National Academies Press: OpenBook
« Previous: Approach
Page 8
Suggested Citation:"Research Findings." National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2017. Mainstreaming Transportation Hazards and Security Risk Management: CAPTA Update and Implementation. Washington, DC: The National Academies Press. doi: 10.17226/24812.
×
Page 8
Page 9
Suggested Citation:"Research Findings." National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2017. Mainstreaming Transportation Hazards and Security Risk Management: CAPTA Update and Implementation. Washington, DC: The National Academies Press. doi: 10.17226/24812.
×
Page 9
Page 10
Suggested Citation:"Research Findings." National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2017. Mainstreaming Transportation Hazards and Security Risk Management: CAPTA Update and Implementation. Washington, DC: The National Academies Press. doi: 10.17226/24812.
×
Page 10
Page 11
Suggested Citation:"Research Findings." National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2017. Mainstreaming Transportation Hazards and Security Risk Management: CAPTA Update and Implementation. Washington, DC: The National Academies Press. doi: 10.17226/24812.
×
Page 11
Page 12
Suggested Citation:"Research Findings." National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2017. Mainstreaming Transportation Hazards and Security Risk Management: CAPTA Update and Implementation. Washington, DC: The National Academies Press. doi: 10.17226/24812.
×
Page 12
Page 13
Suggested Citation:"Research Findings." National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2017. Mainstreaming Transportation Hazards and Security Risk Management: CAPTA Update and Implementation. Washington, DC: The National Academies Press. doi: 10.17226/24812.
×
Page 13
Page 14
Suggested Citation:"Research Findings." National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2017. Mainstreaming Transportation Hazards and Security Risk Management: CAPTA Update and Implementation. Washington, DC: The National Academies Press. doi: 10.17226/24812.
×
Page 14
Page 15
Suggested Citation:"Research Findings." National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2017. Mainstreaming Transportation Hazards and Security Risk Management: CAPTA Update and Implementation. Washington, DC: The National Academies Press. doi: 10.17226/24812.
×
Page 15
Page 16
Suggested Citation:"Research Findings." National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2017. Mainstreaming Transportation Hazards and Security Risk Management: CAPTA Update and Implementation. Washington, DC: The National Academies Press. doi: 10.17226/24812.
×
Page 16
Page 17
Suggested Citation:"Research Findings." National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2017. Mainstreaming Transportation Hazards and Security Risk Management: CAPTA Update and Implementation. Washington, DC: The National Academies Press. doi: 10.17226/24812.
×
Page 17
Page 18
Suggested Citation:"Research Findings." National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2017. Mainstreaming Transportation Hazards and Security Risk Management: CAPTA Update and Implementation. Washington, DC: The National Academies Press. doi: 10.17226/24812.
×
Page 18

Below is the uncorrected machine-read text of this chapter, intended to provide our own search engines and external engines with highly rich, chapter-representative searchable text of each book. Because it is UNCORRECTED material, please consider the following text as a useful but insufficient proxy for the authoritative book pages.

4  Research Findings This section provides an overview of the research findings.    CAPTA User Community The objective of Task 1 of the research project was to identify and categorize the user group for CAPTA  and  the CAPTool. CAPTA  and  the CAPTool were developed  anticipating  that  state DOT planners  and  engineers would be the primary users of the tool. The FHWA/VOLPE Guide described the audience for  the CAPTool as “a range of agencies responsible for risk management across transportation modes in an  all‐hazards  environment:  (1)  regional  entities  such  as  port  authorities,  toll  authorities,  and  transit  authorities;  (2) state agencies such as DOTs and state emergency management agencies, and  (3)  local  agencies such as Departments of Public Works.”  The CAPTA methodology and CAPTool have been available since 2009 on the TRB website and the TRB  report has been widely distributed (and  is currently sold out).   Moreover, the CAPTA methodology has  been  presented  and  the  CAPTool  demonstrated  at multiple  TRB workshops  and  other  venues with  positive responses from those  in attendance,  including representatives from state DOTs.   Some of the  research team members have used CAPTool as part of current transportation planning efforts for state  DOTs, transit agencies and rail authorities. Based on this experience, state DOTs found the most value  from the data provided to support a discussion of mitigation options.  Overall,  the  research  team  found  no  evidence  of  institutionalization  of  the  tool  by  state DOTs  or  in  transit agencies. During discussions at the AASHTO SCOTSEM Session held in San Diego, CA at the end of  October 2014, the research team found minimal awareness of the CAPTA methodology and CAPTool and  no  evidence  of  use  of  the  tool  in  the  state  DOTs  represented.  The  research  team  contacted  representatives  at  the  state DOTs  and  transportation  agencies who  did  field  testing  for  the  original  CAPTA research project ‐ Maryland DOT, MBTA Massachusetts, Virginia DOT, and Kansas DOT ‐ and did  not find any incorporating the CAPTool in the agency processes.  In fact, in several cases, the individuals  who  participated  in  the  initial  CAPTool  pilot  testing  were  no  longer  with  these  agencies  or  the  organizations that were responsible for infrastructure protection.  CAPTA and CAPTool were developed during the years following the September 11, 2001 attacks when  federal,  state,  and  local  agencies were  focused  on  the  threat  of  terrorism  to  critical  infrastructure.   However, in late 2005, hurricanes Katrina and Rita reinforced the understanding that natural events can  cause as much and more destruction as  intentional attacks, putting both people and property at great  risk –  thus  the need  for an “all‐hazard, multimodal methodology”  for guiding  investment decisions  to  protect  critical  transportation  infrastructure.  At  that  time,  many  state  DOTs  formed  security  organizations  within  their  agencies  and  staffed  them  with  capable  individuals  whose  primary  responsibility was to identify critical infrastructure and recommend ways to protect it from both natural  and  human‐caused  events  that would  lead  to  loss  of  life,  property,  or  the  ability  to  carry  out  the  agency’s mission. With  the 2008 economic downturn accompanied by heavy demands on  state DOTs  and other agencies to respond to a rash of natural events that resulted in considerable destruction and  disruption  (hurricanes,  tornados, wildfires, mudslides,  storm  surges,  floods)  across  the  nation,  state  DOTs  reallocated personnel and other  resources  to emergency  response organizations because of  the  immediate  needs  that  arise  in  such  situations.  Additionally,  in  some  agencies,  the  resources  and  personnel  committed  to  transportation  security  were  reduced,  either  due  to  budget  pressures  or  transition  of  accountabilities  to  other  agencies  within  state  governments  (e.g.,  state  emergency  management agencies).   

