Sampers och långsiktiga prognoser

Transkript

1 Sampersochlångsiktigaprognoser StaffanAlgersKTH DelprojektCeleste-projektet Hur vi behandlar lång sikt Centre for Transport Studies SE Stockholm Sweden

2 1 Bakgrund Denna PM är ett delprojekt Celeste-projektet Hur vi behandlar lång sikt. Följandedelprojekthardefinierats: Huruvida värderingar bör öka över tiden och hur vi i så fall bör behandla det i kalkylerna. Hur många prognosår/kalkylår man bör använda i kalkylerna. Analys av tillämpning av restvärden kontra långa kalkylperioder samt översikt över vilka formler som finns för att beräkna restvärde. Hur basscenarier i prognoser bör utformas utifrån erfarenheterna av det s.k. EETscenariot. Huruvida Sampers bör ses över för att klara långsiktiga prognoser Frågan om Sampers klarar långsiktiga prognoser har åtminstone två dimensioner.denenaärvilkenutsträckningdetallsärmöjligtattbeskriva utfallet långt fram tiden av en viss åtgärd. Förutom osäkerheter prognosförutsättningarna(vilketintebehandlashär)finnsdetocksåosäkerhet om vilken utsträckning de värderingar som finns inbyggda prognosmodellerna fortfarande gäller. Detta handlar om Sampersmodellernas förmåga att klara långsiktiga prognoser. Den andra dimensionen är hur man faktiskttillämparsampersförprognoserlångtframtiden.f.n.användsenbart ettprognosårförattberäknaeffekternaavvarjeåtgärd.dennapmdiskuteras bådadessadimensioner. 2 Sampersmodellernas förmåga att klara långsiktiga prognoser Sampersmodellerna beskriver resenärernas val av olika alternativ fråga om färdsätt, målpunkt och resfrekvens för olika resärenden. Modellerna är matematiska uttryck för sannolikheten att välja de olika alternativen, och innehåller koefficienter för olika förklaringsfaktorer som reskostnader och restid etc. Modellerna är skattade på faktiskt beteende som det kommit till uttryck olika resvaneundersökningar. Modellskattningen har gått ut på att finnadevärdenförkoefficienternasombästförklarardetfaktisktobserverade beteendet.deresulterandekoefficienternauttryckerdärfördevärderingarsom gällde vid tidpunkten för resvaneundersökningen. Vid prognosberäkningar används med ett undantag samma koefficienter, vilket innebär att värderingarna antas konstanta över tiden. Undantaget avser värderingen av reskostnad. Olika studier har visat att högre inkomst innebär högre tidsvärde, vilketgörattenframtidenökadinkomstskullegeenökadbenägenhetattvälja snabbaremendyrareresalternativ. Restidsvärdet bestäms av förhållandet mellan känsligheten för restid och känslighetenförreskostnad.rentteoretisktberorkänslighetenförrestidfören person på hur knapp personens tidstillgång är, och på samma sätt beror känsligheten för reskostnad på hur knapp personens penningtillgång är. Vid

