Forskning och utvecklingen för effektivare godstransporter Banverkets GODSET-dag Bo-Lennart Nelldal Adj. professor Järnvägsgruppen KTH 2008-10-22 1
KTH Järnvägsgruppen - Systemsyn Intäkt Lönsamhet Konkurrens/ samverkan Effektiva tågsystem Kostnad 2
BNP och godstransportarbete 1950-2007 600 Järnvägsgruppen Index 1950=100 500 400 300 200 godstransportarbete BNP 100 0 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Källa: Jakob Wajsman, Banverket 3
40 35 Långväga gods per transportmedel Lastbil Miljarder tonkilometer 30 25 20 15 10 5 0 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 Källa: Jakob Wajsman, Banverket Båt utrikes Järnväg Båt inrikes Älvflottning 4
Drivkrafter för ökad järnväg Bättre utbud: Avregleringen ger nya operatörer - bättre kvalitet De gamla operatörerna blir effektivare Investeringar i infrastruktur och nya terminaler Ökad efterfrågan: Kunderna efterfrågar klimatsmart järnväg Nya aktörer t.ex. Göteborgs hamn, Nässjö Ökad drivmedelskostnad - lastbilsavgifter 5
Järnvägsgruppen KTH - Forskning för godstransporter Exempel: Utbuds- och kostnadsmodell för järnväg Tranportkunders värderingar Utvärdering av intermodala transportkedjor Boggier för högre axellast och hastighet Permanentmagnetmotorer för effektivare traktion Tillståndsbevakning av broar Simulering av kapacitet och störningskänslighet Framtida godstransportkorridorer i Europa Effektiva tågsystem för framtida godstransporter 6
Kundkrav Miljö Kvalitet Kostnad 7
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% 8
Eva Rail utbuds- och kostnadsmodell Järnvägsgruppen Freight flows Requirements & Desires Train timetable Infrastructure Possibilities & Restrictions 9
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 10
Lastprofil C 3,6 x 3,6 m från golvet 11
Duo-lok - Ett lok i stället för diesellok för växling på dagen och ellok för fjärrtrafik på natten Diesel engine generator and fuel tank Electric motors Driver s cab Converters and auxiliaries Transformer Diesel engine generator and fuel tank Electric motors 12
Knutpunktsystem (idag) Linjetågsystem (framtid) 13
Det intelligenta godståget Det finns nu en mängd olika funktioner som kan radiostyras. Man kan 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 14
Intermodalitet Järnvägsgruppen Kund 15
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 16
Lättkombi Järnvägsgruppen 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 17
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 industrier Systemet kan göras helautomatiskt 18
Kombiterminalen i Malmö Containerhantering registrerad med GPS 19
Hantering av växelflak i Malmö kombiterminal Järnvägsgruppen Mätning av accelerationer Mätning av rörelser och hastighet 20
Snabbgodståg Järnvägsgruppen Snabbare än lastbilen - billigare än flyget 21
Investera i järnvägens infrastruktur Kapacitet Fler spår Mötesplatser och signalsystem Tyngre och längre tåg Bärighet Högre axellast Större lastprofil Terminaler Utveckla industrispår Småskaliga kombiterminaler Multimodala terminaler 22
Stockholm Göteborg Malmö Uppsala Gävle Ortsstorlek >1 milj invånare 0,5-1,0 milj inv. 250-500 tusen inv. 100-250 tusen inv. 50-100 tusen inv. Stora godstrafikflöden + Stora persontrafikflöden = Separering av trafik nödvändig Bergen Stavanger Trondheim Oslo Moss Trollhättan Göteborg Ålborg Skövde Borås Varberg Östersund Falun Borlänge Västerås Örebro Karlstad Jönköping Eskilstuna Sundsvall Gävle Uppsala Norrköping Linköping Örnsköldsvik Skellefteå Umeå Luleå Åbo Stockholm Uleåborg Tammerfors S:t Petersburg Helsingfors Tallinn Riga Bremen Århus Odense Köpenhamn Halmstad Helsingborg Hamburg Lund Malmö Målstandard Kiev Blandtrafik 250 km/h Blandtrafik 200 km/h Annan viktig linje 23