5  As  a  result  of  this  transition  in  thinking  and  priorities  federal,  state,  and  local  agencies  approach  resilience  as  the  ability  to  restore  capability  to  pre‐event  levels,  rather  than  focusing  primarily  on  preventing  or  mitigating  the  effects  of  an  event.  State  DOTs  are  currently  in  the  process  of  understanding  the  impact of a  shift  in  focus  to  resilience of  systems. This  transition  in  thinking  from  “security”  to  “resilience”  as  a primary objective  in  infrastructure protection  requires  a  change  in  the  organizational  arrangements  consistent  with  that  transition. Many  of  the  decisions  associated  with  infrastructure resilience occur earlier in the planning process and are often made by asset managers and  transportation planners rather than by security or emergency response organizations within state DOTs.  Potential Uses of CAPTA Based on the results of Task 1 the research team identified the following management processes where  an updated CAPTA and CAPTool could provide value to a transportation agency.  Incorporate into Planning   From  the  onset,  transportation  planners were  one  of  the  anticipated  users  of  CAPTA.    All  types  of  planners  ‐ whether  they develop  long‐term or strategic plans  (e.g., MTPs),  look at specific  regional or  statewide  transportation  improvement  programs  (e.g.,  TIPs  and  STIPs),  conduct  regional  planning  (municipality,  regional,  MPO  planners),  or  develop  plans  for  retrofitting  or  replacing  existing  infrastructure – can benefit.  CAPTA and CAPTool were seen as providing the following benefits to transportation planners:   Assist/advise project planners in identifying possible all‐hazards risks/threats  Identify specific assets or classes of assets that could result  in significant  loss of  life, property, or mission capability  Identify measures that can be incorporated to mitigate risks/threats to specific assets or classes of assets  Identify enhancements that can result in increased infrastructure protection and resilience  Identify strategies that can work in advance rather than reacting to a “disaster” when it occurs  Estimate costs of  incorporating engineering design changes, perimeter security or access control for selected assets, and operational measures for protecting critical assets The Safe, Accountable, Flexible, Efficient Transportation Equity Act – A Legacy  for Users  (SAFETEA‐LU)  called for security of the transportation system to be a stand‐alone planning factor.  NCHRP REPORT 525,  VOLUME 3:  INCORPORATING SECURITY  INTO THE TRANSPORTATION PLANNING PROCESS provided guidance on  how  security  could  be  incorporated  into  the  transportation  planning  process.  It  identified  security  related issues that affect transportation planners and provides information to assist planners. The report  recognized that by addressing issues early on in the planning process, resources can be more effectively  allocated than they would be if implemented in the post‐construction or operational phases.    MAP‐21,  the  previous  transportation  reauthorization  legislation  reinforced  the  need  for  integrating  security  into  the  transportation planning process. Section 1201, Metropolitan Planning, paragraph  (h),  Scope  of  the  Planning  Process,  list  the  planning  factors  to  be  considered  in making  transportation  investment decisions: 

