session 33 christer johansson

Christer Johansson, Stockholms univ. VTI dagar 2012

Dubbdäcksförbud och hastighetsåtgärder

mot höga partikelhalter

Christer JohanssonInstitutionen för tillämpad miljövetenskap

Stockholms universitet&

SLB-analys, Miljöförvaltningen Stockholms stad

http://www.transportstyrelsen.se/sv/Vag/Vagmarken/Forbudsmarken/Hastighetsbegransning/

http://www.transportstyrelsen.se/sv/Vag/Vagmarken/Varningsmarken/Varning-for-stenskott/


Disposition

• Dubbdäcksförbudet på Hornsgatan• Förbudets påverkan på

– Trafikmängden– Dubbandelen

• Meteorologin gynnsam och ogynnsam• Dubbdäckens påverkan på halterna

• Hastighetens betydelse för PM10• Studier vid E18 Danderyd• Andra studier

• Slutsatser


Sjunkande PM10 haltermen fortsatta överskridanden

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

PM10 µg/m³

år

Partiklar (PM10) 36:e värsta dygnsmedelvärdet årsvis (90-percentil)

Hornsgatan 108 gatunivå Sveavägen 59 gatunivå Norrlandsgatan 29 gatunivå

E4:an Lilla Essingen gatunivå E4:an Häggvik Sollentuna gatunivå Turingegatan Södertälje gatunivå

Torkel Knutssonsgatan tak Norr Malma regional bakgrund

miljökvalitetsnorm

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

PM10 µg/m³

år

Årsmedelvärden partiklar (PM10)

Hornsgatan 108 gatunivå Sveavägen 59 gatunivå Norrlandsgatan 29 gatunivå

E4:an Lilla Essingen gatunivå E4:an Häggvik Sollentuna gatunivå Turingegatan Södertälje gatunivå

Torkel Knutssonsgatan tak Norr Malma regional bakgrund

miljökvalitetsnorm

EU kommissionens brev 2011: Sverige fortsätter att underlåta att uppfylla sina skyldigheter … överträdelsen har en fortlöpande karaktär…Åtgärder krävs!


Beslut om förbud

• Sept 2009• Kommunerna kan förbjuda fordon med dubbdäck för färd på gata eller del av

gata

• Jan 2010• Sthlm inför dubbdäcksförbud på Hornsgatan från den 1 januari 2010

• Juni 2011• Kommunerna får införa zonförbud för dubbdäck

• Nov 2011• Sthlm utreder dubbdäcksförbud på ytterligare någon eller några

innerstadsgator 2012/2013

• Jan 2012?• Förbud på andra gator?


Andra dubb-åtgärder

• 2005/2006– Informationskampanjer TRV+STHLM

• 2009– Förkortad säsong; 16 april i st f 1 maj– Begränsning av antal dubb per däck för däck

som tillverkas efter 31 juli 2013•


Läs mer…

Kan laddas ner under Rapporter påwww.slb.nu/lvf

http://www.slb.nu/lvf


Dubbförbud från 1:a Jan 2010

Mätstation


Dubbandelen har minskat

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

Lätta fordon med dubbdäck under januari och februari

Infartsled

Hornsgatan

Sveavägen

%

2011: 30% - 35% dubbdäck jämfört med 65%-70% år 2009


Minskad trafik på Hornsgatan

- Ca 7000 med dubbdäck 2010 jämfört med 17000 tidigare- Jämn fördelning över andra gator

0

5 000

10 000

15 000

20 000

25 000

30 000

35 000

jan feb mar apr maj jun jul aug sep okt nov dec

Ford

on p

er d

ygn

Trafikflöde,Hornsgatan (rullande medelvärde)