3 ökad inkomst är det därför rimligt att tänka sig att det är känsligheten för reskostnadsomgöratttidsvärdetökarmedökadinkomst.dettastödsocksåav analyserbaseradepåtidsvärdesundersökningarnafrån1994och2007. För att beakta hur inkomstutvecklingen påverkar kostnadskänsligheten måste mangöraettantagandeomstorlekenpådennapåverkan.sampersantas f.n. att kostnadskänsligheten reduceras med halva inkomstutvecklingen, så att en tio procentig inkomstökning ger en fem procents lägre kostnadskoefficient. Detta antagande baseras på resultaten från 1994 års tidsvärdesstudie. Denna justering av kostnadskoefficienten motsvarar därför en inkomstelasticitet för restidsvärdet på c:a 0,5 vi små förändringar av inkomsten, medan större förändringarmotsvararstörreelasticitetpågrundavattkostnadskoefficienten finns nämnaren (tidsvärde restidskoefficient kostnadskoefficient). Vid en inkomstökningpå50procentmotsvararjusteringeneninkomstelasticitetpåc:a 0,67. Under senare år har dels en ny svensk tidsvärdesstudie genomförts, dels har olikametastudiergenomförtsbaseradepåettstortantalvärderingsstudierfrån olikaländer.dessastudierpekarpåenstörreinverkanavinkomstpåtidsvärdet än den som f.n. är implementerad Sampers. Resultaten från den svenska tidsvärdesstudien pekar mot en inkomstelasticitet på c:a (Börjesson et al 2012),medanHeatco-studien(Heatco2005)rekommenderar0,7närnationella studiersaknas. När det gäller restidskänsligheten skulle den kunna påverkas av ökad tidstillgånggenomminskadarbetstidformavkortarearbetsdagarellerlängre semester. Den skulle också kunna påverkas av bekvämare fordon. Det skulle princip vara möjligt att justera restidskoefficienten på samma sätt som reskostnadskoefficenten,mendelshardetinte(hitintills)gjortsnågraexplicita antagandenomändradearbetstiderframtidsscenarierna,delssaknaskunskap om hur stor denna påverkan så fall skulle vara. När det gäller ökad bekvämlighet fordon kan detta princip hanteras genom att manipulera restiderna med faktorer som kan härledas ur exempelvis Stated Choice experimentmedolikafordonstyper.sådanaprognoserhargjortstidigare.detta förutsätterdockexplicitascenarierdettaavseende. Andravärderingsförskjutningarsomkanvaraaktuellaäräldresresvanor.Detta kanvaraextrabetydelsefulltmedhänsyntilldendemografiskautvecklingenpå längresikt.enfaktordettasammanhangärdetökandekörkortsinnehavetför äldre kvinnor. Detta beaktas (eventuellt) prognosmodellen för körkortsinnehav. En ökad benägenhet för äldre att resa beaktas åtminstone delvis genomattökadinkomstpåverkarresfrekvensen. Andra trender som inte uttrycks explicit modellvariabler är en ökande specialisering arbetslivet. Detta skulle kunna komma till uttryck en ökande variansdestinationsvaletförarbetsresor(ökadheterogenitetlönebildningen) vilket sin tur återspeglas längre resor. En ytterligare ökad internationaliseringavnäringslivetliksomökadimmigrationkanocksåledatillettökatantal internationella resor. Med hjälp av den allt längre tidsserien av nationella

4 resvaneundersökningar kan det vara värt att pröva vilken utsträckning rena trender(dvstiden)kanbidratillattförklararesandeutvecklingen. dennuvarandeplaneringsprocessenantasmarkanvändningenvaradensamma förallaprojekt.särskiltnärdetgällerstörreprojektpålängresiktfinnsdetskäl attantaattmarkanvändningenpåverkasavtrafiksystemetsutformning.föratt beskriva dessa effekter krävs en återkoppling till någon form av markanvändningsmodell med förmåga att beskriva effekter av tillgänglighetsförändringaranvänds.ettexempelpåmodelltillämpningmeden sådan återkoppling är Lutransmodellen, som består av en förenkling av Sampersmodellerna integrerad med en markanvändningsmodell. Ett annat exempelärmodellenlandscapes,utveckladpåkth. Sammanfattningsvis är det önskvärt att öka förmågan hos Sampers prognosmodellerattklaralångsiktigaprognosergenomatt Justera restidsvärdets beroende av inkomst till att ligga mellan 0,7 1 Mer noggrant beskriva utvecklingen av äldres resvanor Försöka fånga ren trendutveckling Återkoppling till markanvändningsmodell 3 Tillämpning av Sampers för långsiktiga prognoser Dennationellaplaneringsprocessenharhittillsbeståttattförstgenomföraen inriktningsplanering av mer övergripande natur, utan utvärdering av enskilda projekt. Därefter har man den s.k. åtgärdsplaneringen genomfört en projektorienterad utvärdering baserad på ett projekturval betingat av resultatenfråninriktningsplaneringen.dennaplaneringsprocessärf.n.,föremål föröversyn,medinriktningpåenmerrullandeprocess.exaktvaddenna kommerattinnebäraärf.n.oklart,ochvinöjerosshärmedattförmodaattden snarast skulle innebära kortare tid från definition av bakgrundsscenarier till färdiganalysavenskildaprojektänvadsomhittillsvaritfallet. Denhittillstillämpadeutvärderingsprocessenåtgärdsplaneringenharbestått attgenomföraenprognosförprojekteffekternaettvisstprognosår,sammaför alla utvärderade projekt. Effekterna har sedan extrapolerats till att avse hela projektets livslängd, baserat på trafiktillväxttal härledda ur skillnaden mellan det s.k. JämförelseAlternativet (JA eller Basscenariet) för prognosåret (t.ex. 2020) samt JA för ett prognosår betydligt senare (t.ex. 2050). Tillväxttalen beräknassålångtmöjligtpålokalaförhållanden. Frågan huruvida det är önskvärt att förändra Samperssystemet för att bättre kunna beskriva effekter av projekt med lång livslängd och/eller lång implementeringstid är således beroende av vilken utsträckning man önskar förfinadennuvarandebehandlingenavprojekteffekterförattbättreåterspegla denförväntadeutvecklingenavprojekteffekternaunderprojektetslivslängd.

