Effektiva tågsystem för godstransporter -En systemstudie Finansierad av Banverket, Green Cargo och KFB/Vinnova Adj. Professor Bo-Lennart Nelldal KTH Stockholm 2006-05-29
KTH - Systemsyn Intäkt Lönsamhet Konkurrens/ samverkan Effektiva tågsystem Kostnad
KTH Godstransporter - projekt vid Trafik och Logistik Godsmodell utbud och kostnad (Gerhard Troche) Kundernas val av transportmedel (Sofia Lundberg) Effektiva tågsystem för gods (Bo-Lennart Nelldal o hela ) Effekter av lastbilsavgifter (Gerhard Troche) Utvärdering av kombitrafikkedjor (Sofia Lundberg) Simulering av trafikupplägg och infrastruktur (Anders Lindahl och Olov Lindfeldt)
Långväga godstransporter - marknadsandelar 60% Andel % av tonkilometer 50% 40% 30% 20% 10% 0% Sjöfart Lastbil Järnväg 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 Källa: Jakob Wajsman, Banverket
Varför har järnvägen förlorat marknad? Tyngre och längre lastbilar i Sverige samt avreglering av utrikes lastbilstrafik Avregleringen av järnväg har inte genomförts internationellt sämre med halvmesyr Ökad vidareförädlingsgrad i industrin Bristande kundanpassning hos operatörerna Avveckling av trafik och ingen utveckling av nya produkter Avveckling av industrispår och terminaler
60,0% Godstransporter i Sverige, EU och USA - järnvägens marknadsandel av total lastbil (i USA långväga), järnväg och inrik es sjöfart Marknadsandel % av tonkilmeter 50,0% 40,0% 30,0% 20,0% 10,0% 0,0% USA Sverige EU 15 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 Anm.Vissa data mellan 1970-1990 saknas och de sista åren är preliminära
Varför utveckla järnvägen? Effektiva järnvägstransporter är ett sätt att öka näringslivets konkurrenskraft nationellt och regionalt Uppnå kritisk massa av järnvägstransporter i Sverige och därmed kunna erbjuda ett bra utbud Den stora ökningen av den långväga lastbilstrafiken medför mer utsläpp, trängsel och olyckor Effektiv och attraktiv järnvägstrafik innebär mindre lastbilstrafik Kunderna efterfrågar alltmer miljöanpassade transportlösningar Utvecklingen av järnvägen är en del i ett långsiktigt hållbart samhälle
Effektiva tågsystem för godstransporter - Syfte Att identifiera problem och möjligheter i utvecklingen av järnvägens godstransportsystem Att utveckla trafiksystem och teknik som kan öka järnvägens marknadsandel på lång sikt Att sänka näringslivets transportkostnader, öka operatörernas lönsamhet och förbättra miljön och säkerheten i samhället Att föreslå forsknings- utvecklings- och demonstrationsprojekt på kort och lång sikt
Varuslag EFTERFRÅGAN Förädlingsnivå Egenskaper Vikt, volym, sändning Krav på utbud EFTERFRÅGAN Delmarknader stax, profil, trp-tid Delmarknader Metod Massgods Basgods Produktgods Servicegods Systemtåg Vagnslast Kombitrafik Snabbgodståg Produkter UTBUD Produktionssystem Knutpunkt, linjetåg,... Transportteknik Vagnar, containrar, lok Produkter UTBUD Utvecklingsmöjligheter
Kundkrav Miljö Kvalitet Kostnad
Intervjuer med 97 transportchefer av Sofia Lundberg: Vid vilken prisskillnad byter företaget transportföretag? Byte av transportör vid följande prisskillnad Antal företag 35 30 25 20 15 10 5 0 0,5% 1% 2-3% 4-5% 10% 20%
Godskundernas värderingar av faktorer som har betydelse på transportmarknaden - Slutsatser av licentiatavhandling Transportkunderna är mycket priskänsliga Konkurrensen på transportmarknaden är stor nästan alla kunder anlitar flera transportföretag Kvaliteten är hög få förseningar och lite transportskador Kunderna är villiga att betala något mer för miljövänliga transporter Kunderna är villiga att byta transportör - givet att de grundläggande kvalitetskraven uppfylls
Godstransporter på järnväg -struktur Malmbanan 20% Vagnslast 40% Systemtåg 28% Kombi 12% Källa: Jakob Wajsman, Banverket
