session 3a bo-lennart nelldal.pdf

1KTH Järnvägsgruppen • Centrum för forskning och utbildning i järnvägsteknik

JärnvägsgruppenJärnvägsgruppen

Så kan Sverige utveckla ett höghastighetsnät

Bo-Lennart NelldalAdj. professor

Järnvägsgruppen KTH2009-01-08



Kostnad

Konkurrens/samverkanLönsamhet

KTH Järnvägsgruppen- Systemsyn

Intäkt

Effektiva tågsystem



Persontrafik på järnväg 1950-2008p

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

1950 1960 1970 1980 1990 2000

Milj

arde

r per

sonk

ilom

eter

Resor >100 km

Resor<100 km

Källa: Järnvägsgruppen KTH

Privatbilens genombrott

Ener

gikr

is 1

Ener

gikr

is 2

Nya sp

år och

nya tå

g

Klim

atkr

isen

Flyget växer


JärnvägsgruppenJärnvägsgruppenLångväga gods per transportmedel

0

5

10

15

20

25

30

35

40

1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005

Milj

arde

r ton

kilo

met

erLastbil

Båt utrikes

Järnväg

Båt inrikes

Älvflottning

Källa: Jakob Wajsman, Banverket



Höghastighetsbanor i Sverige - Bakgrund

• Höghastighetståg ger mycket korta restider och bidrar till regionförstoring

• Efterfrågan på person- och godstrafik järnväg har ökat snabbt de senaste åren

• Kapaciteten är hårt ansträngd på många delar i nätet

• Klimatfrågan har blivit akut



Konventionell järnväg Höghastighetsjärnväg

Definition Uppgraderad eller nybyggd bana för

person- och godståg

Nybyggd bana dimensionerad för snabba persontåg

Maxhastighet 200-250 km/h med eller utan korglutning

250-350 km/h utan korglutning

Medelhastighet(snabbtåg)

120-180 km/h 200-250 km/h

Tågtyper Snabbtåg,Lokal- och regionaltåg,

Tunga och lätta godståg

Höghastighetståg, snabba regionaltåg,

snabbgodståg

Spårgeometri Måttliga kurvradierSmå lutningar

Stora kurvradierStora lutningar

Plankorsningarväg - järnväg

Förekommer Inga

Snabbtåg och höghastighetståg



Hastighetsrekord april 2007:574,8 km/h

Senaste modellen Alstom AGV

Byggt för 360 km/h i

ordinarie trafik

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/ed/TGV_World_Speed_Record_574_km_per_hour.jpg



Hastighetsrekord och maxhastighet i ordinarie trafik

Tåghastigheter

050

100150200250300350400450500550600

1850 1875 1900 1925 1950 1975 2000 2025 2050

Stö

rsta

tågh

astig

het (

km/h

)

Världsrekord Reguljärt världen Reguljärt Sverige



När är höghastighetsbanor intressanta i Sverige?

• När det finns en stor ändpunktsmarknad med flygkonkurrens och

• Stora marknader mellan större städer längs banan samt

• En omfattande godstågstrafik så att det finns behov av att separera person- och godstrafik



Långväga resorMed alla

färdmedelutlagda påvägnätet



Godsflöden i Sverige

blå=lastbilröd=järnväglila=sjöfart



StockholmGöteborgMalmöUppsalaGävle

Stockholm

S:t Petersburg

Köpen-hamn

Hamburg

Göteborg

Oslo

Malmö

Tammerfors

Århu

s

Uppsala

Åbo

Umeå

Uleåborg

Trondheim

Moss

Bergen

Stavanger

VästeråsÖrebro

NorrköpingLinköping

Jönköping

Helsing-borg

Odense

Ålborg

Gävle

Sundsvall

Östersund

FalunBorlänge

Örnsköldsvik

Skellefteå

Luleå

Borås

Trollhättan

Lund

Eskils-tuna

Halmstad

Varberg

Karls

tad

Ortsstorlek

>1 milj invånare

0,5-1,0 milj inv.

250-500 tusen inv.

100-250 tusen inv.

50-100 tusen inv.