5 Nyttan av en investering består till stor del av förändringen restid (ibland olyckseffekter) multiplicerad med antalet resor som får del av denna förändring. Om restidsförändringen är oberoende av antalet resor ( effektinvariant ) är det rimligt att approximera nyttan över hela livslängden med restidsförändringen multiplicerat med trafikvolymen för varje år, vilket återspeglas de ovan nämnda trafiktillväxttalen. Under sådana förhållanden spelar också variationer förutsättningarna för JA mindre roll, vilket har dokumenterats trafikverkens Publikation 2009:98och Publikation 2009:157. Om emellertid trafikefterfrågan påverkar restidsförändringen under perioden (projektetär effektvariant )kandettavaraettfelaktigtantagande(vilketockså påpekas de nämnda publikationerna). Då kan såväl det nu tillämpade extrapoleringsförfarandet som variationer scenarioförutsättningarna få betydelse.ettförsökattillustrerabetydelsenhargjortsettexempelbilagan. Vi kan därför avgränsa problematiken till frågan hur effektvarianta projekt (dvs projekt vars effekter (per resa) varierar över projektets livslängd) ska behandlas (författaren skulle gärna se ett bättre ord för sådana projekt, men använderdettillsvidarebristpåbättre).huvudsakgällerdettavägprojekt miljöerdärträngselkommerattrådaundernågondelavprojektetslivslängd, men också vissa spårprojekt kan vara aktuella (dels för att de kan beröra spårtrafikdelarmedkapacitetsproblem,delsförattdekanpåverkaträngseln biltrafiken). 4 Hantering av effektvarianta projekt Problemetäregentligentudelatdelsgällerdetattidentifiera effektvarianta projekt, dels gäller det att finna ett sätt att hantera dem. båda fall krävs att prognoser genomförs under olika förutsättningar om trafikefterfrågan, vilket ställervissakravpåprognossystemet(sampers). 4.1 Identifiering av effektvarianta projekt För att identifiera ett effektvariant projekt krävs egentligen bara att man genomförenprognosberäkningförslutåretprojektetslivslängd.ärresultatet jämförbartmeddetextrapoleraderesultatetdenordinarieanalysenkanman förmodaattprojektetär effektinvariant,annarsinte.storlekenpåavvikelsen kan vara ett kriterium på huruvida en fördjupad analys behövs. Alla projekt behöverhellerintetestasdeträckermeddeprojektdärfinnsanledningatttro att sådana effekter förekommer. Förutsättningen för en sådan hantering är förstås att effektvariansen är monoton, dvs. att nytta antingen enbart ökar ellerenbartminskarövertiden,vilketförefallerrimligtåtminstonesålängeinte korseffektermellanolikaprojektuppstår. Förattensådanprojektidentifieringskakunnagenomföraskrävsdelstillräcklig tid för analysen, dels att prognossystemet har viss förmåga att beskriva trängseleffekter.