Järnvägstransporter efter lastnings/lossningsplats Lastnings/lossningsplats Andel Vagnslast via industrispår 55% Vagnslast via hamn 15% Vagnslast med lastbilsforsling 15% Kombitrafik 15% Totalt 100% Anm. Långväga transporterad godsmängd exkl malm
Varför vagnslasttrafik? 40-60 ton 100m 3 Kombi 64 ton 168m 3 Vagnslast 40 ton 160m 3 Lastbil
Knutpunktsystem (idag) Linjetågsystem (framtid)
Framtida vagnslastsystem idékoncept Linjetågsystem Tågen går efter linjer som anpassas efter kundernas behov Tågen kopplar av och till vagnar under väg Vagnar placeras i avkopplingsordning Rangering vid behov på en eller ett fåtal rangerbangårdar Vagnar kan lastas och lossas när tåget gör uppehåll
Duolok kombinerat el- och diesellok Driver s cab Diesel engine generator and fuel tank Electric motors Converters and auxiliaries Transformer Diesel engine generator and fuel tank Electric motors
Duolok - kombinerat el- och diesellok Ersätter både dagens linjelok och terminallok Kan köra på oelektrifierade bibanor, industrispår och bangårdar Ungefär samma kapacitet som dagens Rc och T44 Ett lok ekonomiskt även vid mindre och medelstora tåg Flera lok kan dra tunga och långa tåg Kan tillverkas av standardiserade komponenter: elutrustning från motorvagnar och industridieslar
Marknadsanpassad axellast Last 34ton 122m 3 98m3 till rak dörrsida h:3,2m 2,2m på rak dörrsida Axellast 25,0 ton vikt 50 ton Lastprofil G1 b:3,1m Last 40ton 184m 3 h:3,6m b:3,6m Axellast 27,5 ton vikt 55 ton Lastprofil C Last 40ton 160m 3 h:3,2m b:2,6m Svensk lastbil vikt 60 ton längd 24m höjd 4,5m
Effekt av ökad axellast - Index transportkostnad 120 100 80 100 91 83 77 60 40 20 0 Stax 22,5 ton Stax 25,0 ton Stax 27,5 ton Stax 30,0 ton
Lastprofil C
Effekt av utökad lastprofil - Index transportkostnad 120 100 100 80 60 72 40 20 0 Latprofil G1 Lastprofil C
Prioriterade insatser Effektivare infrastruktur 1. Utökad lastprofil i Sverige till profil C 2. Ökad axellast 3. Ökad bärighet (metervikt) Övriga angelägna insatser Införande av signalsystem som är anpassade för godstransporter (utökad försignalering) Anpassning av bangårdar och mötesspår för längre tåg
Infrastruktur för effektivare godstransporter - utvecklingsmöjligheter Uppgradering genom bättre kunskap: mätningar och beräkningar Vagnar med mjuka löpverk bra både för broar och geoteknik Bra att sprida metervikten skall vi skrota boggievagnen? Banverket skulle kunna ställa krav på nya godsvagnar kanske med banavgifter som incitament
Dagens kombitrafik lastbil - järnväg Trailers och tunga containers dimensionerar systemet Ger få stora och dyra terminaler Innebär långa matartransportavstånd Mest konkurrenskraftigt på långa avstånd Transportvolymerna större på kortare avstånd
Ändpunktstrafik med omland Stockholm Malmö
Linjetrafik med omland Stockholm Nässjö Linköping Nyköping Alvesta Hässleholm Malmö
Lättkombi Terminaler i sidotågväg Max 24 ton och 11m containers och växelflak Lastning och lossning med gaffeltruck under tråd Tåg och lastbil oberoende av varandra Lokföraren kan köra trucken
Effektiv kombitrafik superväxelflak C+ l:10,7m 22ton 70m 3 l:10,7m 22ton 70m 3 h:3,3m Axellast 16 ton vikt 64 ton b:2,6m l:10,7m 22ton 70m 3 l:10,7m 22ton 70m 3 h:3,3m b:2,6m Svensk lastbil vikt 60 ton längd 25,25m höjd 4,5m
Effekt av lättkombi Kostnad tungkombi - lättkombi - direkt lastbil 350 Kostnad kr/ton 300 250 200 150 100 50 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Avstånd km Lastbil Svensk 60ton 24m Tungkombi 3 containers Lättkombi 3 containers