Tallinn

Riga

Kiev

Bremen

Målstandard

Blandtrafik 250 km/h

Annan viktig linje

Helsingfors

Skövde


Stora godstrafikflöden

+Stora

persontrafikflöden=

Separering av trafik nödvändig



Bannätför 200-250 km/h

för tåg med korglutning


Stockholm

S:t Petersburg

Köpen-hamn

Hamburg

Göteborg

Oslo

Malmö

Tammerfors

Århu

s

Uppsala

Åbo

Umeå

Uleåborg

Trondheim

Moss

Bergen

Stavanger

VästeråsÖrebro


Jönköping

Helsing-borg

Odense

Ålborg

Gävle

Sundsvall

Östersund

FalunBorlänge

Örnsköldsvik

Skellefteå

Luleå

Borås

Trollhättan

Lund

Eskils-tuna

Halmstad

Varberg

Karls

tad

Ortsstorlek

>1 milj invånare

0,5-1,0 milj inv.

250-500 tusen inv.

100-250 tusen inv.

50-100 tusen inv.

Tallinn

Riga

Kiev

Bremen

Målstandard


Annan viktig linje

Helsingfors

Skövde




Höghastighetsnät Götalands- och Europabanan

för 300-350 km/h


Stockholm

S:t Petersburg

Köpen-hamn

Hamburg

Göteborg

Oslo

Malmö

Tammerfors

Århu

s

Uppsala

Åbo

Umeå

Uleåborg

Trondheim

Moss

Bergen

Stavanger

VästeråsÖrebro


Helsing-borg

Odense

Ålborg

Gävle

Sundsvall

Östersund

FalunBorlänge

Örnsköldsvik

Skellefteå

Luleå

Borås

Trollhättan

Lund

Eskils-tuna

Halmstad

Varberg

Karls

tad

Ortsstorlek

>1 milj invånare

0,5-1,0 milj inv.

250-500 tusen inv.

100-250 tusen inv.

50-100 tusen inv.

Tallinn

Riga

Kiev

Bremen

Målstandard


Annan viktig linje

Helsingfors

Skövde


Jönköping

Persontrafik 350 km/h



1. OstlänkenStockholm-Linköping

2. GötalandsbananLinköping-Göteborg

3.EuropabananJönköping-Helsingborg-Köpenhamn-Hamburg


Stockholm

S:t Petersburg

Köpen-hamn

Hamburg

Göteborg

Oslo

Malmö

Tammerfors

Århu

s

Uppsala

Åbo

Umeå

Uleåborg

Trondheim

Moss

Bergen

Stavanger

VästeråsÖrebro


Helsing-borg

Odense

Ålborg

Gävle

Sundsvall

Östersund

FalunBorlänge

Örnsköldsvik

Skellefteå

Luleå

Borås

Trollhättan

Lund

Eskils-tuna

Halmstad

Varberg

Karls

tad

Ortsstorlek

>1 milj invånare

0,5-1,0 milj inv.

250-500 tusen inv.

100-250 tusen inv.

50-100 tusen inv.

Tallinn

Riga

Kiev

Bremen

Höghastighetsbanor

Götalandsbanan

Helsingfors

Skövde

Europabanan

Jönköping

Ostlänken

Konventionella banor

1:00

4:25

2:45

2:001:20



Järnvägens marknadsandel av långväga godstransportarbete 1990 - 2007 - 2020

28%25%

22%

35%31%

38%42%

32%

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

45%

1990 2007 2020 Referens 2020 Kapacitetoch avreglering

Mar

knad

sand

el (%

)Järnväg Lastbil



Utrikestrafik till/från Sverige 1970-2006 prognos till 2020 med nuvarande trend

0

10

20

30

40

50

60

1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020

God

smän

gd m

iljon

er to

n ex

kl m

alm

och

olja

Lastbil

Järnväg

10 000 lastbilar/dagEller 200 godståg

3 000 lastbilar/dagEller 60 godståg



1 godståg var 40:e minut

1 lastbil var 15:e sekund

Utrikestransporter 2006- Mot Danmark och den Västeuropeiska kontinenten

Avser båda riktningarna1 EU-lastbil medellast 15 ton 1 godståg medellast 600 ton

1 godståg=40 lastbilar



Containertrafiken i Göteborgs hamn 2000-2007 prognos till 2020 med nuvarande trend

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020

God

smän

gd m

iljon

er to

n

Lastbil

Järnväg



Antal godståg per timme (medel)