6 4.2 Utvärdering av effektvarianta projekt För att utvärdera ett effektvariant projekt behöver man veta hur effektvariansen serutunderprojektetslivslängd.förattundvikaattbehöva göra prognoser för varje år kan man göra någon form av periodindelning där mangörenprognosförvarjeperiod,t.ex.en prognosförvarje10-årsperiod. detta stag vill man mer noggrant kunna beräkna projektets effekter, vilket kräverenmerutveckladmodelleringavträngselfenomenetänvadsomkrävs fördenovanbeskrivnaidentifieringenav effektvarianta projekt. Förattanalysera effektvarianta projektkrävsdelstillräckligtidföranalysen, delsattprognossystemethargodförmågaattbeskrivaträngseleffekter. 5 Önskvärda förändringar av Samperssystemet Av det ovan sagda är det uppenbart att snabbhet prognosmodellerna och korrekt beskrivning av trängselfenomenet är grundbuktar en förbättrad hanteringavlångsiktigaeffekter effektinvaranta projekt. 5.1 Snabbare modeller de användarenkäter som genomförts projektet 3M framgår med önskvärd tydlighetattexekveringstidernaförsamperssystemetupplevs somohanterligt långa. Den ovan beskrivna processen för att hantera effektvarianta projekt innebär krav på ytterligare analys. Detta faktum, samt förmodandet att en reviderad planeringsprocess kommer att kräva en snabbare hantering av analysernaledertillkravpåsnabbaremodeller.detdiskussioner somförts olika former avseende Samperssystemets utveckling har detta krav ofta understrukits.ettavdeutvecklingsprojektprojektsomgenomförtstillföljdav dessa diskussioner (xxx) har möjligheten att skriva om prognosprogrammet ett snabbare programspråk undersökts. detta projekt har Sampers arbetsresemodell skrivits om C-sharp, vilket har inneburit en omloppstid på mindreänentiondelavdennuvarandetiden. F.n.pågårettprojektförporteringavSamperstillVB.net.Detärsvårtattsäga om denna förändring kommer att ge samma effekt som portering till C_sharp, mendetäruppenbartattomloppstidernanuvarandesampersversionkommer attkunnakortasbetydligt. 5.2 Ökad förmåga att beskriva trängseleffekter Sampersmodellförnätutläggning(Emme3)ärenmakromodell,ochsimulerar därför inte direkt de fysiska kapcitetsbegränsningarna mot bakgrund av hur trafikefterfråganbyggsuppunderdagen.samperssystemetunderskattardärför trängseleffekten. För att korrekt kunna beskriva trängseleffekterna krävs en dynamisknätutläggningsmodell.ävenomdetredannuärmöjligtattfånågon slags beskrivning av trängsel Samperssystemet är det därför ett angeläget utvecklingsprojekt att integrera en dynamisk nätutläggningsmodell Samperssystemet. Att koppla en efterfrågemodell till en dynamisk nätutläggningsmodell har länge varit föremål för forsknings- och

