Denna slutrapport från EMMUNE-projektet fokuserar på hur kunskap om interaktioner mellan naturhändelser kan användas för att förbättra beredskap och respons i det svenska räddningssystemet. Projektet pågick mellan 2019 och 2025 och finansierades av MSB och Formas. Det omfattar fyra delstudier.

Den första delstudien utvecklade ett nationellt ramverk för att identifiera och klassificera interaktioner mellan naturhändelser i Sverige. Genom analys av litteratur, myndighetsdata och expertworkshops identifierades 77 parvisa interaktioner, särskilt kopplade till värmeböljor, kraftig nederbörd, översvämningar och skogsbränder. Dessa interaktioner kategoriserades enligt ett ramverk som inkluderar kaskadeffekter, förändrad predisposition, ökad risk och samtidiga utbrott.

Den andra delstudien analyserade behovet av beslutsstöd för hantering av denna typ av händelser, genom intervjuer med aktörer som räddningstjänst, MSB och länsstyrelser. Med hjälp av aktivitetsteori identifierades 13 motsättningar i planerings- och beslutsaktiviteter, vilket tydliggjorde behovet av beslutsstödsverktyg för resursplanering och hantering av komplexa händelser.

De två avslutande delstudierna utvecklade och testade datorbaserade beslutsstödsverktyg. Det första verktyget optimerar placeringen av flygande brandbekämpningsresurser baserat på brandriskprognoser. Det andra fördelar resurser för översvämningsskydd utifrån samhällsvärde och prognosdata. Båda verktygen visade god prestanda och användbarhet i simuleringar och utvärderingar med slutanvändare.

Rapporten bidrar både vetenskapligt och praktiskt genom att kombinera klimatrelaterad riskforskning med konkret utveckling av beslutsstöd. Den visar hur evidensbaserad kunskap om naturhändelsers interaktioner kan operationaliseras i verktyg som stärker samhällets förmåga att hantera framtida klimatrelaterade kriser.

This paper investigates if the response times could be reduced if all commercial traffic at sea carried an Unmanned Aerial Vehicle (UAV) that could respond to emergency calls from ships close by. Historical maritime search and rescue incidents in Sweden were studied, using Geographical Information Systems (GIS). For each incident, the closest commercial ship within a UAV’s flying distance was identified, and the corresponding response time for the UAV was compared to the historical response time from land-based resources. It was observed that for the total system, the potential time gains are on average 15 minutes to reach the initial position of the incident if UAVs were widely introduced as required safety equipment on commercial ships.

Försörjningsberedskap handlar om att säkerställa nödvändiga resurser och tjänster för befolkningens överlevnad samt att upprätthålla samhällsviktiga funktioner vid kris och krig.

I denna rapport presenteras en kunskapsöversikt om försörjningsberedskap och hållbara försörjningskedjor inom kris- och räddningsområdet, med syfte att identifiera kunskapsluckor och områden som kräver ytterligare forskning. Rapportens fokus ligger på tre av de tio definierade beredskapssektorerna: Hälsa, vård och omsorg, Räddningstjänst och skydd av civilbefolkningen samt Transporter. Därtill inkluderas klimatförändringarnas effekter på försörjningsberedskapen.

Metoden för kunskapsöversikten innefattade en systematisk genomgång av internationell vetenskaplig litteratur och intervjuer med representanter från de tre beredskapssektorerna. Totalt analyserades 204 artiklar och 12 semi-strukturerade intervjuer genomfördes.

Studien identifierade flera kunskapsluckor och resulterade i rekommendationer för framtida forskning som bland annat handlar om vårdkedjans robusthet, hemsjukvård vid samhällsstörningar, och mänskligt beteende under kris. Därtill identifierades vikten av att hantera integrationen av förnybara energikällor och elektromobilitet i försörjningskedjor, kopplingar och beroenden mellan olika sektorer, samt samarbete och samordning mellan olika aktörer involverade i försörjningsberedskapen, som viktiga aspekter. Andra rekommendationer omfattar även utveckling av cybersäkerhetsstrategier, kvantitativa modeller för att förbättra försörjningskedjor, och utbildningsprogram i krishantering för civila.

Planning and decision making in emergency response systems face new challenges due to climate changes and the increased risk of multiple or compound natural hazards. This is especially the case in areas with inexperience of such events. The aim of this paper is to identify important activities concerning planning and decision-making during responses to natural hazards, and their potential need for decision support. The knowledge base of the study consists of interviews with 12 representatives from the Swedish emergency response system, supplemented by documents covering policies, operations, and responsibility. Thematic coding was applied to the interview data for identification of important planning and decision activities. Needs of decision support were identified by applying activity theory to the identified activities. We found needs of decision support connected to eight identified key activities concerning consequence analysis, national reinforcements, and resource management. The results illuminate a lack of technology to support response activities during both single and multiple natural hazards. The findings can inform policy makers of emergency response of where to concentrate the development of tools for collaborative preparedness and response work to cope with future challenges from natural hazards.