Stockholm Göteborg Malmö Uppsala Gävle Ortsstorlek >1 milj invånare 0,5-1,0 milj inv. 250-500 tusen inv. 100-250 tusen inv. 50-100 tusen inv. Luleå Uleåborg Skellefteå Höghastighetsnät Götalands- och Europabanan för 300-350 km/h Bergen Stavanger Trondheim Oslo Moss Trollhättan Göteborg Ålborg Skövde Borås Varberg Östersund Falun Borlänge Västerås Örebro Karlstad Jönköping Eskilstuna Sundsvall Gävle Uppsala Norrköping Linköping Örnsköldsvik Umeå Åbo Stockholm Tammerfors S:t Petersburg Helsingfors Tallinn Riga Bremen Århus Odense Köpenhamn Halmstad Helsingborg Hamburg Lund Malmö Målstandard Persontrafik 350 km/h Blandtrafik 250 km/h Kiev Blandtrafik 200 km/h Annan viktig linje 24
Antalet godstågslägen dagtid blir 2-3 gånger fler med höghastighetsbanor Antal godståg per timme (medel) Tåglägen 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Järna - Hallsberg Hallsberg - Göteborg Mjölby - Hässleholm 2008 2020 25
Utrikestrafik till/från Sverige 1970-2006 prognos till 2020 med nuvarande trend 60 Godsmängd miljoner ton exkl malm och olja 50 40 30 20 10 0 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 Lastbil 3 000 lastbilar/dag Eller 60 godståg 10 000 lastbilar/dag Eller 200 godståg Järnväg 26
Utrikestransporter 2006 - Mot Danmark och den Västeuropeiska kontinenten 1 lastbil var 15:e sekund 1 godståg var 40:e minut Avser båda riktningarna 1 EU-lastbil medellast 15 ton 1 godståg medellast 600 ton 1 godståg=40 lastbilar 27
10 Kombitrafiken i Göteborgs hamn 2000-2007 prognos till 2020 med nuvarande trend 9 8 Godsmängd miljoner ton 7 6 5 4 3 2 Järnväg Lastbil 1 0 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 28
Europa framtida godskorridorer Avreglerat Ingen byråkrati Låga banavgifter Långa tåg Interoperabelt Intermodalt 29
Förarlöst tåg i Australien på Rio Tinto RR Järnvägsgruppen 2,4 km långt 240 vagnar med axellast 31 ton Lastar 25 000 ton väger 30 000 ton Motsvarar 1000 fullastade EU-lastbilar Provdrift sedan 2007 full drift 2012 på 130 mil 30
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 El kan produceras på valfritt sätt: Från vindkraft till kärnkraft Effektiviteten förbättras och utsläppen per enhet minskar med ökad efterfrågan 31
Breda tåg implementerade i Bombardiers Reginatåg Kapacitet + 20% sittplatser per vagn Kostnad -15% per personkilometer totalt Resenärernas värdering av 2+3-sittning i stället för 2+2: - 2% 90 tåg i Sverige + 80 tåg i Kina i levererade eller i order Ordervärde 20 Mdr SEK varav 7 Mdr i Sverige 32 2005-03-16
Förslag till demonstrationsprojekt Duolok demonstrationsprojekt Lättkombi demonstrationsprojekt Horisontell överföring, utveckling av prototyp Uppgradering av befintliga godsvagnar för högre axellast och hastighet Försök med End Of Train device (EOT): radiostyrda bromsventiler på sista vagnen 33
Järnväg är effektiv Slutsatser Effektiv järnväg kan öka näringslivets konkurrenskraft Effektiv järnväg är klimatsmart Energisnål och kan drivas med el producerad med vatten Det behövs ökad intermodalitet Utveckla småskaliga helautomatiska kombisystem Investera i järnväg Det behövs investeringar i bana, terminaler och fordon Utveckla internationella transporter Stor potential - avreglering bäddar för bättre kvalitet Satsa på forskning och demonstrationsprojekt Branschen har inte själva råd att göra experiment 34
Tack! bolle@infra.kth.se Hemsida: www.infra.kth.se/jvg 35