7 utvecklingsarbete, bl.a. på KTH där utvecklat ett sådant modellsystem utvecklats (baserat på Contram som nätutläggningsmodell). En sådan utveckling är viktig inte bara för att kunna hantera långsiktiga effekter, utan också för att hantera effekterna på kort sikt. Denna utveckling blir emellertid extrabetydelsefullvidhanteringenavlångsikt. Ettytterligareskälattförbättraträngselbeskrivningenärattökamöjlighetenatt utvärderaprojektvarianter skamanbygga enbromedtvåellerfyrakörfält? Nyttanavdetandrakörfältetkanskeintevisarsigförränefterettantalårvore detdåbättreattförstbyggaenbromedtvåkörfältochefterettantalårutöka medtvåkörfält?ellerbyggaenytterligarebromedtvåkörfält?närerdet så fall optimalt? Användningen av Samperssystemet för att utvärdera varianter innan man bestämmer vilka alternativ som ska ingå åtgärdsplaneringen kan varaminstlikabetydelsefullsomutvärderingensjälvaåtgärdsplaneringen. 6 Sammanfattning denna PM diskuteras frågan om det krävs några förändringar Samperssystemetförattkunnabehandlalångsiktigaprojekteffekterbättre.Två dimensioner denna problematik definieras dels Sampersmodellernas förmågaattgöraprognoserföravlägsnaprognosår,delshursamperssystemet tillämpasvidutvärderingavlångsiktigaprojekt.närdetgällerdetförraärdet främst värderingsförskjutningar jämfört med de värderingar som gällde vid skattningen av modellerna som är relevanta. Sammanfattningsvis befanns det önskvärt att öka förmågan hos Sampers prognosmodeller att klara långsiktiga prognosergenomatt Justera restidsvärdets beroende av inkomst till att ligga mellan 0,7 1 Mer noggrant beskriva utvecklingen av äldres resvanor Försöka fånga ren trendutveckling Återkoppling till markanvändningsmodell NärdetgällerhurSamperssystemettillämpasvidlångsiktigaprognoserantas f.n. att projektens effekter utvecklas över tiden takt med trafikutvecklingen baseradpåettlångsiktigtjämförelsealternativ.dettaharolikastudiervisatsig vara en rimlig approximation de fall projekteffekten per resa inte varit beroendeavtrafikvolymen.somocksåpåpekatsdessastudiergällerdettainte när det förekommer trängseleffekter, vilka kan uppträda när som helst under projektets livslängd. För att kunna utvärdera dessa projekt på ett korrekt sätt krävs att utvecklingen av projekteffekterna över projektets livslängd kan beskrivas.dettaförutsättersåvälenattträngselfenomenetbeskrivstillräckligt väl, dels att handläggningstiderna inte blir för långa. Det senare kan undvikas delsgenomattmodellernakanförväntasblibetydligtsnabbaregenomdennu pågåendeomprogrammeringen,delsgenomattmankanidentifieradeprojekt som behöver en mer utvecklad analys genom att göra en prognos (eventuellt med en förenklad modell) för slutåret och jämföra den med resultatet av den extrapolationsomgörsdetnutillämpadestandardförfarandet.denförändring av Samperssystemet som är mest angelägen att genomföra för att hantera långsiktigaeffekteravprojektsompåverkasavtrafikvolymensutvecklingäratt

8 integrera en dynamisk nätutläggningsmodell den regionala modellen, främst förstorstäderna. 7 Referenser Eliasson,J.,Lundberg,M.,Sundbergh,P.(2009)Alternativascenarierspåverkan pålönsamhet.publikation2009:98vägverket,banverket,sjöfartsverket ochtransportstyrelsen. Samladeffektbedömningavnationellplansamtlänsplanerförregional transportinfrastruktur,bilagaslutsatserkänslighetsanalyser. Publikation2009:157Vägverket,Banverket,Sjöfartsverketoch Transportstyrelsen. Börjesson,M.,FosgerauM.,AlgersS.(2012)Ontheincomeelasticityofthevalue oftraveltime.transportationresearchpart46(2012) Heatco(2005)DeliverableProposalforHarmonisedGuidelines.EU7th FrameworkProgran

9 8 Bilaga - Exempel på problem vid hantering av trängseleffekter genom proportionering ettförsökattförtydligaproblematikenvidhnteringavträngseleffekterpålång sikt ges här ett scematiskt exempel. Vi9 tänker oss en del av ett vägnät som berörs av ett tänkt projekt, vilket skulle tillföra ytterligare kapacitet. figuren nedan visas sambandet mellan belastningen på detta vägnät och de resulteranderestiderna. Restid e50 e10 eja20 t JA50 t JA30 t10 v2010 vja 30 vja 50 Trafikvolym Figuren innehåller vidare den efterfrågan som beräknas för åren 2010, 2030 och2050,samtdetrafikvolymerochrestidersomresulterarjaförrespektive år.efterfråganärenfunktionavdenresulteranderestiden.nästafigurharen tänktkapacitetshöjandeinvesteringlagtstill.