6  Scope of Planning Process —  (1) In general ‐‐The metropolitan planning process for a metropolitan planning area under this  section shall provide for consideration of projects and strategies that will‐‐  (A) support  the  economic  vitality  of  the metropolitan  area,  especially  by  enabling  global  competitiveness, productivity, and efficiency;  (B) increase the safety of the transportation system for motorized and nonmotorized users;  (C) increase  the  security  of  the  transportation  system  for  motorized  and  nonmotorized  users;  (D) increase the accessibility and mobility of people and for freight;  (E) protect  and  enhance  the  environment,  promote  energy  conservation,  improve  the  quality  of  life,  and  promote  consistency  between  transportation  improvements  and  state and local planned growth and economic development patterns;   (F) enhance  the  integration  and  connectivity  of  the  transportation  system,  across  and  between modes, for people and freight;  (G) promote efficient system management and operation; and  (H) emphasize the preservation of the existing transportation system.  Three  of  the  nine  planning  factors  listed  (safety,  security,  and  preservation)  suggest  the  need  for  a  methodology  and  associated  analysis  tools  to  assist  planners  and  operators  in  identifying  needed  investments  in  infrastructure  that  take  into  consideration  hazards  and  threats  with  potential  for  catastrophic losses.  The  most  recent  transportation  reauthorization  legislation,  titled  “Fixing  America’s  Surface  Transportation Act” or  the “FAST Act”, became public  law on December 4, 2015 and  includes,  in SEC.  1201.  METROPOLITAN  TRANSPORTATION  PLANNING,  an  addition  to  Title  23  US   Code Section 23 requiring MPOs to consider  investments that “improve the resiliency and reliability of  the transportation system and reduce or mitigate stormwater impacts of surface transportation.”  In FITTING THE PIECES TOGETHER: IMPROVING TRANSPORTATION SECURITY PLANNING  IN THE DELAWARE VALLEY  (2010), the Delaware Valley Regional Planning Commission (DVRPC) recognized the benefit of including  transportation security planning in the Transportation Improvement Plan (TIP).   Transportation security planning is likely considered in the development of many of the projects  proposed for  inclusion  in the TIP. DVRPC could  investigate other ways to highlight projects that  are important to fund because of their role in regional security. An example would be prioritizing  projects along regional evacuation routes.  A  specific  benefit  to  transportation  security  planners  of  coordinating  more  closely  in  TIP  development is access to knowledge about federal transportation project funding sources.  DVRPC  could  help  to  determine  if  security  projects  related  to  the  region’s  transportation  infrastructure are eligible for various types of federal transportation funds. 

7  Another step that is underway, but could be strengthened, is increasing communication between  professionals who often focus on the short‐term (such as some security planning and operations  planning) and  those  focused on  the medium‐ or  long‐term.  This  concept draws on  the  FHWA  efforts with Planning  for Operations  covered at www.plan4operations.dot.gov. Some concerns  shared between professionals focused on short‐term and long‐term transportation planning are  how to keep bridges well‐enough maintained (such as for evacuation routes and everyday use),  and how  to make major  transportation bottlenecks  function  better. A  step  could be going  to  gatherings of security planners to provide information and gather input for the TIP or long‐range  plan.  Source:  Fitting  the  Pieces  Together:  Improving  Transportation  Security  Planning  in  the  Delaware  Valley,  2010  http://www.dvrpc.org/reports/09018.pdf  THE  ROLE  OF  THE METROPOLITAN  PLANNING ORGANIZATION  (MPO)  IN  PREPARING  FOR  SECURITY  INCIDENTS  AND TRANSPORTATION SYSTEM RESPONSE focuses on the role of the MPOs in regard to security incidents,  both before and after the event occurs.   Due  to  their  function  as  a  forum  for  cooperative  decision  making,  the  MPO  can  play  an  instrumental role  in the coordinated planning efforts to address the threats of terrorist attacks  and natural disasters.  The MPO has a critical role to play for three primary reasons: the MPO’s role of being capable of  technically analyzing  the  transportation network, as a  forum  for cooperative decision making,  and as a funder of regional transportation strategies.  The  most  basic  method  in  which  security  can  be  incorporated  into  the  metropolitan  transportation  planning  process  is  by  explicitly  considering,  prioritizing,  and  selecting  transportation  projects  and  planning  studies  that  enhance  security  in  the  region.  …Planning  studies  that  examine  vulnerabilities  of  the  region’s  transportation  system  can  be  an  effective  way to enhance the region’s security as well.  Source:  The  Role  of  the  Metropolitan  Planning  Organization  (MPO)  in  Preparing  for  Security  Incidents  and  Transportation System Response, Michael D. Meyer, Ph.D., P.E., Georgia Institute of Technology,   http://www.planning.dot.gov/documents/securitypaper.htm  The FHWA in CONSIDERING SECURITY AND EMERGENCY MANAGEMENT IN THE PLANNING OF TRANSPORTATION  PROJECTS presented guidance on how  to  incorporate security  into planning  that provides  the research  team with  insights  into where  and how CAPTA  can be  incorporated  into  the  transportation planning  process.   Incorporate into Risk Management  State DOTs  and other  transportation  agencies  recognize  the  importance of  risk management.    Some  DOTs employ Enterprise Risk Management to “evaluate risk to objectives and prioritize corresponding  programmatic  and operational  responses  that protect  and  enhance  the  state’s  critical  transportation  assets, public  trust and confidence, and ultimately quality of  life”.  (Source: Minnesota Enterprise Risk  Management)  For  example,  in Minnesota  every Minnesota  Department  of  Transportation  (MnDOT)  employee  is  responsible  for  identifying,  assessing  and  controlling  risks within  the  scope  of  assigned  responsibility.  However, as the FHWA notes in RISK‐BASED TRANSPORTATION ASSET MANAGEMENT VOLUME  1, the use of risk management among U.S. transportation agencies is limited largely to managing risk at 

