1.1 Minskede Co2-utslipp gjennom Adaptive Trafikksignaler i Stockholm (Matsis)

Transkript

1 1 Miljø ITS 1.1 Minskede Co2-utslipp gjennom Adaptive Trafikksignaler i Stockholm (Matsis) Omfang I Stockholms indre by er trafikksignalsystemet hjertet i det overordnede trafikkledningssystemet. Framkommelighet, trafikksikkerhet og utslipp påvirkes sterkt av hvordan trafikksignalene fungerer. Miljøkostnaden i form av ulike utslipp kan estimeres til 0,3 millioner kroner per år i et høyt trafikkert kryss (Kronborg 2008). MATSIS Minskede CO2-utslipp gjennom Adaptive Trafikksignaler i Stockholm er et utviklingsprosjekt initiert av Stockholms Stads Trafikkontor. Prosjektet er drevet av Stockholms Stad og er bemannet fra konsulentselskapene SWECO, Rambøll, Movea samt av Stockholm Stads trafikksignalentreprenør Trafiktjänsten. Målsettingen med MATSIS er å effektivisere byens trafikksignaler slik at utslipp og miljøpåvirkningen minsker. Dette gjennomføres med hjelp av adaptiv tidssetting i trafikksignalene som minsker køer og antall stoppede kjøretøy. Undersøkelser i Sverige og utlandet viser at potensialet for miljøforbedringer gjennom dette tiltaket er stort i visse tilfeller minsker utslippene med % (Kronborg 2008). Figur 1 Samordnede signaler i MATSIS Gjennom å oppgradere seks områder i Stockholms indre by (Figur med adaptiv trafikksignalstyring kan først og fremst drivstofforbruk og CO2 minskes, men også andre utslipp som NOx og HC påvirkes. Forsøk med adaptive signaler i Uppsala har minsket utslippene av nitrogenoksid fra vegtrafikken med 14 % ( 1

2 Figur 2 Seks områder i Stockholm er oppgradert med MATSIS (Kronborg 2008) Figur 3 Styreapparatsimulator 2

3 Figur 4 Simulering i VISSIM Gjennomføring Ansvaret for implementering og drift av signalsystemer ligger på vegholder. I de fleste tilfeller er det kommunen som implementerer systemet og setter ut drift og forvaltning til en driftsentreprenør. Denne ansvarsdeling gjelder også for MATSIS. Det finnes mange eksempler på innføring av SPOT fra de nordiske landene. Den praktiske gjennomføringen av MATSIS er utført av en prosjektgruppe bestående av erfarne signalprosjektører og trafikkplanleggere som har foreslått egnede områder for utprøving. Områdene bygges deretter opp i VISSIM med signalanlegg koplet til en styreapparatsimulator. Anlegget ble så analysert av signalprosjektører som optimerte samordningen. Med hjelp av miljømodellen i VISSIM kunne CO2-utslippene analyseres og sammenliknes med den opprinnelige modellen Fordeling av kostnader Stockholm Stad initierte prosjektet MATSIS, men alle kostnader er dekket av ekstern finansiering fra to kilder: Miljømilliarden som er en stor satsning innen Stockholm Stad rettet mot konkrete tiltak med henblikk på å redusere CO2 utslippene. Miljømilliarden finansieres av inntektene fra salget av Stockholm Energi. Klimp som er Naturvårdsverkets klimainvesteringsprogram som deler ut bidrag fremst til kommuner Samband med (koppling til) andre tiltak eller styringsmidler MATSIS er et tiltak som på egenhånd reduserer utslippene. Derimot kan tiltaket sammen med andre miljøtiltak som for eksempel vegprising (trengselskatt) og miljøbiler medføre at de positive miljøeffektene blir enda større. Tiltaket kan derfor med fordel sees som en del av et samlet miljøarbeid. 3

