Aktiv trafikstyrning för förbättrad luftkvalitet och minskad klimatpåverkan - sammanfattande slutrapport

Projekt:

Aktiv trafikstyrning för förbättrad luftkvalitet och minskad klimatpåverkan utmed statligt vägnät

Sammanfattning:
Hösten år 2019 inleddes forsknings- och innovationsprojektet: ”Aktiv
trafikstyrning för förbättrad luftkvalitet och minskad klimatpåverkan utmed
statligt vägnät”. Huvudsyftet har varit att utreda om trafikstyrning i form av
varierande hastighetsgränser (VH) kan minska trafikens påverkan på luftkvalitet
och klimatpåverkande utsläpp, samt hur trafikstyrning kan optimeras för att
minska luftföroreningshalterna. Denna rapport sammanfattar det arbete som
utförts i projektet. Arbetet beskrivs mer detaljerat i delrapporter 1-10.
Medverkande i detta projekt, utöver Trafikverket, var SLB-analys vid
Miljöförvaltningen i Stockholm och MOVEA.

Metod, studieområde och upplägg
Trafikstyrningsåtgärden VH har använts internationellt i över 50 år men tillämpas
sparsamt i Sverige, primärt som en trafiksäkerhetshöjande åtgärd och i vissa fall
för att ge framkomlighetsförbättrande effekter. Tillämpningar är sällan riktade
som en åtgärd för att förbättra luftkvalitet eller för att minska annan miljö- och
hälsopåverkan.

Vägsträckan som studerats är E4/E20 mellan trafikplats Hallunda och trafikplats
Fittja i Botkyrka kommun. Den 2,7 km långa högtrafikerade motorvägssträckan
på utkanten av Storstockholm passerar ett tätbebyggt område som sedan tidigare
haft problem med att uppfylla miljökvalitetsnormer (MKN) för utomhusluft.
Framkomligheten och trafiksäkerheten är generellt god på sträckan men viss
trängsel uppstår under rusningstider. Den skyltade hastigheten före införande av
VH var 80 km/h, och efterlevnad av denna gräns har historiskt varit undermålig.
VH driftsattes på sträckan den 8 mars år 2021. Styrningen skedde efter ett
förutbestämt trafikflödesvärde som avgör om ett tillstånd med ”tät trafik”
uppnåtts. Om tröskeln överskrids sänks hastighetsgränsen från 80 till 60 km/h
(VH60). Inför driftsättning genomfördes kommunikationsinsatser riktade mot
trafikanter, polisen och berörda kommuner.

Den teoretiska påverkan av VH60-påslag på utsläpp av kväveoxider (NOx),
koldioxid (CO2) samt kvävedioxidhalter (NO2) beräknades för ett antal olika
scenarier med hjälp av utsläppsdatabasen HBEFA 4.1. För att utvärdera den
teoretiska effekten av alla påslag med varierande hastighetsgräns 60 km/h på icke
avgas PM10 och PM2.5 samt halter av PM10, har NORTRIP-modellen använts.

Resultat
Efter införandet uppstod problem med olika delar av det tekniska systemet vilket
gjorde att närmare 40 procent av alla beräknade påslag av den reducerade
hastighetsgränsen 60 km/h (VH60) uteblev. Trots dessa problem passerade cirka
1,86 miljoner fordon vägsträckan i någon riktning då VH60 visades mellan mars
och december år 2021.

Följden av perioder med tät trafik då VH60 visades jämfört med perioder då
VH60 borde men inte visades blev en hastighetssänkning på cirka 6,0 km/h i
norrgående och 5,5 km/h i sydgående riktning. Dessa resultat är aggregerade över
alla mätsnitt och körfält. Den förhållandevis låga effektnivån speglar bl.a. en
ovillighet hos förare att anpassa hastigheten efter den skyltade gränsen och en
avsaknad av hastighetsuppföljning. Hastighetsminskningen orsakade ökade
restider, och den genomsnittliga trafikgenomströmningen minskade något.
Påverkan på genomsnittshastighet i kombination med antalet fordon och fordonsammansättningar var viktiga indata vid beräkning av luftkvalitet och
klimatpåverkan. Utvärderingen visade inte på entydigt sjunkande
luftföroreningshalter för år 2021 efter att VH införts, jämfört med år 2019 och
2020. Det går därför inte att enbart utifrån uppmätta halter säga att införandet av
VH påverkat de uppmätta halterna positivt. Mätdata visar även att meteorologin
och variationer i trafikflöden har stor betydelse för resultaten.

Förutom mätdata så visar beräkningar i HBEFA för CO2 att
emissionsminskningarna är små till följd av VH60-påslag, en beräknad
minskning av 20 ton CO2 längs med sträckan. Vid full efterlevnad av
hastighetsgränsen och om inga VH60-påslag hade uteblivit hade
utsläppsminskningen dock ökat till 113 ton CO2.

Uppmätta halter av NO2 visade inte heller några betydande minskningar vid
VH60-påslag. Medelvärdet för NO2, liksom timmar över miljökvalitetsmålets
målvärde 60 µg/m3 och miljökvalitetsnormens gränsvärde 90 µg/m3,förändrades
förhållandevis lite. Det är först om man räknar med fullgod hastighetsefterlevnad
som timmar över miljömålets målvärde minskar i någon betydande grad. Om VH
istället hade styrts utifrån NO2-halter samt fungerat felfritt, och därmed påverkat
fler fordon, hade effekten blivit större.