2011 2010 2009 2008


Minskad trafik på Hornsgatan

0

5 000

10 000

15 000

20 000

25 000

30 000

35 000

40 000

45 000

Hornsgatan, dygnstrafik, årsmedelvärden

fordon/dygn

Södra länken

TrängselskatteförsökPermanent trängselskatt

Dubbdäcksförbud


Mer sand & salt

ca 2 x mer 2009/2010jfrt med 2008/2009på Södermalm

Men Hornsgatan sandas ej normalt

0100200300400500600700

dec 2008 dec 2009 jan 2009 jan 2010 feb 2009 feb 2010 mar 2009 mar 2010

ton

Sand

0

50

100

150

200

250

300


ton

Salt

0100200300400500600700


ton

Flis


Både gynnsamo ogynnsammeteorologi2010 jfrt med tidigare

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0%

20%

40%

60%

80%

100%


Hornsgatan 2010

Hornsgatan flerårsvärden 2006-2009

andel timmar med fuktig vägbana

andel timmar med fuktig vägbana

0

1

2

3

4

5

6

0

1

2

3

4

5

6


Högdalen, vindhastighet, månadsmedelvärden 2010

Högdalen, vindhastighet, flerårsmedelvärden 1989-2009

m/s m/s

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

jan feb mars april maj juni juli aug sep okt nov dec

Högdalen, temperatur, månadsmedelvärden 2010

Högdalen, temperatur, flerårsmedelvärden 1989-2009

oC oC

Mer fuktig vägbana

Mindre blåsigtKallare(stabilare)


Minskat PM10 bidrag 2010

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

jan-01 jan-20 feb-08 feb-27 mar-18 apr-06 apr-25 maj-14

PM10

/NO

x (m

g/g)

Hornsgatan2010

2009

2008

2007

Tydliga indikationer:Trots lång period med fuktig vägbana & mer sand än normalt så blev haltbidragen på våren mindre än normalt


Beräkningar av dubbdäckens betydelsemedny modell (NORTRIP projektet)

http://slb.nu/slb/rapporter/pdf8/slb2011_002.pdfhttp://www.itm.su.se/page.php?pid=692

http://slb.nu/slb/rapporter/pdf8/slb2011_002.pdf

http://www.itm.su.se/page.php?pid=692


Färre dubbdäck har lett till minskade PM10 halter


Vad krävs för att klara normen?

• Vilken dubbandel kan tolereras?– Med samma trafikmängd o meteorologi:

• som 2008 krävs <20%• som 2009 krävs <10%

– Med mindre trafik och mer gynnsam meteorologi kan högre dubbandel tolereras

• Förkortad säsong och färre dubb per däck bidrar men räcker ej ensamt


Andra effekter

• Minskat buller (4-5 decibel - halvering)• Minskat vägslitage• Minskad nedsmutsning• Minskad bränsleförbrukning• Minskade CO2 utsläpp…


Hastighetens påverkan på partikelhalten

Höga partikelhalter


Disposition

• Mätningar & metoder• Mätdata

• E18, Essingeleden, Södra länken

• Samband mellan PM10 och hastighet• Andra studier• Slutsatser


Mätningar längs E18 Danderyd


Mätmetoder

• PM10• TEOM (gravimetrisk)• Lighthouse (optisk)• (Dust Trak)

• Storleksfördelning• Lighthouse (optisk)

• NOx• Kemiluminescens

• Meteorologi• Vind, Temp., RH

Skillnad mellan lä och lovart sidan =Mått på vägtrafikens utsläpp


Trafikdata från VH SÖDERGÅENDE(mikrovågsdetektorer över resp. körfält)

• Antal fordonKlass 1 Bil, motorcykel och minibussKlass 2 Bil med släpKlass 3 LastbilKlass 4 Lastbil med släpKlass 5 BussKlass 6 Oidentifierad.

• Medelhastighet• Beläggningsgrad

Trafikdata från RTMS NORRGÅENDE(mikrovågsdetektorer vid sidan av vägen)

• Antal fordon0 -6 m Personbil, MC6 – 12,5 m Lastbil, minibuss, buss12,5 – 24 m Ledbussar, lastbil m släp

• Medelhastighet

Miljömätning(olika stationer)

• Luft• Meteorologi

Detaljerade trafikmätningar


Regressionsanalys av PM10 bidraget(skillnaden mellan lä och lovartsidan)

ΔPM10 = A * Antal fordon + B * Fordonshastigheten + C * Relativ luftfuktighet + D * Temperatur + E * Vindhastighet +F * STD vindhastighet + G * STD vindriktning