012345678

Järna - Hallsberg Hallsberg - Göteborg Mjölby - Hässleholm

Tågl

ägen 2008

2020

Antalet godstågslägen dagtid blir 2-3 gånger fler med höghastighetsbanor



Europa –framtida

godskorridorer

• Avreglerat

• Ingen byråkrati

• Låga banavgifter

• Långa tåg

• Interoperabelt

• Intermodalt



Prognoser för höghastighetsbanor -metodproblem

• De vanliga prognossystemen t ex Sampers har svårt att prognostisera stora systemförändringar

• Höghastighetståg är som ett nytt transportmedel och ger nya förutsättningar på kort och lång sikt

• Jämförelser med svenska och internationella erfarenheter visar att resultaten inte stämmer

• Realistiska prognoser är en förutsättning för samhällsekonomiska kalkyler

• Därutöver finns andra metodproblem som forskarna diskuterar



Marknadsandel tåg - flyg beroende på tågrestid- Internationella erfarenheter



Prognos och verklighet- Prognoser med prognosmodellerna Sampers

och Samvips jämfört med verkligheten

Sampers

Samvips



Market share Madrid-SevillaBefore and after high speed train

1991

Rail14%

Bus15%

Car60%

Air11%

2000

Rail54%

Bus8%

Car34%

Air4%



1993

Regional trips(millions per year)

Södermanland countyPTA buses

1997

CarEstimated regional travel

1

2

3

4

5

19981996199519940

20001999 2001

Train SJ bus

Long-distanceexpress bus

TrainThe Svealand line

Effekterna av regionala snabbtåg:Svealandsbanan Stockholm-Eskilstuna



Höghastighetståg har hög punktlighet- eftersom de går på egna banor

Höghastighetståget Shinkansen mellan Tokyo och Osaka• 11 tåg per timme och riktning och många förbigångar • Medelförsening på endast 42 sekunder 2005 • Inklusive tyfoner och snöstormar!



Realistiska prognoser- en förutsättning för

samhällsekonomisk kalkyler

• De konventionella prognosmodellerna underskattar effekterna – den samhällsekonomiska lönsamheten blir låg eller negativ

• Realistiska prognoser ger mycket god lönsamhet NNK=2, investeringen betalas tillbaka 3 ggr under 60 år

• Resenärernas tidsvinster, järnvägsoperatörernas vinster och investeringskostnaden väger tyngst

• Producentöverskottet visar att det finns möjlighet att ta ut avgifter av operatörerna som kan bidra till finansieringen

• Den samhällsekonomiska kalkylen kan inte ensam avgöra – vi måste bestämma om vi vill ha ett nytt transportsystem



Samhällsekonomiska kalkyler- Pågående diskussion

• Banverket och Vägverket räknar inte på samma sätt

• Hänsyn tas inte till förseningar och förseningsrisker

• Godstrafiken väger för lätt i de samhällsekonomiska kalkylerna

• Effekter på tillväxt och regionförstoring svåra att kvantifiera – ska dom beskrivas verbalt i stället?

• Klimatfrågan måste få en avgörande betydelse – men hur och var?

• Hur ta hänsyn till långsiktiga effekter?



1970

1996

Utveckling totalt transportarbete Index 1970=100

Sverige 7% 6% 164

Europa 10% 6% 219

Japan 41% 30% 200

USA 0,5% 0,3% 191

Källa: Bo-Lennart Nelldal, Järnvägsgruppen KTH

Utveckling av järnvägens marknadsandelar iSverige, Europa, Japan och USA



1996

Sverige Europa EU 15

Japan USA

Antal inv/km2 22 115 334 29 Bilar/1000 inv 413 447 375 770 Marknadsandelar(%) Bil 81 79 55 86Tåg 6 6 30 0,3Flyg 2 6 6 11Övrigt 11 9 9 3Infrastruktur Högfartsbana i % av motorväg

0% 5% 38% 0%

Källa: Bo-Lennart Nelldal, Järnvägsgruppen KTH

Förutsättningar för järnvägen i olika länder



Kortsiktiga och långsiktiga effekter

Socio-ekonomiskaförutsättningar

Bilinnehav

Resgenerering

Målpunktsfördelning

Färdmedelsfördelning

Enskilda länkar ibefintliga transportsystem

Nya socio-ekonomiskaförutsättningar

Marginella förändringar Systemförändringar

Bilinnehav

Resbehov

Lokalisering

Dynamiska effekter påkonkurrerande utbud

Hela nätverk, nyatransportsystem

I prognosmodellerna Utanför prognosmodellerna



Företagsekonomisk lönsamhet

• Höghastighetståg har mycket god företagsekonomisk lönsamhet– Betalningsvilja finns för snabba och tillförlitliga

resor

– Korta restider ger också snabba omlopp för tåg och personal och effektiv trafik

– Producentöverskottet blir stort

– Det finns möjlighet att ta ut avgifter av trafiken för att bidra till finansieringen av infrastrukturen

– Detta gäller vid dagens prisnivå där priserna både är höga och låga



Hur finansiera utbyggnad av höghastighetståg?

