Snabbtåg eller höghastighetståg - Vilken är den optimala hastigheten? Transportforum 2013

1. Snabbtåg eller höghastighetståg
Vilken är den optimala
hastigheten?
Oskar Fröidh, KTH Transportforum session 21
oskar.froidh@abe.kth.se 9 Januari 2013

2. Vad är snabbtåg och höghastighetståg?
Europeisk norm (TSD) Trad. svensk
benämning
Persontåg
Sth 200-250 km/h Höghastighetståg Snabbtåg
I regel med korglutning för klass 2 (max 249 km/h)
kurviga banor
Sth 250 km/h eller mer Höghastighetståg Höghastighetståg
I regel utan korglutning klass 1
Sth: Största tillåtna hastighet
Höghastighetståg kan köra på konventionell bana (men med lägre hastighet
än korglutande snabbtåg), och snabbtåg kan köra på höghastighetsbana

3. Egenskaper hos banan
Konventionell järnväg Höghastighetsjärnväg
Definition och Uppgraderad eller nybyggd Nybyggd bana dimensionerad
trafik bana för person- och godståg för snabba persontåg
Benämning enligt Höghastighetsjärnväg Höghastighetsjärnväg
TSD (EU-norm) kategori 2 (och 3) kategori 1
Maxhastighet 200-250 km/h 250-400 km/h
med eller utan korglutning utan korglutning
Medelhastighet
120-180 km/h 200-250 km/h
(snabbaste tåg)
Tågtyper Snabbtåg, Höghastighetståg,
regionaltåg, lokaltåg snabba regionaltåg
Tunga och lätta godståg Snabbgodståg
Bangeometri Måttliga kurvradier Stora kurvradier
Små lutningar Stora lutningar
Plankorsningar Förekommer
väg/järnväg Inga
(upp till 200 km/h)

4. Bangeometriska skillnader (nya banor)
Beroende av hastighet och godstrafik
Rv (250 km/h):
23.000 m Rv (320 km/h): 30.000 m
Lutningar
Vertikal-
radier (Rv)
R (320 km/h): 8209 m R (250 km/h): 4943 m
Horisontal-
radier (R)
Rek. minsta projekteringsvärden enligt BVS 1586.41 ”Banöverbyggnad – spårgeometri” (Trafikverket 2012).
Vid svåra passager, eller uppgradering av bana, kan man nöja sig med mindre radier men på bekostnad av
hastighet, komfort och/eller underhållskostnad

5. När är höghastighetsbanor intressanta
i Sverige?
• När det finns en stor ändpunktsmarknad med flygkonkurrens
och
• Stora marknader mellan större städer längs banan
och
• En omfattande godstågstrafik så att det finns behov av att
separera person- och godstrafik.
I annat fall kan upprustade banor eller nya länkar med blandad
gods- och persontrafik vara mer ekonomiskt.

6. Nya stambanor som kan bli del i ett framtida hög-
hastighetsnät (Götalandsbanan och Europabanan)
Regeringens proposition 2012/13:25
Karlstad
Söder-
tälje
Stockholm
Örebro
Ostlänken (Järna–Linköping, 155 km)
Hallsberg Flen
• Kortare restider och ökad turtäthet i
Järna
Laxå Gnesta
Katrineholm Vagn- Nynäshamn
härad
korridoren Stockholm–Söderman- Mariestad Finspång
Nyköping
Oxelösund
land–Östergötland Lidköping
Motala Norrköping
Skövde
• Skavsta flygplats får spåranslutning Mjölby Linköping
Falköping
• Ca 30 miljarder kr (bedömt 2012) Herrljunga Tranås
Alingsås
• Järnvägsutredning klar 2010 Göteborg Västervik
Visby
Kungsbacka
Vaggeryd
Hultsfred
Etapp Mölnlycke–Bollebygd (25 km) Vetlanda
Oskarshamn
Värnamo
• Kortare restider och ökad turtäthet Varberg
Göteborg–Borås Falkenberg
Ljungby Alvesta Växjö
• Landvetters flygplats får Halmstad
Laholm
Markaryd
Älmhult Emmaboda
Kalmar
spåranslutning Båstad
Ängelholm Olofström
Järnväg, med blandad trafik
• Ca 5 miljarder kr (bedömt 2012) Klippan
Hässleholm
Karlskrona
eller endast persontrafik
Järnväg, endast godstrafik
• Järnvägsutredning klar 2007 Kristianstad
Tågfärjeled
Köpenhamn
Köpenhamn
Eslöv
Södra stambanan
Lund Ostlänken+Mölnlycke-Bollebygd
Kastrup Malmö Simrishamn Ev. framtida höghastighetsbana
Trelleborg Ystad
Oskar Fröidh, 2012