Rural areas are typically sparsely populated, and coverage from emergency services is weak. In some such areas in Sweden, professional emergency services train civilian volunteers in providing help for certain types of emergencies. In case of an emergency, they are alerted on their mobile phones and are primarily expected to provide help in the vicinity of their homes. Due to limited resources, it is impossible to include all villages in the volunteer initiative, making the selection of the most beneficial villages for emergency response important. However, this decision is not always trivial to make. Therefore, we propose an optimization model to determine which villages should be included in this initiative to achieve the best possible emergency response coverage. The model is used in a case study for a large Swedish fire and rescue service organization, and based on the results, they have started volunteer centers in two villages.

Denna rapport ger en översikt över forskning och erfarenheter gällande räddningsinsatser där nya tekniker har använts, eller skulle kunna användas, vid såväl faktiska insatser som vid övning. Via en litteraturstudie, kompletterad med intervjuer med personer som är verksamma i projekt inom området, identifierades utmaningar och potential med modern teknik inom räddning. De olika teknologierna kategoriserades som Unmanned aerial/ground/surface vehicles (UXV), Artificiell intelligens (AI), Extended reality (XR, vilket inkluderar bland annat virtual och augmented reality), Kommunikationer, Sensorer, Robotar och Övrigt.

Inom området artificiell intelligens för räddning behövs projekt som kan ta fram data av god kvalitet för att träna AI-modeller inom olika räddningstillämpningar (till exempel identifiering av skogsbrand, eller eftersök av person) i Sveriges varierande miljöer. Dessutom måste data och modeller valideras tillsammans med praktiker och förankras i räddningsverksamheten. Genom att utbilda responspersonal i principerna för maskininlärning kan användbarheten öka och risken för felaktiga resultat och tolkningar minskas.

Teknikutvecklingen går fort medan relaterad metodutveckling och utvärdering ligger efter. För effektiv implementering av ny teknik är det viktigt att, tillsammans med användarna, undersöka vilka behov räddningstjänsten har och att ta fram metoder och modeller för hur nyttan med den nya tekniken ska utvärderas. Vidare måste den nya tekniken integreras med nuvarande arbetsmetoder, och modeller och metoder för effektiv gemensam resursanvändning av såväl nya som befintliga resurser måste utvecklas. Många mindre organisationer har svårt att själva driva denna typ av större utvecklingsprojekt, men skulle kunna hjälpas av administrativt stöd, till exempel från Myndigheten för samhällsskydd och beredskap (MSB).

Säkra, robusta kommunikationsmöjligheter vid räddningsinsatser är ett viktigt område, och vidare forskning behövs för att möjliggöra detta med hjälp av drönare (UAS) i såväl fjällmiljö som till havs. Dessutom behövs flera projekt som kan tillhandahålla säkra lösningar för kommunikation och datasäkerhet inom räddning, och forskning kring hur relevant informationsdelning mellan olika aktörer kan möjliggöras. Användandet av UAS inom räddning börjar bli etablerat, och det finns potential i att utforska möjligheten med delat användande, till exempel hur drönare med andra tillämpningsområden (exempelvis matleveranser) skulle kunna bidra i räddningsinsatser. Många av de undersökta teknologierna kan användas kombinerat, till exempel kan en AI-modell tolka bilder som fångas av en drönare. Hur olika teknologier kan kombineras är ett område med fortsatt stor potential. Det saknas också vetenskapliga studier över potentialen av användningen av exoskelett inom räddning.

The increase of the global mean temperature likely leads to more frequent and prolonged fire weather periods, with hot and dry conditions. This would also lead to increased frequency and magnitude of wildfires, and increased risk of spatial and temporal co-occurrence. A key to control and suppress wildfires during fire weather is a strong initial response, for which aerial firefighting resources can be used. This paper investigates the potential of optimization modeling to support pre-wildfire location planning of aerial firefighting resources, by developing a binary integer programing model and test it on Swedish case data. The model produces useful results given considerably less amount of available input data to determine the locations, compared with the manual planning. With relatively short solution times, it shows potential to support fast relocation of resources during sudden changes of circumstances, and to facilitate implementation of a standard operating procedure, with less expert knowledge dependence.

