podniky očekávají, že základní services—vody a odpadních vod, energie, mobilita, a connectivity—bude k dispozici bez přerušení. Nicméně, podnikání a růst populace již předstihl kapacity stávajících systémů pro splnění těchto očekávání, o čemž svědčí dopravní přetížení, znečištění ovzduší a vody, a zvyšuje instancí moci a narušení služby. Pokud jsou zúčastněné strany, aby plně pochopit, co je riziko a jaká rozhodnutí musí být provedena, veřejný dialog musí být přepracováno jako diskuse o tom, jak nejlépe poskytovat základní services— jako protiklad k jeho současné zaměření na přednosti a nedostatky jednotlivých fyzikálních systémů. Jako součást této diskuse, bude nutné vypracovat odpovědi na otázky, jako jsou následující: • Jaké jsou public’s očekávání na úroveň služeb poskytovaných kritické infrastruktury systémů? †What jaká jsou jejich očekávání s ohledem na odolnost těchto systémů? †What jaké kroky budou nezbytné k dosažení těchto očekávání? †How kolik peněz jsou lidé a firmy ochotni investovat nyní i v příštích letech? †What jaké alternativy jsou k dispozici tradiční postupy pro poskytování základních služeb? †What jaké kroky jsou potřebné k rozvoji systémů, které jsou fyzicky, sociálně, finančně a ekologicky udržitelné? Přesunutí konverzace ze zhoršující se, navrženy systémy k poskytování základních služeb, které ovlivňují everyone’s kvalitou života může zaměřit stakeholders’ pozornost na maximální hodnotu těchto služeb. Pokud tak učiníte, poskytne příležitosti pro kreativnější myšlení, větší zapojení širšího okruhu zúčastněných stran a robustnější a rozmanitější škálu možných řešení pro poskytování služeb a obnovu infrastruktury.38 UDRŽITELNÉHO KRITICKÉ INFRASTRUKTURY, SYSTÉMY,

R ecogni t ion o f I n t erdependencies A mongC ri t ic a l I n f r a s t ruc t ure S ys t ems Poskytuje odolné a spolehlivé infrastruktury systemsrequires průřezové, kolaborativní přístupy umožňující theidentification a zmírňování zranitelnosti a využití zdrojů a řešení. Takové přístupy jsou možné trénink, jak o tom svědčí úsilí zdůrazněno dříve v thischapter, které se vyskytují v Memphisu metropolitní oblasti,v Indianě a v jiných místech. Najít způsoby, jak spolupracovat napříč institucionální a jurisdikční hranice může pomoci k dosažení ofmultiple cílů, jako je snižování emisí skleníkových plynů,chrání zásoby vody, a pracovat směrem k environmentalsustainability. Kromě toho může pomoci vyhnout se úzce zaměřenýmřešení s vážnými, nezamýšlenými důsledky tím, že přinese více informací a více zúčastněných stran ke stolu. Prostřednictvím vzájemného působení vody, odpadních vod, energie, transportu, telekomunikací a životního prostředí by mělo být možné vyvinout řešení, která splňují více cílů a jsou udržitelná pro budoucí generace.C oll bor t ive , S ys t ems – B sed A ppro to ches Stávající institucionální opatření a rozhodnutí-v této oblasti brání efektivní myšlení o interakce amongvarious infrastruktury systémů, o jejich celkovém při poskytování služeb, a o náklady na provoz a údržbu těchto systémů více než 50 – ti do 100 let života. Řazení vefiejnou dialogue zaměřit se na základní služby, regionální druh řezu systémů infrastruktury, a jejich vzájemných závislostí bude poskytovat příležitosti k sdružují zúčastněné strany z rozpětí infrastruktury-související s organizací, aby diskutovali o otázkách, které cutacross institucionální, o příslušnosti a politické hranice. Kromě toho mohou potenciálně identifikovat nové způsoby využití zdrojů, optimalizovat investice a identifikovat řešení, která splňují více cílů.P er f orm nce M e a tření, i když infrastruktury systémů jsou postavena a provozována poskytnout základní, komplexní a rozmanité služby pro společnosti,jejich výkon nebo účinnost je zřídka hodnoceny againstCREATING NOVÉ PARADIGMA 39