4 1.1.5 Marked (forretningsidé) Å redusere avgassutslippene og spesielt CO2 har de senere årene blitt et stadig viktigere tema som følge av drivhuseffektens aktualitet. MATSIS blir i denne betraktning en måte for Stockholm Stad å oppfylle sine miljømål og profilere seg som en by som aktivt arbeider for et bedre miljø Effekter Tilgjengelighet/framkommelighet Den aller største effekten av MATSIS er effekten på forsinkelsene. Biltrafikkens framkommelighet påvirkes kraftig positivt gjennom at de grønne bølgene passer bedre for biltrafikken. Dermed kan antallet stopp reduseres betraktelig. Tiltaket har medført at forsinkelsene er minsket med i gjennomsnitt 19 %. Minskningen varierer i størrelse mellom de ulike forsøksområdene og er størst på Valhallavägen. Dette skyldes delvis på det store antallet kjøretøy, men også på at signalstyringen har blitt kraftig forbedret. Minskningen er nest størst på Örbyleden til tross for at Örbyleden har relativt lite trafikk. Den laveste minskningen har vært i Vasagatan ettersom styringen var relativt bra også innen MATSIS. Også ved Londonviadukten har bare en liten minskning blitt påvist ettersom trafikkmengdene er små. (Kronborg 2008). I Pinellas County, Florida har innføringen av adaptiv signalstyring på Highway 19 i 16 signaler på 16 km veg medført reduksjon av reisetid på 7,5 % i gjennomsnitt. Under rushtid er reduksjonen 25 % sammenliknet med tidligere forhold. (Jacobs, Moses, 2008) Innføring av adaptiv signalstyring i 18 kryss i sentrale Osaka resulterte i at kølengdene ved kryssene ble redusert med i gjennomsnitt 27 % sammenliknet med tradisjonell styring. (Ichiriyama, Kitamura, Matsumura 2008) Når adaptive signalstyring i form av SPOT ble innført I 14 anlegg på Grünerløkka i Oslo på 90-tallet ble det målt 15 % reduksjon i reisetid såvel for biler som for kollektivtrafikk. Dessuten ble ventetiden for fotgjengere forkortet med 30 %. (Gajowniczek, 2003) Installasjon av det adaptive styresystemet Motion i 15 signaler i Lyngby, Danmark, er beregnet å gi 29 % færre stopp, 21 % kortere ventetid for biler og 5 % større kapasitet i vegnettet sammenliknet med tidligere forhold. Bilistene spares derfor for kostnader på 4,7 millioner Dkr gjennom kortere reisetider. (Krøyer 2007) Transportkvalitet Minskningen av forsinkelsene er av særskilt betydning der andelen tung trafikk er høy, slik som på Valhallavägen. Yrkessjåfører verdsetter spesielt å slippe unødvendige stopp i trafikksignaler (noe som også gagner miljøet). (Kronborg 2008) Trafikksikkerhet Effektene på trafikksikkerheten har ikke blitt studert på annet vis enn at de forandringer som er gjort ikke forverrer trafikksikkerheten. (Kronborg 2008) I Pinellas County, Florida har innføringen av adaptiv signalstyring på Highway 19 medført reduksjon av ulykker forårsaket av påkjøring bakfra med 50 % takket være jevnere trafikkflyt med færre stopp. (Jacobs, Moses 2008) 4