Autokombi - Automatisk horisontell överföring av lastbärare Exempel: Det svenska CCT-systemet (CarConTrain) Kan överföra containers och växelflak av olika längd och bredd Mellan transportmedel och till/från lager och indsutrier Systemet kan göras helautomatiskt
Vad krävs för att utveckla kombitrafiken? Några stora terminaler Freight services centers och många små hållplatser öppna för alla operatörer Utveckla terminaltekniken med helautomatisk horisontell överföring Ta vara på hamnarna som stora kombiterminaler Nästa generation lastbilsterminaler bör lokaliseras för maximal samverkan järnväg-lastbil-sjöfart Koppling tåg-flyg för snabba godstransporter
Snabbgodståg Utnyttja snabbtågsnätet för att vidga marknaden för övernattransporter Utveckla motorvagnståg för paket-, post- och expressgodstransporter Samlastning mellan post-, paket- och expressgods kan vidga marknaden Koppla ihop tåg och flyg för fraktgods i strategiska lägen
Motorvagnståg för gods Bygger på standardtåg för persontrafik Maxhastighet 200-250 km/h Lastvolym ca 480 m 3 Lastvikt 80 ton
Snabbgodståg Snabbare än lastbilen - billigare än flyget
Teknik för framtida godstrafik Duolok Löpverk för högre axellast och hastighet Bromsteknik Fjärrstyrda lok Automatkoppel Intelligenta informationssystem Lätta konstruktioner för högre nyttolast Infrastruktur för effektivare godstransporter
Intelligenta informationssystem Används som benämning på system i vagnar som t.ex kan kontrollera Vagnens-lastens position med GIS Varmgång och bromsfunktion Gångegenskaper och godskomfort Temperatur vid tempererad last Bromsprov Även Elektroniskt styrd broms (ECP) kan ingå
Det intelligenta godståget Det finns nu en mängd olika funktioner som kan radiostyras. Kan man åstadkomma ett systemskifte med samtidigt införande av Radiostyrt automatkoppel Elektroniskt styrd broms Vagn- och lastkontroll Fjärrstyrda linje- och växellok Mer aktiv operativ tåg- och vagnstyrning Är detta nästa stora FUD-projekt? KTH JVG och SICS bildar kompetenscentrum TIMM
Europa framtida handelsmönster ur ett svenskt perspektiv
Vad krävs för att utveckla den internationella järnvägstrafiken? Banavgifterna i hela Europa måste sättas på samhällsekonomisk grund Operatörerna måste kunna ta ansvar för hela transportkedjan för att kunna garantera kvaliteten alla byråkratiska hinder måste rivas Infrastrukturhållarna måste samarbeta för att åstadkomma ett europeiskt godsnät med större lastprofil, axellast och längre tåg
Storskalighet - småskalighet Få stora kunder ger stora flöden + kunder och operatörer driver utvecklingen Många små kunder och spridda flöden från stora kunder - ger stora flöden tillsammans - ingen driver utvecklingen
Utveckling på kortare sikt Stopp för nedläggning av industrispår Lättkombi demonstrationsprojekt Superväxelflak demonstrationsprojekt Uppgradering av befintliga godsvagnar för högre hastighet och axellast Mätsystem och modeller för att öka axellaster och hastighet på befintlig bana Försök med genomsignalering i ATC-systemet Försök med radiostyrda bromsventiler på sista vagnen (End Of Train-enhet)
Utveckling på längre sikt Duolok, vidareutveckling och demonstrationsprojekt Automatisk terminalteknik för horisontell överföring, utveckling av prototyp Införande av automatkoppel, utvärdering av kostnadsoch marknadseffekter Fjärrstyrt automatkoppel, demonstrationsprojekt Elektroniskt styrd broms och robust teknik för det intelligenta godståg Utveckling av lätta material för att minska buller och vibrationer och öka nyttolasten Kostnadseffektivare infrastruktur alltifrån broar till industrispår
40 Järnvägens marknadsandel av långväga godstransportarbete 1990-2010 35 30 Marknadsandel (%) 25 20 15 10 5 0 28 24 25 1990 2002 Bas 2010 BV Framtidsplan 35 KTH utveckling 2020 Källa: Framtida Järnvägstrafik