Article / članak 02

A value of information framework for offshore wind site investigations

Model Vrijednosti Informacije za geotehničke istražne radove pučinskih vjetroelektrana

authors / autori
Leon Kučinić, Irina Stipanović, Ken Gavin, Mario Bačić

DOI
https://doi.org/10.5592/CO/PhDSym.2026.02

keywords / ključne riječi
Value of Information, Site Investigation, Coupled Markov Chain, Bayesian Updating, Offshore Wind, Monopile Foundation, CPT
vrijednost Informacije, terenski istražni radovi, upareni Markovljevi lanci, Bayesovo ažuriranje, pučinske vjetroelektrane, monopiloti, CPT

page range in publication / raspon stanica
19 - 27

publish date / datum publikacije
24/9/2026

abstract / sažetak
Geotechnical site investigations in projects of all scopes are governed more by budget constraints than actual requirements to resolve uncertainty of ground variability. This leads to under-designed or over-designed foundations. In the offshore wind context, where foundations account for 25–34% of total cost, the economic consequences of inadequate ground characterisation are significant. This paper proposes a Value of Information (VoI) framework to determine the optimal Cone Penetration Test (CPT) raster that builds on a probabilistic soil profile using Coupled Markov Chains (CMC) for stratigraphic uncertainty and Bayesian updating for strength parameter uncertainty. To turn these ground model properties into actionable insights, the probabilistic soil profile is propagated through an analytical structural response model to determine the required foundation steel volume and thus total construction costs. The optimal CPT raster is the configuration that optimises the expected reduction in project cost relative to additional investigation expenses. This paper presents a conceptual framework which will be further developed and validated on real site data during the PhD studies.
Geotehnički istražni radovi u projektima svih opsega prvenstveno su ograničena projektnim budžetom, a ne stvarnim zahtjevima za rješavanje nesigurnosti varijabilnosti tla. To dovodi do poddimenzioniranja ili predimenzioniranja temelja. U kontekstu pučinskih vjetroelektrana, gdje temelji čine 25-34 % ukupnih troškova, ekonomske posljedice neadekvatne karakterizacije tla su značajne. Ovaj rad predlaže okvir temeljen na vrijednosti informacija (VoI) za određivanje optimalnog rastera statičkog penetracijskog pokusa (CPT) koji koristi probabilistički profil tla pri čemu je stratigrafija modelirana uparenim Markovljevim lancima, a parametri čvrstoće Bayesovim ažuriranjem. Kako bi se svojstva ovog modela tla pretvorila u praktične rezultate, probabilistički profil tla propagira se kroz analitički model strukturnog odziva kako bi se odredio potreban volumen čelika temelja i time i ukupni troškovi gradnje. Optimalni CPT raster je konfiguracija koja optimizira očekivano smanjenje troškova u odnosu na dodatne troškove istraživanja. Ovaj rad predstavlja konceptualan model koji će se tokom doktorskog istraživanja dalje razviti i validirati sa stvarnim podacima.