Däremot blev det inga skillnader i antalet dygn med PM10-halter över 30 µg/m3
(målvärdet i Frisk luft) eller 50 µg/m3 (EU:s normvärde) vid användning av VH,
inte heller vid fullt fungerande teknik och perfekt hastighetsefterlevnad.
Beräknade samhällsekonomiska besparingar (ASEK) för uppmätta och
modellberäknade utsläppsminskningar av PM2,5 och PM10, visade hälsoeffekter
på 180 000 kr, kulturmiljöeffekter (på grund av minskade NOx-emissioner) på
29 000 kr, samt klimateffekter (minskade CO2-emissioner) på 168 000 kr till följd
av VH-perioden 8 mars till och med december år 2021. Om utökade värden för
hälsa används, som tagits fram av forskare vid Umeå Universitet och SLB-analys,
utökas besparingen i hälsoeffekter till 369 000 kr.

Framkomlighet påverkades marginellt negativt vid visning av VH60; det
genomströmmande flödet i alla körfält minskade med upp till cirka 200 fordon
per timme. Minskad hastighetsvariation uteblev liksom tydliga omfördelningar
mellan körfälten. Restider förlängdes under VH60-påslag och var i genomsnitt c:a
8 sekunder längre.

Trafiksäkerheten har enligt beräkningar i den s.k. potensmodellen förbättrats tack
vare en lägre genomsnittshastighet under visning av VH. Olycksfrekvensen
beräknades minska med cirka 16 procent. Analyser visade även tydliga tecken på
att avståndshållning mellan fordon förbättrades under VH60-påslagen.
Samlade effektbedömningar baserade på förändringar inom miljö och hälsa,
uppmätta framkomlighetsförändringar samt trafiksäkerhetsförändringar
beräknade enligt potensmodellen, beräknade enligt befintliga effektsamband till
följd av hastighetspåverkan, visade en positiv samlad nytta för VH som åtgärd.

Nettonuvärdet över en 20-årig driftperiod (avskrivningsperioden för
teknikinvesteringar) beräknades till 5,2 mnkr (NNK 2,4). Om det inte hade varit
för uteblivna påslag hade nyttan fördubblats. Därutöver visade en kalkyl med
expertbedömda värderingar för miljö och hälsa att nettonuvärdet hade ökat
ytterligare till 15,1 mnkr (NNK 6,9) vid ett fullt fungerande VH.

Slutsatser
En övergripande slutsats från arbetet är att bristande hastighetsefterlevnad har
haft en betydande påverkan på VH-åtgärdens effektpotential. Åtgärder för att
säkra hastighetsefterlevnaden är nyckeln för att skapa höjda nyttor för hälsa
(luftkvalitet), klimat, och trafiksäkerhet. För att VH ska uppnå sin fulla potential
krävs kompletterande och stödjande åtgärder inriktade på förbättrad
hastighetsefterlevnad. Kommunikation med trafikanterna, antingen via skyltar
eller som förarstöd, kan till exempel vara betydelsefullt för att få bättre förståelse
och därmed ökad efterlevnad av de varierande hastighetsgränserna.

Vad som styr trafikanterna att sänka hastigheterna i ett VH-system, bedöms vara
avgörande för effekten av åtgärd. Beroende på vilket syfte VH ska ha, om det är
miljö, hälsa, trafiksäkerhet eller framkomlighet som är det primära behovet kan
styrningsformen se olika ut. I projektet var planen att styra efter luftkvalitet, ett
visst gränsvärde för en överkommen luftförorening. Men då det av tekniska skäl
inte gick att införa luftkvalitetskriterier i styrningen av trafiken, infördes styrning
istället efter ”tät trafik”, som kan ha påverkat förväntade positiva effekt på
luftkvaliteten negativt.

Vid ett fullt fungerande VH och en optimal hastighetsefterlevnad beräknades
utsläppsminskningarna, tillsammans med de trafiksäkerhetsmässiga positiva
effekterna, trots allt bidra till att VH ser ut att vara en samhällsekonomiskt
värdefull åtgärd.

Lärdomarna har varit många och det finns goda skäl att tro att framtida
implementeringar kan ta stöd av erfarenheterna från detta projekt. Ett antal
uppföljningsstudier har identifierats för att bygga vidare på denna
kunskapsplattform och utveckla VH till en användbar och nyttig funktion i
framtiden. Det rekommenderas att VH kvarstår på E4/E20 i detta syfte.

Länk till publikation i fulltext (pdf-fil, 2 042,8 kB. Öppnas i nytt fönster)

Författare: Jeffery Archer, Max Elmgren, Christer Johansson, Michael Norman, Michelle Benyamine Remahl
Utgivare: Trafikverket
Utgivningsdatum: 2022-12-23
Diarienummer: TRV 2019/106348
ISBN: 978-91-8045-051-5
Antal sidor: 52
Språk: Svenska
Kontaktperson: Michelle Benyamine Remahl, PLkvh