Resarch areas

This report is part of the project Measures and methods for evaluating pedestrian and bicycle traffic and summarises the present needs for, and the procedures applied in, estimating the proportion of total travel represented by pedestrian and cycle traffic. The report also comprises an analysis of the data available in Sweden in the form of travel surveys and measurements of pedestrian and cycle traffic flows. In the analysis, different methods are compared, similarities and differences are identified, and the significance of these differences for monitoring pedestrian and cycle travel is discussed. The aim of the project is to propose a harmonised method for estimating the proportion of cycle and pedestrian traffic in Swedish towns.

Most local authorities have some type of target with regard to cycle traffic, while target formulations for pedestrian traffic are less frequent. To increase the proportion of total travel represented by cycle traffic is the most common target. However, this target is seldom followed up, and it is mostly the numbers of cyclists at certain points that are measured instead. Many local authorities make annual flow measurements in order to monitor their overriding targets regarding cycling and to prioritise certain measures among others, or to monitor specific measures on individual routes. Travel surveys are made less frequently and are mainly used in planning and monitoring general plans. In certain cases, local authorities have made additional surveys for their own areas within the framework of regional travel surveys. These can then be used to analyse travel at local level also, inclusive of the journeys in the local authority area by people commuting into the area. In principle, national travel surveys such as RES 2005–2006 could be used for monitoring pedestrian and cycle travel at local level, but as a rule there are far too few observations in individual towns.

The survey and analysis have demonstrated that there are several differences in method between different travel surveys, and that these have distorted the results concerning the choice of mode. Both the method as such with its definitions and limitations, and the quality of the various phases in its implementation, play a part. Our analyses have for example shown that the definition of travel (main trips, part trips, trip element) is of especially great importance. This has consequences in comparisons between different places and also for monitoring over time. The period spent on collecting data and the period for which the results are reported also have an important part to play. RES collects data over the entire year, while the local investigations and measurements often focus on spring/autumn and weekdays.

There are also differences between cycle counts, from fixed measurement points at a few places to manual counts at a relatively large number of places. It is often the cycle flows to/from the centre of the town that are counted. In some cases, short counts are combined with those at some fixed measurement point, and the counts are scaled up into daily or annual values. Many local authorities collect weather data during these measurements, but few correct the traffic data with respect to these. Measurements are mostly made in the spring or autumn. Measurements of pedestrian flows are becoming increasingly common, and are often made by organisations such as "City Interaction" or similar. The arrangement is often based on the way cycle counts are made.

Since travel surveys and traffic flow measurements measure different things, conclusions based on the different sources may at times differ. The measurements may show that people cycle more than ever before, while travel surveys show that the proportion of cycle traffic is decreasing. Both conclusions may be right, and they reflect the importance of the methods employed, and also of the units (numbers or proportion). The unit "proportion" is made up of more components than pedestrian and cycle traffic as such, and depends above all on the total travel. It is therefore not only the proportions that are of interest but, for example, also the number of trips per person.

The Swedish Road Administration is planning to install median barriers on narrow two-lane rural roads with paved carriageway widths down to 9 m. Overtaking lanes will be added on the road sections where barriers are installed. The added overtaking lanes will make it possible to overtake on at least 15 per cent of the road length. The narrow roads with median barrier will therefore mostly get one lane per direction. The result will be a “sparse” 2+1-road as opposed to the conventional Swedish 2+1-design with a continuous overtaking lane that is alternating between the two driving directions.

VTI has, by commission of the Swedish Road Administration, constructed speed-flow relationships for “sparse” 2+1-roads with different percentages of the road lengths including an overtaking lane. The speed-flow relationships are based on simulation using the Rural Traffic Simulator (RuTSim). Speed-flow relationships for a normal two-lane road and a conventional 2+1-road have also been constructed using the same method to allow comparison of the “sparse” 2+1-road designs with conventional designs.

The length of the overtaking lanes has been assumed to be 850 m on the “sparse” road designs and 1 500 m on the conventional 2+1-design. Moreover, the road alignment has been assumed not to place any additional restrictions on the quality-of-service.