8  the project  level during construction. However, the FHWA asserts that “understanding risk and how to  manage  it  is emerging as another  core  competency expected of  transportation agencies”. The FHWA  supports  a  broad  approach  to  risk management  that  includes managing  threats  and  capitalizing  on  opportunities.  It’s  important  for  highway  agency  officials  to  consider  incorporating  risk management  in  the  decision‐making  process  for  several  reasons.  First,  they  have  seen  the  benefits  of  risk  management at  the project  level. Second,  they have heard  from  their  international colleagues  that risk management can pay dividends when used at the broader program and enterprise level,  particularly  when  agencies  don’t  have  enough  funding  to  address  their  priorities.  Third,  managing risk is an integral step in following a comprehensive asset management framework as  described  in  the AASHTO Asset Management Guide—A  Focus on  Implementation.  Finally,  the  U.S. Congress has proposed  that  states develop “risk‐based  transportation asset management  plans.”  Source:  Risk‐Based  Transportation  Asset Management:  Building  Resilience  into  Transportation  Assets,  Report  5:  Managing External Threats Through Risk‐Based Asset Management, FHWA 2013  The  discussion  at  the  2014  SCOTSEM  session  confirmed  that  many  state  DOTs  have  conducted  vulnerability assessments to identify major risks to their critical or major structures.  However, as the FHWA Guide to INCORPORATING SECURITY INTO PLANNING notes:  By  this  time, every State has probably conducted at  least one critical  infrastructure  risk/threat  assessment. The  results of  this will be on  file  in  some archive, and will probably  require  some  form of State‐level security clearance to access. However, there may not have been an updated  assessment conducted since the initial one, which could have been several years ago. Therefore,  there  may  not  be  any  current  information  about  the  area  in  which  the  project  is  to  be  constructed. The project planner should ask security partners what information may currently be  available  and,  if  necessary,  to  conduct  a  current  risk/threat  assessment  of  the  proposed  construction area early in the planning process.  Source: FHWA Incorporating Security into Planning  CAPTA  and  CAPTool  can  support  risk management  and  provide  the  following  additional  benefits  to  transportation agencies:   Expand the risk management focus to include potential solutions to address vulnerabilities and reduce the overall risk.    Provide  insights  to  modify  designs  and  adjust  maintenance/replacement  options  based  on future risks.  Create and support multi‐level risk management practices at the strategic, business operations, and project levels. Supplement Asset Management   The transportation reauthorization legislation Moving Ahead for Progress in the 21st Century Act (MAP‐ 21) requires states to develop a risk‐based asset management plan to improve or preserve the condition of  their  assets  and  the  performance  of  the  system.  Some  DOTs  developing  the  required  Agency  Transportation  Asset  Management  Plan  (TAMP)  have  begun  to  address  the  integration  of  a  risk 