5 Miljø Hovedmålsettingen med prosjektet var å minske utslippene av CO2. Gjennom å gjøre om samordningen slik at trafikken flyter så bra som mulig minskes CO2 utslippene. Spesielt viktig i denne sammenhengen er minskningen i antall stopp. Utslippene av CO2 er med andre ord direkte koblet til drivstofforbruket. Drivstoffkostnaden minsker derfor med samme prosentsats som CO2 utslippene. Beregninger som er gjort i makrosimuleringsverktøyet Contram viser at CO2 utslippene minsker fra tonn/år til tonn/år. Dette innebærer en minskning på tonn/år, eller 7 %. Denne beregningen er basert på all biltrafikk i de aktuelle områdene. Kostnaden per innspart tonn CO2 ble 311 kr. (Kronborg 2008) Figur 5 Diagram fra Kronborg 2008 På gaten Maasboulevard i sentrale Rotterdam har på liknende måte en samordnet signalkjede bestående av sju trafikksignaler blitt trimmet. Måten det er gjort likner det i Stockholm og hensikten var først og fremst å forbedre den lokale luftkvaliteten. Nitrogeninnholdet NO 2 ble redusert med 19 % og partikler PM 10 med 26 % takket være trimmingstiltaket. (Fransen, Prins 2008) Kostnader og kostnadsfaktorer Totalkostnaden for hele MATSIS prosjektet var knapp 8,8 MSEK Naturvårdsverket bidro gjennom Klimp med 30 % det vil si ca 2,6 MSEK, mens Miljømilliarden bidro med resterende 70 %, ca 6,1 MSEK. (Kronborg 2008) Kostnadseffektivitet Kronborg (2008) gjør en samfunnsøkonomisk beregning av MATSIS. Beregningen legger til grunn at de positive effektene av MATSIS opprettholdes til 100 % over en 5 års periode, og deretter avtar lineært over de etterfølgende 10 år. Livslengden av tiltaket settes til ti år. Beregningene baseres på de allment antatte ASEK verdiene framsatt av SIKA, Vägverket, Banverket med flere. ASEK står for Arbetsgruppen for Samhällsekonomiska Kalklyer og SIKA er Statens Institutt for KommunikasjonsAnalyse. 5

6 Figur 6 Illustrasjon fra Kronborg 2008 Den totale samfunnsøkonomiske nytten er beregnet til 118 MSEKer år. Sett i forhold til at prosjektet koster knapt 9 MSEK og har en antatt levetid på 10 år gir dette en tilbakebetalingstid på under en måned. Nettonyttekostnadskvoten blir da større enn 10, noe som gir MATSIS en ekstrem samfunnsøkonomisk lønnsomhet. Det er altså minskningen av forsinkelser som er den store positive effekten av MATSIS (utgjør ca 80 % av den totale samfunnsøkonomiske nytten). Først den tredje største effekten er minskningen av CO2 (ca 5 %). Foruten kjøretøykostnader og drivstoffkostnader bør man nesten kunne se bort i fra øvrige effekter. (Kronborg 2008) For den adaptive signalstyringen på Highway 19 i Florida er det beregnet at for hver dollar investert i systemet, så gir det sju dollar i nettonytte for hver bilist. (Fransen, Prins 2008) Vurdering av usikkerhet i effekter Det er ikke gjennomført faktiske målinger ute i trafikken for å kvalitetssikre effektene. I stedet har simuleringer blitt benyttet for å kvantifisere resultatene. Gjennom simuleringer kan virkeligheten etterlignes og effektene av en forandret styring kan måles. Denne metoden medfører alltid en viss usikkerhet ettersom kvaliteten på en simulering avhenger av hvor bra inndataene er samt forutsetter en god kalibrering, validering og verifisering av trafikkmodellen Overførbarhet Dårlig fungerende trafikksignaler har en negativ innvirkning på framkommelighet og trafikksikkerhet. Den samfunnsøkonomiske nytten med effektivt fungerende trafikksignaler er vel kjent. Og drivstofforbruket er direkte korrelert med CO2 utslippene. Derigjennom kan resultatet antas være generelt overførbart til tilsvarende samordnende signaler i bymiljø, også i Norge. 6

7 Referenser Adaptive Traffic Light Control in Denmark - MOTION (Krøyer 2007) Nordisk Trafikksignalkonferanse 2007 INTRODUCTION OF A NEW SIGNAL CONTROL SYSTEM INTO THE OSAKA URBAN CENTER AND THE VERIFICATION OF ITS EFFECTS (Ichiriyama, Kitamura, Matsumura 2008) ITS and the Environment: How ITS can improve urban air quality. Practices from the Netherlands (Fransen, Prins 2008) MATSIS Minskade CO2-utsläpp genom Adaptiva Trafik Signaler I Stockholm, (Kronborg, 2008) RT-TRACS ADAPTIVE SIGNAL OPERATIONS, MAINTENANCE AND LESSONS LEARNED (Jacobs, Moses 2008) Spot i Norge (Gajowniczek 2003) Nordisk Trafikksignalkonferanse