• ”Nya tåg”-projektet föreslår en blandad medfinansiering–Europakorridoren beräknas kosta ca 100

Mdr att bygga i Sverige 2008–40 Mdr finansieras genom avgifter på

trafiken–30 Mdr finansieras av staten–20 Mdr finansieras av Regionerna–10 Mdr finansieras av EU



Genomförande av utbyggnaden

• Ett särskilt bolag bildas för utbyggnaden av 63 mil i höghastighetsnätet– Höghastighetsnätet kan inte läggas in i den

ordinarie infrastrukturplaneringen

– Ett särskilt bolag bildas för genomförandet

– Planeringen tillförs resurser och snabbas upp genom parallella processer

– Sikta på ett snabbt genomförande 2010-2020



Därför är järnväg klimatsmart

• Låg energiförbrukning

– Stålhjul mot stålräls ger lågt rullmotstånd

– Hög lastförmåga - många vagnar i ett tåg

– Små lutningar

• Låga utsläpp

– Hög andel eldrift och återmatande broms

– El kan produceras på valfritt sätt: Från vindkraft till kärnkraft

– Effektiviteten förbättras och utsläppen per enhet minskar med ökad efterfrågan



Slutsatser• Det finns marknad för höghastighetståg i Sverige

– Europakorridoren är den största marknaden för långväga person-och godstrafik

• Höghastighetståg ger extremt korta restider och skapar nya resmöjligheter– Mellan ändpunkter, städer längs och bredvid banorna

• Höghastighetsbanor frigör kapacitet– Avlastar stambanorna för ökad godstrafik och regionaltåg

• Höghastighetståg är företagsekonomiskt lönsamt och kan byggas ut med en samfinansieringslösning

– Privata 40%, staten 30%, regionerna och EU 30%

• Höghastighetståg bidrar till en bättre miljö och är ett långsiktigt hållbart transportsystem– Avlastar flyg och väg och är energieffektivt med minimala utsläpp



2020European

High-Speed Network

Réseau Européenà Grande Vitesse

EuropäischesHochgeschwindigkeitsnetz

new lineslignes nouvellesNeubaustrecken

upgraded lineslignes aménagéesAusbaustrecken

0 500 km

Ankara

Moskva

Lyon

Marseille

Nürnberg

Mün.Wien

Praha

Mil.Zagreb

Zürich

Ljubljana

Bratislava

Köln

Hann.

Fr.

Berlin

Paris

Lux.

Gen.

Brux.

Amsterdam

København

Hamburg

London

Bordeaux

Edinburgh

BolognaBeograd

Budapest

Genova

Napoli

Skopje

SarajevoSofia

Tirana

Bari

Lviv

Bucuresti

Roma

Katowice

Valencia

Glasgow

Madrid

Porto

Lisboa

Rennes

Helsinki

TallinnStockholm

Riga

Warszawa

Minsk

Barcelona

Oslo

Göteborg

Chisinau

Istanbul

Vilnius

Kiev

Málaga

St.Petersburg

Dublin

Athinai

Gdansk

Umeå

Källa: UIC bearbetad av KTH Järnvägsgrupp



Tack!

[email protected]

Hemsida:

www.infra.kth.se/jvg

http://www.infra.kth.se/jvg



• Europakorridoren – ett bredband för fysiska transporter (2001)

• Banverkets utredning 2003 – deltog med prognoser

• Europabanan – utbud, prognoser och samhällsekonomi (2003)

• Underlagsrapport till Banverkets utredning (2008-06)

• Nya tåg i Sverige – marknad och finansiering (Railize 2008-07)

• Höghastighetståg effekter för godstrafiken (2008-08)

• Höghastighetståg i Sverige – affärsmässighet och samhällsnytta (WSP-KTH 2008)

Litteratur om Höghastighetstågfrån Järnvägsgruppen KTH

session 3a bo-lennart nelldal.pdf

Documents