9    management  plan  into  the  TAMP.    For  example,  in  the  VTrans  TAM  Implementation  Plan  (2014),  strategies included:   Developing  an  Agency  Risk  Registry  to  be  included  in  the  Agency’s  TAMP  and  reviewed  annually by Agency Division and Bureau management leaders.    Annually prioritizing Agency risks that threaten asset management processes.   Developing  and  implementing  risk  mitigation  strategies  based  on  the  Agency’s  risk  prioritization process.  Source: VTrans TAM Implementation Plan, 2014,  http://www.fhwa.dot.gov/asset/gap/vtgap.pdf  In  a  FHWA  Summary  Report  of  the  2013  TRANSPORTATION  ASSET  MANAGEMENT  PEER  EXCHANGE,  representatives  from  state  DOTs  discussed  the  difficulty  of  incorporating  risk management  into  the  TAMP.      A  number  of  states  found  the  “risk management  section was  the most  challenging  one  to  develop”.  E.g.  Louisiana  Department  of  Transportation  and  Development  created  risk  registers  and  listed mitigation strategies, but the agency still needed to determine how to use this  information. One  benefit  found  was  that  it  helped  to  develop  information  on  projected  future  funding  and  work  to  communicate  to  agency  stakeholders.  Connecticut  DOT  has  established  a  risk  register.  CDOT  bridge  management staff use a variety of factors to determine what preservation work to perform and ideally,  managers will use the risk registers to tailor their projects.   A 2012 report on assessing asset management  in DelDOT (ADVANCING ASSET MANAGEMENT AT DELDOT,  McNeil and  Li, Delaware Center  for Transportation, November 2012) mentions  that incorporating  risk  analysis  is a problem and that there are few tools available for assessing risks. CAPTA  is mentioned  in  the  Delaware  DOT  report  noting  that  it  can  help  transportation  agencies  allocate  budgets  to  asset  protection. The application of CAPTA with some enhancements to bridges in Delaware was discussed in  more  detail  in  a  2010  Master’s  Thesis  SELECTING  ASSET  PROTECTION  STRATEGIES:  A  COMPARISON  OF  OPTIMIZATION AND RANKING  (Rahimian, Sekine. Masters of Civil Engineering Thesis. Department of Civil  and Environmental Engineering, University of Delaware, Newark, DE, 2010).  An  AASHTO  whitepaper  on  INTEGRATING  EXTREME  WEATHER  RISK  INTO  TRANSPORTATION  ASSET  MANAGEMENT (2012) analyzed the AASHTO Implementation Guide for TAMP to identify “points of entry  for the consideration of extreme weather events in TAM”. The research team believes that most, if not  all, of the approaches  identified  in the whitepaper to  incorporate extreme weather risks  into the asset  management process can be applied to all hazards.  As a result, this paper provides insights into where  and how CAPTA can be incorporated into the TAMP process.    The FHWA in RISK‐BASED TRANSPORTATION ASSET MANAGEMENT, REPORT 1, summarized the benefits of a  risk‐based asset management program.  It…   …provide(s) a new opportunity for DOTS to explain their decisions and demonstrate to the public  and policy makers that they are responsible stewards of scarce resources. A risk‐based approach  to managing corridors and networks can allow DOTS to make the case for the difficult tradeoffs  so many  are  forced  to  accept  because  of  insufficient  revenue  to maintain  the  entire  system  adequately. When  resources  are  limited,  it  provides  them  an  opportunity  to  convey  to  policy  makers  and  to  the  public  the  logic  and  reasoning  behind  the  need  to  accept  lower  levels  of  service on  lesser used roads  in return for preserving performance and minimizing risks to more  important ones. Such strategies typically represent a well thought‐out and methodical approach 

10  to  decision making.  They  demonstrate  the  strategic  best  use  of  limited  resources  to  preserve  condition and performance on key routes, as opposed to spreading limited funds equally across  the network and accepting a statewide drop in highway condition and performance.  Source: Risk‐Based Transportation Asset Management, Report 1, FHWA 2012  CAPTA  and CAPTool  can  support  asset management  and provide  the  following  additional benefits  to  transportation agencies:   Understanding how at‐risk assets that may be affected can  influence  long‐range maintenance, repair and replacement strategies in an asset management plan.  Support  investment  decisions  on when/where  to  invest  and  provide  options  for  design  and reconstruction. Support Planning for Greater Resilience   Since 2010, four significant national level directives and executive orders have been issued that changed  the focus of security and have reshaped long‐term directions that influence activities within DOTS.   1. Presidential Policy Directive 8: National Preparedness (2011) strengthens security and resilience through  five  preparedness mission  areas—Prevention,  Protection, Mitigation,  Response,  and Recovery and integrates the National Planning Frameworks. 2. Presidential Policy Directive‐21: Critical Infrastructure Security and Resilience (2013) focuses on the  need  for  critical  infrastructure  to  be  secure  and  able  to  withstand  and  rapidly  recover (resilient) from all hazards. Resilient infrastructure systems are flexible and agile and should be able to bounce back after disruptions. 3. 2013 National  Infrastructure Protection Plan: Partnering for Critical  Infrastructure Security and Resilience  emphasizes  the  importance  of  resilience  and  the  need  to  reduce  all‐hazards vulnerabilities  and mitigate  potential  consequences  to  critical  infrastructure  of  incidents  or adverse events that do occur. 4. Executive  Order  13636:  Improving  Critical  Infrastructure  Cybersecurity  (2013)  develops  a technology‐neutral  voluntary  cybersecurity  framework  and  addresses means  to  promote  and incentivize the adoption of cybersecurity practices. Taken  together,  these  federal policy and guidance documents outline an emerging  focus  for DOTs on  infrastructure protection and assuring the resiliency of transportation systems.    Users  of  transportation  systems  have  high  expectations  for  system  performance  and  reliability  and  lower  tolerance  for  delays.  Today,  even  small  events  pose  threats  of  great  consequences  since  the  impact of any incident is magnified when a transportation network is operating at or past its capacity –  as is the case in portions of many states as travel demand on their transportation networks grows.  Since  CAPTA  and  the  CAPTool  were  first  developed,  hazards  have  continued  to  evolve.    Extreme  weather, cyber  incidents and additional hazards need  to be addressed.  In addition,  the risk of natural  and man‐made events is growing more common due to many pressures including aging infrastructure. It 