7. Höghastighetsbanor Stockholm–Göteborg
och Stockholm–Malmö–Köpenhamn
Effekter för samhället och tågtrafiken
• Ökar tågresandet 150 % (upprustade stambanor 60 %) jmf bas 2020 1
• Kommer att svara för 45 % av allt tågresande (personkm) i Sverige
• Når 5 miljoner invånare i Sverige
• Väsentliga överflyttningar från flyg- och bilresande
• Separering av snabb persontrafik och långsammare tåg. De gamla
stambanorna kan få ökad regional persontrafik och flera godståg
• Tjänsteresande och arbetspendling ökar, ger näringslivseffekter och
ökad matchning på arbetsmarknaderna
• Ökad tillgänglighet, lokaliseringseffekter och regional ekonomi
1 Samvips-prognos ”Höghastighetsbanor i Sverige” (KTH, 2010) / SOU 2009:74

8. Upprustning av infrastrukturen för
hastigheter upp till 250 km/h
Exempel med Gröna Tåget
Exempel på åtgärder Mycket lönsamt för nyligen
• Planskilda vägkorsningar ombyggda linjer
• Broar och geoteknik • Västkustbanan Göteborg−
Malmö−Köpenhamn, 305+41 km
• Spår och kontaktledning • Ostkustbanan och Botniabanan
• Signalsystem (ERTMS >200 Stockholm−Umeå, 737 km
km/h) • Stockholm-Mälarregionen
• Kapacitetsåtgärder Lönsamt att rusta upp, men
kapacitetsbegränsningar kvarstår
• Västra stambanan Stockholm−
Göteborg, 455 km
• Södra stambanan Stockholm−
www.gronataget.se Malmö−Köpenhamn, 614+41 km

9. Kapacitetens dimensioner
Karaktäristiskt för blandad resp. separerad trafik
Antal tåg
Separerad trafik
Medelhastighet Robusthet
Blandad trafik
Trafikmönster

10. Utveckling av dimensionerande hastighet
Ny höghastighetsbana vid öppningsåret
New high-speed lines
450
400
350 HS2
Design speed (km/h)
UK
300
250 Design speed (km/h)
200
Tokaido
150 Linear (Design speed
Shin-
100 kansen (km/h))
50 Japan
0
1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030
Year of opening

11. Kostnader för investering och
underhåll beroende av standard
320 jmf 250 km/h Med tung godstrafik
jmf enbart persontrafik
Investeringskostnad Ostlänken: 1-5 %1 Ostlänken: 20-40 %1
Större kurvradier Mindre lutningar
Ev. ballastlöst spår Flera förbigångsspår
Underhållskostnader Högre, dock mindre Högre
med ballastlöst spår
1 Trafikverkets PM (2012) till regeringen. Ny utredning ska genomföras under 2013
Norska höghastighetsutredningen: 330 km/h-standard blir från 4 %
billigare2 till 11 % dyrare per km bana än 250 km/h-standard (räknat på
Lilleström-Karlstad resp. Ski-Öxnered)
2 Annan sträckning utanför tätbebyggelse istället för genom tätorter