The resulting speed-flow relationships indicate that the highest speeds are obtained on the two-lane road during low volume conditions. The possibility to overtake slower traffic is however limited on the two-lane road in higher traffic flows. The overtaking lanes on the conventional 2+1-design does however allow overtaking also in higher traffic flows. The highest speeds in high volume conditions are therefore obtained on the conventional 2+1-road. The shorter overtaking lanes on the “sparse” 2+1-designs do not allow sufficient platoon discharge. The speeds on the “sparse” designs are consequently influenced already in low volume conditions and will also be lower than the speeds on the conventional road designs. This is why further research related to this work include analysis of the impact of the overtaking lane length on “sparse” road designs including a median barrier.

It is necessary to relate the presented speed--flow relationships to the ongoing revision of the Swedish speed limit system. In the revision, the speed limit on most of the conventional 2+1-roads will be increased from 90 to 100 km/h. This increase will also be implemented for “sparse” 2+1-designs including a median barrier. The increased speed limit will give rise to an increase in passenger car speeds of about 4 to 5 km/h compared to the speeds presented in this work. The speeds on a “sparse” 2+1-road with speed limit 100 km/h will therefore be higher than the speeds on a two-lane road with speed limit 90 km/h. The speed limit on many two-lane highways will also be lowered to 80 km/h.

This investigation aims at increasing knowledge of distance keeping at urban junctions. Since these are where most rear end collisions occur, such knowledge is important for traffic safety and trafficability.

A pilot study was conducted in the form of literature studies. The main investigation was performed through of impeded vehicles measurements with a traffic analyser and video filming.

A study was made of the total traffic approaching the junction and also of two selected groups of impeded vehicles. The impeded vehicles were following a vehicle that either turned right or proceeded straight ahead.

Four junctions were selected, two with traffic lights and two without. At three of the junctions, there was a speed limit of 50 km/h. At the fourth junction, which was one of those with traffic lights, the speed limit was 70 km/h. The time gaps were measured at four points corresponding to 0, 2, 4 and 6 seconds before the junction for a vehicle with a speed equal to the speed limit. The measurements were carried out over a period of two days. Video filming was performed during rush-hour traffic for later identification of vehicle behaviour. In order to study the “successive” change, a special study was carried out through video filming where the time gap was calculated for every five meters.

For total traffic over two days, the mean values for impeded vehicles (time gap < 5 sec) were between 2.2 and 2.7 seconds. The two roads with traffic lights show a decrease in the time gap, while the roads without traffic lights show an increase. The time gap distribution was shortest just before the junctions without traffic lights and nearest the junctions with traffic lights.

Regression analysis shows a positive relation between the time gap and distance to the junction. For three junctions, the 5-percentile for the time gap increases.

When investigating the successive change in time gap, it was found that vehicles impeded by others turning right reduce their time gap from about 20 metres before the junction. Vehicles impeded by others proceeding straight ahead have approximately the same time gap all the way on the section studied.