sociální cíle, jako je zdraví a bezpečnost, náklady-účinnost a spolehlivost (NRC, 1995). Nedostatek výkonu opatření inhibuje transparentnost a efektivní rozhodování o infrastruktuře související investice, protože není jasné, jaké výsledky lze očekávat nebo jaké výsledky jsou skutečně dosaženo tím, že takové investice. Prvním krokem při vývoji efektivního systému měření výkonnosti je stanovení cílů a cílů pro prvky, které mají být měřeny-například úroveň služeb poskytovaných systémy kritické infrastruktury. Údaje o aktuálních úrovních ser – vice mohou poskytnout základní linii. Investice do infrastruktury pak mohou být měřeny proti základní linii, aby se zjistilo, zda se úroveň služeb zlepšuje nebo klesá, což umožňuje přijmout vhodná opatření. K vyhodnocení výkonnosti infrastruktury budou zapotřebí nejméně tři široké kategorie opatření: účinnost, reli-schopnost a náklady (NRC, 1995). K poskytování údajů o výkonu v reálném čase a zpětné vazby veřejnosti lze použít různé způsoby, včetně senzorů a dalších monitorovacích technologií. Snadno dostupné, transparentní informace o výkonu by mohlo vést ke změnám v chování, institucí a jednotlivců, změnit vnímání hodnoty infrastruktury, a povede to k větší odpovědnosti, pokud jde o výsledky investic do infrastruktury. Například, první net-nulové elektrické komerční budovy ve Spojených Státech má dynamický grafický displej v hale, která ukazuje “real time” provoz budovy v palubní desce formátu a inspiroval zaměstnance, jak ušetřit energii vypnutím světla a při jiných podobných opatření (Grabowski, 2008). Více objektivní systém měření výkonnosti by podporovat větší transparentnost v rozhodování, lepší informace pro rozhodování a lepší pod – stojí o spojení mezi investice do infrastruktury a ekonomické konkurenceschopnosti, kvality života a kvality životního prostředí. Mohlo by to také pomoci sdělit, co je v sázce, a rizika spojená s investicemi do kritické infrastruktury. Výkon opatření může také pomoci k navázání dlouhodobé veřejné podpory pro investice do infrastruktury mezi jeho users—občané, podniky, neziskové organizace, Definované jako budovy s čistou spotřebu energie na nulu v průběhu typický rok: to znamená, že vyrobená energie minus energie, používá se rovná nule (Grabowski, 2008).40 udržitelné systémy kritické infrastruktury

vlády a další instituce veřejného a soukromého sektoru(NRC, 1995).Důležitým prvním krokem při vytváření nového paradigmatu je spojit ty, kteří mají zásadní podíl na plnění imperativů 21. století a kteří se již podílejí na úsilí o udržitelnou infrastrukturu. Patří mezi ně infrastruktury, majitelé,projektanti, inženýři, finančníci, regulačních orgánů, a tvůrci politik, stejně jako ekologové, komunitní aktivisty, vědci a výzkumníci. Pracovat v rámci, odborníci v takových oblastech, couldbegin identifikovat celou řadu nových přístupů, technologií a materiálů pro zajištění služeb mobility, konektivitu, vody, odpadních vod, a moci splnit více cílů.Mohli by také identifikovat nové přístupy k rozhodování, financím, operacím a procesům souvisejícím s infrastrukturou. Výsledky těchto setkání by mohly sloužit k zahájení dlouhodobého společného úsilí rozvíjet vize, koncepty, a objectivesfor na nation’s kritické infrastruktury, systémy a pak identifikovat politiky, postupy a prostředky potřebné k implementthe vidění. Výsledkem by mohly být systémy kritické infrastruktury, které jsou fyzicky, ekonomicky, sociálně a environmentálně udržitelné pro příštích 50 let.Vytvoření nového paradigmatu 41