10 Restid e50 e10 eja20 t JA50 t JA30 t UA50 t10 t UA30 vua 30 v2010 vja 30 vja 50 vua50 Trafikvolym Den röda volym-restidsfunktionen beskriver vägsystemet med den nyinvesteringen tillagd. De resulterande volymerna och restiderna för prognosåren2030och2050harocksålagtstillfiguren.normaltgören prognosenbartförettprognosår,2030 vårtexempel.nyttan dettaexempel blirdådenljusblåytannästafigur: Restid e50 e10 eja20 t JA50 t JA30 t UA50 t10 t UA30 vua 30 v2010 vja 30 vja 50 vua50 Trafikvolym Med nuvarande angreppssättet skrivs denna nytta fram för hela livslängden med den tillväst som ges av utvecklingen JA30 till JA50. Om vi antar att volymökningenja30ja50är20procents,såskrivsalltsåsåväldenljusblå rektangelnsomdenljusblåtriangelnuppmed20procent.effektenvisasavdet mörkblå partiet nästa figur, som alltså visar den mernytta som då förmodas uppståår2050: 10

11 Restid e50 e10 eja20 t JA50 t JA30 t UA50 t10 t UA30 vua 30 v2010 vja 30 vja 50 vua50 Trafikvolym Dettakanjämförasmeddennyttasomskullebliföljdenavprognosberäkningen för2050ochsomvisasnästafigur: Restid e50 e10 eja20 t JA50 t JA30 t UA50 t10 t UA30 vua 30 v2010 vja 30 vja 50 vua50 Trafikvolym För att visa skillnaden kan vi lägga in den nytta som beräknats genom uppskrivningovanpådenkorrektberäknadenyttan: 11

12 Restid e50 e10 eja20 t JA50 t JA30 t UA50 t10 t UA30 vua 30 v2010 vja 30 vja 50 vua50 Trafikvolym Resultatet av jämförelsen blir alltså att vi underskattar nyttan av den kapacitetshöjandeinvesteringen.manskullekansketänka sigattdenframtida nyttan överskattas vid en ökad framtida trafikvolym, eftersom motsvarande trängselökning ökar restiden. Men nyttan beräknas jämförelse med JA, och eftersomträngselnökarännumerjasåökarnyttanavua. 12

13 Centrum för transportstudier är ett forskningscentrum vid KTH ett samarbete mellan KTH, VTI,WSPAnalysStrategi,InternationellaHandelshögskolanJönköping,Trafikanalys, Trafikverket,VecturaochVINNOVA.Forskningsfältetomfattarblandannatsamhällsekonomisk analys, hållbara transportsystem, prognosmodeller, trafiksimulering, transportsystemets finansieringochorganisation,samspeletmellantransportsystemochregionalekonomisamt trafikantersbeteendenochvärderingar.centretärentioårigsatsningmedentotalfinansiering frånparternapåuppåt250miljonerkr,oräknattillkommandeexternauppdrag.verksamheten sysselsätter motsvarande minst 20 heltidstjänster, oräknat de många forskare vid de olika parternasomharsinfinansieringpåannatsätt,ochharengemensamlokaliseringpåkth:s campus. TheCentreforTransportStudiesisnewresearchcentreatKTHcooperationbetweenKTH, VTI, WSP Analysis Strategy, Jönköping International Business School, Transport Analysis, Transport Administration, Vectura and VINNOVA. The research area includes cost-benefit analysis, sustainable transport systems, transport modelling, simulation, financing and organisation, interactions between the transport system and the regional economy, and travellers behaviour and valuations. The Centre is ten-year project comprising almost 250 million SEK, not counting additional research grants. The centre employs around 20 full-time equivalents,inadditiontotheresearchersatthepartnersfundedinotherways,andhasjoint locationatkthcampus. Centre for Transport Studies SE Stockholm Sweden