12. Restider Stockholm–Linköping
Exempel (ungefärligt)
Idag Ostlänken Ostlänken Restidsvinst med
(200 km/h) 250 km/h 320 km/h 320 jmf 250
1 uppehåll 1:39 (2 uppeh.) 1:06 0:59 7 min
4 uppehåll 2:13 (6 uppeh.) 1:16 1:11 5 min
• Ny bana ger stora restidsvinster (25-60 minuter vid 320 km/h)1 som
ger ökad tillgänglighet (ökad arbetspendling, överflyttning från bil)
• 250 km/h ger mindre nyttor (restidsvinst) än 320 km/h
1 Beror på antal uppehåll, tågtyp, detaljutformning av banan, ev. kapacitetstillägg på stambanan

13. Restider med upprustade stambanor
och höghastighetsbanor
Möjligt med snabbaste förbindelse
Idag Upprustad stambana Ny stambana
(200 km/h) Upp till 250 km/h 320 km/h
Stockholm–Göteborg 2:45 2:30 1 2:00
Utan uppehåll 3
Stockholm–Malmö 4:15 3:35 1, 2 2:30
2 uppehåll 3
1 Ev. kapacitetstillägg (tider med trångt på spåren; 1-10 minuter) tillkommer
2 Med Ostlänken
3 Tåg med flera uppehåll finns också men har längre restider mellan ändpunkterna
• Kapacitetsproblem vid blandad snabb och långsam tågtrafik på gamla
stambanorna ger längre körtider (köproblem)
• Vid eventuell framtida utbyggnad av Götalandsbanan och Europa-
banan är restiderna jämfört flyget kritiska
• Mellanmarknaderna (mellan städer i korridoren) betydelsefulla
• Direkttåg till orter utanför korridoren (Uppsala, Växjö, Halmstad m.fl.)

14. Totala trafikeringskostnader
Gröna Tågets kostnadsmodell tillämpad på
Stockholm–Köpenhamn
0,50
Höghastighetsbana ger 8 % lägre 0,45
trafikeringskostnader än snabbtåg 0,40
Kostnad kr/platskm
på stambanan.1 0,35
Effekt av kortare bana och körtid 0,30
0,25
Effektivt utrymmesutnyttjande 0,20
(bred korg) ger 15 % lägre 0,15
0,10
trafikeringskostnader än tåg med
0,05
normalbred korg
0,00
Södra stambanan Höghastighetslinje
SJ X 2000 (309 sittpl) GT Wide-4 (300 sittpl)
1Dagens bana: 655 km, restid 4:30
Höghastighetsbana: 605 km, restid 2:50
14

15. Vad är optimal hastighet?
Samhällsekonomiskt perspektiv
• Marginalkostnaden att Kostnader, Nyttor
bygga för mycket höga Kostnader (bana, tåg, trafik)
hastigheter (320 km/h eller
högre) är liten när man Nyttor
ändå bygger ny bana för
250 km/h
• Marginalnyttan är stor
genom kortare restider och
ökat tågresande
(tidsbudget, överflyttning Optimal Hastighet (V)
från andra färdmedel) som hastighet (Vo)
ger större samhällseffekter

16. Nya eller upprustade banor?
• Attraktiv tågtrafik förutsätter kortare restider och högre
turtäthet
• Många banor kan och bör rustas upp för högre hastigheter
med snabbtåg (upp till 250 km/h) 1
• Kapacitetsproblemen ökar dock vid större hastighetsskillnader
• Separering av snabba och långsammare tåg ger stort
kapacitetstillskott, mer plats för gods och regional persontrafik
• Nya stambanor en möjlig lösning i de största korridorerna,
Stockholm–Göteborg och Stockholm–Malmö–Köpenhamn
1 Gröna Tåget: www.gronataget.se