Flygplan och personer som råkar i nöd i oländig terräng kan använda nödsändare som via satellitsystemet COSPAS-SARSAT kan meddela en räddningscentral att det är ett nödläge, samt ungefärlig position. För att sedan lokalisera nödsändaren används ofta flygande resurser, till exempel helikopter, med fast pejl-utrustning som kan fastställa riktningen mot signalkällan. Ibland kan dock flygande resurser inte användas, som till exempel vid dåligt väder eller om de är upptagna på annat uppdrag, och i dagsläget finns inget bra markbaserat alternativ. Syftet med projektet Terrängpejlen var därför att utveckla och utvärdera ett system för markbaserade pejlresurser, så kallad handpejl. Följande slutsatser kunde dras från projektet:

• Handpejl kommer att behövas mycket sällan vid skarpa insatser. En analys av de senaste fem årens relevanta incidenter tyder på att handpejl inte hade varit till nytta vid något tillfälle. Detta kan dock komma att ändras till exempel. som en följd av ökad frekvens av extremväder, eller vid höjd beredskap på grund av militära hot.
• Det finns i dag ingen pejl som är perfekt för ändamålet att lokalisera nödsändare. Av de tre pejlar som testades i projektet bedömdes två kunna uppfylla grundfunktionen, att hitta en nödsändare, men hade brister i till exempel användarvänlighet. Bäst för ändamålet bedömdes Rhotheta RT 400 vara, medan Rohde & Schwarz PR 200 är att föredra om pejlen också ska användas för att hitta störsändare, vilket kan vara önskvärt om den är stationerad på en flygplats.
• Pejling kan utföras av räddningstjänstpersonal på utvalda flygplatser i samverkan med fjällräddare som får agera transportörer. Vid flera flygplatser finns det fortfarande kvar pejlutrustning, trots slopat krav på detta, och det finns också intresse av att upprätthålla kunskapen.
• Utlarmning och kommunikation bör ske enligt dagens rutin med regelbundna samverkanskonferenser. Direkta kontaktvägar mellan pejloperatörer (flygplatspersonal) och transportörer (fjällräddare) måste upprättas och samverkan måste övas regelbundet.
• Nödvändig utbildning och övning omfattar utbildning av lokala instruktörer, lokal operatörsutbildning samt regelbundna samverkansövningar. Instruktörsutbildning kan genomföras av Sjöfartsverket. Instruktörerna sköter sedan lokala utbildningar och övningar, vilka bör genomföras minst en gång per år. Dessa kan kombineras med återkommande samverkansövningar tillsammans med Sjö- och flygräddningscentralen, Polisen, SOS Alarm och Fjällräddningen.
• Sjöfartsverket bör vara ansvarig organisation som äger pejlarna och lånar ut dessa till flygplatserna, samt har ansvar för tillsyn av verksamheten. Urval av flygplatser bör göras i första hand med utgångspunkt från geografiskt täckningsområde. Utslaget på årsbasis blir den dominerande kostnaden vid en implementering att ha flygplatspersonal i beredskap. Med ett riktpris på 250 000 SEK per pejl, blir det också en viss investeringskostnad om många flygplatser ska utrustas.

We discuss a widely used air traffic flow management formulation. We show that this formulation can lead to a solution where air delays are assigned to flights during their take-off which is prohibited in practice. Although air delay is more expensive than ground delay, the model may assign air delay to a few flights during their take-off to save more on not having as much ground delay. We present a modified formulation and verify its functionality in avoiding incorrect solutions.

In emergency response volunteer programs, volunteers in the vicinity of an emergency are alerted via their mobile phones to the scene of the event to perform a specific task. Tasks are usually assigned based on predetermined rules disregarding real-world uncertainties. In this paper, we consider some of these uncertainties and propose an optimization model for the dispatch of volunteers to emergencies, where all task assignments must be done before dispatch. This means that each volunteer must be given a task before knowing whether (s)he is available. The model becomes computationally demanding for large problem instances; therefore, we develop a simple greedy heuristic for the problem and ensure that it can produce high quality solutions by comparing it to the exact model. While the model is for a general emergency, we test it for the case of volunteers responding to out-of-hospital cardiac arrest (OHCA) incidents. We compare the results of the model to the dispatch strategies used in two ongoing volunteer programs in Sweden and in the Netherlands and use simulation to validate the results. The results show that the model most often outperforms the currently used strategies; however, the computational run times, even for the heuristic, are too high to be operationally useful for large problem instances. Thus, it should be possible to improve the outcome using optimization-based task assignments strategies, but a fast solution method is needed for such strategies to be practically useable.