Δ PM10/ Δ NOx oberoende av fordonsflöde och utspädning


Trafikens bidrag tilltotala halterna

ca 95% av PM10 på grund av icke-avgas utsläpp

Ämne Bidrag (µg m-3)

Bidrag (% av total halt)

Emissionsfaktor och andel av totala emissionerna med hänsyn till fordonsflödenad för norr och södergående trafik

Total emissionsfaktor (avgas+icke avgas)

Personbilar avgaser

Lastbilar o bussar avgaser

Icke avgas emission

NOx NVa: 212 ± 100

NOb: 91 ± 55

NVa: 91 ± 7.5

NOb: 69 ± 24

0.23 g/fkm

38%

5.9 g/fkm

62%

- 1.7 g/fkm

PM10 NVa: 80 ± 50

NOb: 60 ± 55

NVa: 72 ± 20

NOb: 56 ± 21

2.3 mg/fkm

1%

120 mg/fkm

4%

195 mg/fkmc

95%

193 mg/fkm


Trafik flöde och hastighet vardagarDanderyds k:a

- Både under morgon- och eftermiddagsrusningen sker en nedgång i hastigheten- Samtidigt högsta värdena på trafikflödet- Hastigheten var något lägre under mars

0

20

40

60

80

100

120

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

00:00 03:00 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00 21:00 00:00

km/h

ford

on

/15

min

2010 vardagar torra timmar

Flöde mars

Flöde april

Flöde maj

hastighet mars

Hastighet april

Hastighet maj


SÖDRA LÄNKENtydligt samband mellan PM10 halterna och

hastigheten

En viss tidsförskjutning mellan trafikflöde och haltdata verkar finnas. Förmodligen pga av att även utsläpp från trafik långt bort i tunneln påverkar halterna vid mätstationer


Hastighetssambandmg PM10/fkm/10 km/h

Medelvärde: 68 mg/fkm per 10 km/h


Effekt på antal dygn och medelvärdetav olika hastighetsminskning

Medelhast.06-18

Effekt på högsta halten (läsidan)

PM10 vid-2 -5 -10 -20 km/hDec 2009 – apr 2010


Andra studier


VTI vägprovmaskinen

Gustafsson et al. (2009)

Sjödin et al. (2010)

Se rapporter från flera projekt WEARToxWEAREMNanoWear


Hastighetssamband enligt VTI’s provvägsmaskin

PM10 = 0.0905 * v ug/m3 per km/h = 4.52 * v mgPM10/fkm per km/h

Dvs 45 mg/fkm per 10 km/hKanske ngt lägre än i fält p g a avsaknad av suspension?


MOBILA mätningarEmma & Sniffer

Pirjola et al., 2010

Sniffer: bakom bakhjul

Emma: Bakom framhjul


Reduced speed on RV4Oslo (NILU)

• Changed concentration on RV4 compared to other station without reduced speed limit:• PM10: - 36 %• PM10, max hour: - 30 %• PM10, max daily:- 20 %• PM coarse fraction: - 39 %

(Road dust)

http://nilu.no/index.cfm


Slutsatser 1/2• Förbudet på Hornsgatan har medfört

– Lägre dubbdäcksandel • Både i innerstaden och infartslederna

– Mindre mängd trafik• Hornsgatan• Små ökningar på mindre gator

• PM10 halterna påverkades av andra faktorer• Mer fuktiga vägbanor minskade suspensionen• Stabilare, lägre vindhastigheter bidrog till högre halter• Mer sand och salt bidrog till högre halter

• Beräkningar visar att det skulle krävts• < ca 20 % dubbandel vid mer normala väderförhållanden för klara

normerna (med samma trafikflöde som normalt)


Slutsatser 2/2

• Fordonshastigheten påverkar PM10 emissionen• Minskad emission: 68 mg/fkm per 10 km/h (genomsnitt för

säsongen och för infarter)

• Bekräftar slutsatser från många andra studier att fordonshastigheten kan vara viktig

• Kan MKN klaras längs E18 med hastighetsreduktion?

• Krävs kraftig minskning (ca 20 km/h)• Beror på vädret – vägbanans fuktighet viktig• Svårt med efterlevnaden…


Tack för uppmä[email protected]

Dra in klorna!

mailto:[email protected]

session 33 christer johansson

Documents