11    is impossible to protect the infrastructure from every possible threat (natural and man‐made); however,  with an increased emphasis on resilience, the effects of these types of events can be minimized.    In DISASTER RESILIENCE: A NATIONAL  IMPERATIVE, resilience  is defined as the “ability to prepare and plan  for, absorb, recover from, and more successfully adapt to adverse events”.   Enhanced resilience allows better anticipation of disasters and better planning to reduce disaster  losses—rather  than waiting  for  an  event  to  occur  and  paying  for  it  afterward. …Building  the  culture and practice of disaster resilience is not simple or inexpensive. Decisions about how and  when to invest in increasing resilience involve short‐ and long‐term planning and investments of  time and resources prior to an event.  Source:  Disaster  Resilience:  A  National  Imperative,  The  National  Academies,  Committee  on  Increasing  National  Resilience to Hazards and Disasters, Committee on Science, Engineering, and Public Policy, 2013  The National  Infrastructure Advisory Council (NIAC), a presidential advisory council, conducted a study  on resilience  that was published under the title CRITICAL  INFRASTRUCTURE RESILIENCE, FINAL REPORT AND  RECOMMENDATIONS (2009). NIAC defines infrastructure resilience as the “ability to reduce the magnitude  and/or duration of disruptive events”.   There are a very  limited number of  tools available  to assess resilience of  transportation systems.   For  example, the NOAA Office of Coastal Management has created a prototype Port Resilience planning tool  with  checklists  and  data  for  “those  involved  in  infrastructure  planning  for  ports  and  surrounding  communities and  those  responsible  for  freight‐related  infrastructure project development or  review”.  The tool  includes a section on coastal hazards that addresses transportation and critical  infrastructure  exposure to weather‐related, technology‐related (oil spills, chemical spills), and other hazards (sea level  rise, shore erosion).   In  the  context  of  transportation  systems,  increasing  the  resilience  of  transportation  networks  could  include adaptations or elements that can be incorporated into the planning and design of specific asset  types.    For  example,  TRB  REPORT  750:  STRATEGIC  ISSUES  FACING  TRANSPORTATION,  VOLUME  2:  CLIMATE  CHANGE,  EXTREME  WEATHER  EVENTS,  AND  THE  HIGHWAY  SYSTEM:  PRACTITIONER’S  GUIDE  AND  RESEARCH  REPORT  provided  specific  guidance  on  potential  adaptations  for  bridges,  culverts,  stormwater  infrastructure, slopes/walls, and pavement in light of extreme weather events.  An FHWA LITERATURE REVIEW REPORT ON CLIMATE CHANGE VULNERABILITY ASSESSMENT, RISK ASSESSMENT,  AND ADAPTATION APPROACHES recognized how CAPTA and CAPTool can support resilience.    Asset  Management  and  Risk  Management  serve  dual  and  complementary  roles  in  relation  to  resilience.  Although  the  type,  nature  and  impacts  of  any  given  external  threat  are  difficult  to  accurately  predict,  the  resiliency  created  by  sound  asset  management  and  risk  management  programs better prepares an agency to deal with a wide array of physical threats, and more quickly  recover  from  them  if  they  occur.  Risk  management  can  help  identify,  quantify  and  mitigate  the  threats  to physical assets.  Likewise, a  sound  asset management program  increases  infrastructure  resiliency and robustness that reduces impacts caused by storms, floods or seismic events.  The  National  Cooperative  Highway  Research  Program  (NCHRP)  produced  the  Costing  Asset  Protection:  An  All‐Hazards Guide  for  Transportation  Agencies  (CAPTA)  report  in  order  to  provide  transportation  owners  and  operators  with  resource  allocation  guidelines  for  safety  and  security 

12  investments.  The CAPTA methodology  is available  to  the public as a  computer‐based  spreadsheet  model providing a means to analyze assets, relevant threats and hazards, and consequence levels of  interest  in a  common  framework  (TRB, 2009).The  report and accompanying  tool  consider natural  hazards  as  potential  risk  to  highway  infrastructure,  including:  flooding,  earthquakes,  extreme  weather (including extreme wind, rainwater, snow, ice, etc.), and mud/landslides (TRB, 2009). While  this assessment does not take into account long‐term climate changes or variability, this assessment  may  be  useful  for  providing  a  vulnerability  assessment methodology  framework  for  the  highway  system.  Source:  Literature  Review:  Climate  Change  Vulnerability  Assessment,  Risk  Assessment,  and  Adaptation  Approaches,  Prepared  for: Department of  Transportation,  Federal Highway Administration, Office of  Environment  and Planning,  ICF  International, July 24, 2009  http://www.fhwa.dot.gov/environment/climate_change/adaptation/publications_and_tools/vulnerability_assessment/#T oc236233836  Potential Users of CAPTA and CAPTool at a State DOT As part of  the  Task  1  effort,  the  research  team  identified  four  functional work  areas  in  a  state DOT  where CAPTA/CAPTool users  ‐ planning staff and engineers  (in Planning, Traffic Operations, Statewide  Planning, and Systems Planning) and transportation asset managers ‐ would most likely be located:   1. Investment / Asset Management 2. Business / Risk Management 3. Design / System Development (Central Office) 4. System Management and Operators These  four  functional areas at a  typical DOT would be direct users of  the CAPTA output or would be  responsible  for providing  input  into CAPTA  in  support of other DOT  functions. The  following expands  upon these mostly likely areas using Wisconsin DOT as an example:  Investment/Asset Management    Division of Transportation Investment Management (DTIM)    DTIM conducts long‐range, multimodal transportation planning, and guides the use of state and federal  transportation  dollars  based  upon  research  and  data  analysis  of  the  state's transportation systems.  The  Planning  &  Economic  Development  Bureau  within  DTIM  coordinates  multimodal  and transportation system plans; and combines  information about trends and the use/condition of transportation  systems  to  establish  policies,  system  performance measures  and  investment decision criteria. Business/Risk Management   Division of Business Management (DBM)   DBM manages the DOT’s day‐to‐day business in the areas of personnel, payroll, information technology, research, library, facilities, fleet, purchasing, fiscal services, graphic design, video services, printing, and risk and safety programs.

13     The Business Services Bureau within DBM provides a wide array of services including centralized  purchasing,  fiscal  services  (expenditure,  revenue  and  project  accounting),  fleet  and  facilities  services, employee safety and risk management services, research and  library services, records  and forms management, communication support, and warehousing and distribution.   Design/System Development Central Office   Division of Transportation System Development (DTSD)   The DTSD oversees development, maintenance  and operations  functions  related  to  the  State  Trunk Highway  (STH) system. The division  is split  into  two basic areas: Statewide Bureaus and  Regional Operations.  It provides uniform direction  in planning, design and construction phases  of project delivery as well as improving the safety and efficiency of the STH system.    These  statewide  bureaus  advise  the  regional  offices  as  well  as  other  divisions  regarding  engineering, economic, environmental, and social standards and practices. It also monitors the  quality  and  efficiency  of  the  department's  various  programs  and  assures  compliance  with  federal and state laws and regulations.  System Management and Operations  DTSD and the Wisconsin State Patrol (WSP)   The DTSD  is also responsible for the day‐to‐day operations of the STH systems and, along with  the  WSP  has  routine  interaction  with  the  state  highway  transportation  assets  owned  and  operated by the state DOT and with the highway users.      The  DTSD  and WSP  are  key  stakeholders  and  have  significant  input  into  identifying  needed  investments for improving infrastructure resilience and mitigating the consequences of extreme  events, whether natural or human caused.  As such their insights into investment priorities and  implementation  strategies  are  key  to  identifying  and managing  risk  to  critical  transportation  infrastructure.  CAPTA and CAPTool Gaps and Opportunities Gaps and opportunities that should be addressed as part of the CAPTA Update are presented  in three  groups – institutional, application, and technical issues.   These were confirmed and expanded through  discussions with current and potential users.    Institutional  issues  include  resistance  to  integrating  security  or  all‐hazards  planning  into  resource  allocation decisions as evidenced by:   Lack of institutionalized statewide planning that addresses resource allocation   Perceived reduced urgency of security issues   Reduction  in  funding  for  emergency  and  security  related  planning  in  the  face  of  competing  priorities  for  limited  or  shrinking  resources  needed  to  operate  and  maintain  existing  transportation infrastructure    Overcomplicated processes and methods for  incorporating threat‐related factors  into planning  and programming 

14   Senior managers and executives who would benefit from the tool but are unaware of CAPTA or do  not  understand  how  they  might  use  the  approach  to  support  their  capital  investment decisions, i.e., the tool was intended to support the strategic high‐level planning undertaken by transportation  executives  with  budgetary  discretion  responsible  for  multiple  modes  of transportation, multiple asset classes, or many individual assets. Application issues include concerns over the range of hazards, countermeasures, cost data, and related  information, requiring, among other things:   Reviewing  the  all‐hazards  taxonomy  to  clearly  communicate  that  the  CAPTool  addresses  all‐ hazards and  is not  just  solely  security  focused;  for example, by expanding  the hazards  list  to include natural events and providing detailed examples of usage.  Broadening  the  range of countermeasures  for natural events such as storm surge, hurricanes, and others and re‐align with the planning and design processes now in place.  Providing  more  descriptive  and  educational  information  about  countermeasures,  such  as strengthening  the  engineering  and  rebuild/retrofit  aspects  and  including more  detail  about deployment recommendations.  Review costing data  in  the CAPTool and provide updated costing data,  including resources  for easily obtaining recent and localized cost. Technical  issues relate  to  the way  the CAPTA methodology  is  implemented  in CAPTool and how users  interact with the tool.  They include the need for:   Better  descriptions,  definitions,  and more  complete  instructions  and  illustrations  on  how  to apply CAPTA and use  the CAPTool  in  its current or updated  form.    Improvements  to  the user interface such as simplifying and enhancing the tool interface with graphical elements or drop‐ down selections.  Repackaging  the  CAPTA  approach  to  encourage  broader  interest  and  adoption.  Potential enhancements  to  the CAPTA package could be  inclusion of case studies demonstrating use of CAPTA  in  decision  making  and  producing  whitepapers  and/or  webinars  on  aspects  of implementation.  “Opening”  the CAPTool  so  that users have better access  to  these parameters and can modify them based on local conditions or changes over time will increase the usefulness of the tool.  Providing information on how to incorporate available data such as NBI into tool. The  research  team  has  identified  a  number  of  opportunities  for  improvements  in  CAPTA  based  on  related NCHRP projects where team members have or are now conducting research,  including NCHRP  20‐59(36), NCHRP 20‐59(43) and NCHRP 20‐59 (14)B.   Team member observations that will affect how  CAPTA updates are identified, evaluated, selected, and implemented include:   Recognition  of  significant  changes  in  national  guidance  for  transportation  planning  and infrastructure design processes  since CAPTA was  first  released. Ensuring  consistency with  the information provided  in NCHRP Reports such as SECURITY 101: A PHYSICAL SECURITY PRIMER FOR TRANSPORTATION AGENCIES, BLAST‐RESISTANT HIGHWAY BRIDGES: DESIGN AND DETAILING GUIDELINES and other guidance  such  as  the ANTI‐TERRORISM  PLANNER  FOR  BRIDGES  (the basis  for  the new FHWA BRIDGE SECURITY DESIGN MANUAL) issued since the CAPTool was released.  Guidance at the national  level  issued since CAPTA was first released which has been reshaping the  focus  and  long‐term  directions  of  transportation  agencies  ‐  emerging  focus  for DOTs  on assuring the resiliency in the transportation network.

Next: Improvements and Enhancements »
Mainstreaming Transportation Hazards and Security Risk Management: CAPTA Update and Implementation Get This Book
×
 Mainstreaming Transportation Hazards and Security Risk Management: CAPTA Update and Implementation
MyNAP members save 10% online.
Login or Register to save!
Download Free PDF

TRB's National Cooperative Highway Research Program (NCHRP) Web-Only Document 233: Mainstreaming Transportation Hazards and Security Risk Management: CAPTA Update and Implementation provides an update and enhancement of the CAPTA methodology and CAPTool for realistic costing. The suite of materials produced include a quick start guide to use the CAPTool, as well as a dataset populated with example data. The project includes a PowerPoint presentation to help inform stakeholders about the updated products.

The report is related to information produced for the NCHRP Report 525 Volume 3: Incorporating Security into the Transportation Planning Process.

Software disclaimer: This software is offered as is, without warranty or promise of support of any kind either expressed or implied. Under no circumstance will the National Academy of Sciences, Engineering, and Medicine or the Transportation Research Board (collectively "TRB") be liable for any loss or damage caused by the installation or operation of this product. TRB makes no representation or warranty of any kind, expressed or implied, in fact or in law, including without limitation, the warranty of merchantability or the warranty of fitness for a particular purpose, and shall not in any case be liable for any consequential or special damages.

READ FREE ONLINE

  1. ×

    Welcome to OpenBook!

    You're looking at OpenBook, NAP.edu's online reading room since 1999. Based on feedback from you, our users, we've made some improvements that make it easier than ever to read thousands of publications on our website.

    Do you want to take a quick tour of the OpenBook's features?

    No Thanks Take a Tour »
  2. ×

    Show this book's table of contents, where you can jump to any chapter by name.

    « Back Next »
  3. ×

    ...or use these buttons to go back to the previous chapter or skip to the next one.

    « Back Next »
  4. ×

    Jump up to the previous page or down to the next one. Also, you can type in a page number and press Enter to go directly to that page in the book.

    « Back Next »
  5. ×

    To search the entire text of this book, type in your search term here and press Enter.

    « Back Next »
  6. ×

    Share a link to this book page on your preferred social network or via email.

    « Back Next »
  7. ×

    View our suggested citation for this chapter.

    « Back Next »
  8. ×

    Ready to take your reading offline? Click here to buy this book in print or download it as a free PDF, if available.

    « Back Next »
Stay Connected!