Inom Sverige och Finland tillåts lastbilstransporter med fordon som är upp till
25,25 meter långa och som har en totalvikt på max 60 ton. Inom övriga EU är normen
18,75 meter och 40 ton.
Regeringen har givit VTI (Statens väg- och transportforskningsinstitut) i uppdrag att
utreda vilka effekter de långa lastbilarna har för transportsystemet i Sverige. Vi har
tolkat in att även effekterna av tunga lastbilar skall beskrivas. I uppdraget ingår att
analysera konkurrensytan mellan väg- och järnvägstransporterna och att göra en
samhällsekonomisk bedömning av nuvarande fordonsreglering i Sverige.
Utredningen bygger till stor del på en genomgång av den officiella statistiken. Den
nationella godstransportmodellen SAMGODS har använts för att simulera hur valet av
transportmedel och näringslivets transportkostnader påverkas vid förändring av lastbilarnas
längd- och viktdimensioner. Förändringen av avgasemissioner har beräknats
med hjälp av den europeiska beräkningsmodellen ARTEMIS och bullereffekter med
den europeiska modellen HARMONOISE. Tidsfördröjningar och trafiksäkerhetseffekter
har beräknats med hjälp av metoder utvecklade inom VTI. Effekterna för
vägslitaget bygger på en nyligen framlagd avhandling vid VTI.
En stor andel av godstransporterna i Sverige utförs med fordon som överskrider EUnormen.
Statistiken visar att 64 procent av tonnaget (ton) och 74 procent av transportarbetet
(tonkilometer) sker med fordon som väger mer än 40 ton och/eller har sju axlar
eller fler. Måttet sju axlar eller fler används i avsaknad av information om lastbilarnas
längd.
Förutsatt att samma godsmängd skall transporteras medför kortare och lättare lastbilar
att transportkostnaden per fordon minskar men att antalet fordon som behövs ökar.
Kostnaden per lastbil beräknas minska med 5 till 12 procent inom de olika varugrupperna
och antalet lastbilar öka med 35–50 procent. I genomsnitt antas det krävas
1,37 lastbilar med maximal EU-storlek för att ersätta en lastbil med maximal svensk
storlek. Kostnaden för lastbilstransporter beräknas öka med 24 procent.
Scenarier
För att få en bild av hur de ökade kostnaderna påverkar trafikarbetet på väg och hur
transportarbetet fördelar sig mellan väg och järnväg har olika scenarier för år 2005
definierats.
• Scenario A är referensscenario, lastbilarna är upp till 25,25 meter och får väga
max 60 ton.
• I scenario B antas att överflyttning till andra transportslag inte är möjligt.
Lastbilarna är upp till 18,75 meter och får väga max 40 ton.
• I scenario C tillåts överflyttning mellan väg, järnväg och sjöfart. Lastbilarna är
upp till 18,75 meter långa och får väga max 40 ton.
• I scenario D fördelades 2005 års godsvolymer på en infrastruktur där kapaciteten
för godståg har förstärkts. Lastbilarna är upp till 25,25 meter och får väga
60 ton. Detta är ett ”stödscenario” som simulerats för att det skall vara möjligt
att separera effekterna av de två förändringar som sker simultant i scenario C.
Allt annat antas vara lika. Vi har antagit att det inte sker någon förändring av verksamheters
lokaliseringar och att sysselsättningen på arbetsmarknaden inte påverkas och vi
har inte studerat hur den totala transporterade godsvolymen förändras vid förändrade
transportpriser.
Idag är kapacitetssituationen för godstransporter på järnväg besvärlig. Det är svårt att
finna nya godståglägen till/från Stockholm, Göteborg och Malmö. Även situationen vid
den stora rangerbangården i Hallsberg är problematisk. Detta gör att en förändring av
lastbilarna, på kort sikt, kan förväntas ge ett utfall som ligger rätt nära scenario B.
Scenario B
För den tunga lastbilstrafiken som helhet (lastbilar med totalvikten 3,5–60 ton) beräknas
trafikarbetet (fordonskilometer) öka med 24 procent när svenska fordon ersätts med EUfordon.
Den totala transportkostnaden för näringslivet beräknas öka med ca 7,5 miljarder kronor
per år (alla nyttor och kostnader uttrycks i prisnivå 2001). Transportkostnadsförändringen
visar sig vara den helt dominerande negativa effekten av förändrade fordonsnormer.
Av de övriga effekterna går de flesta i samma riktning.
Med fler lastbilar på vägarna beräknas kostnaden för trafikolyckor öka med
491 miljoner kronor per år. Ingenting i den studerade olycksstatistiken tyder på att
kortare och lättare fordon skulle ge färre eller mindre allvarliga olyckor.
Dieselförbrukningen beräknas öka med drygt 6 procent, vilket leder till ökade utsläpp
av avgasemissioner till ett sammanlagt värde av 583 miljoner kronor per år. Koldioxiden
står för 62 procent motsvarande ca 240 000 ton.
Bulleremissionerna beräknas öka motsvarande ett värde av 690 miljoner kronor per år.
Fler lastbilar på vägarna beräknas medföra tidsförluster för bilisterna motsvarande ett
värde på 50 miljoner kronor per år.
Den enda förbättring som beräknas uppkomma är att vägslitaget minskar och att statens
skatteintäkter ökar. En förutsättning är dock att godset fördelas på fler axlar än dagens
EU-fordon.
Den totala samhällsekonomiska kostnaden för att införa kortare och lättare fordon
uppgår till 8,9 miljarder kronor per år.
Konkurrensytan mellan väg och järnväg
Det negativa utfallet av förändrade lastbilsnormer kan lindras ifall det är möjligt och
företagsekonomiskt rimligt att flytta över delar av godsvolymerna till järnväg. En större överflyttning till järnväg kräver dock såväl ökad spårkapacitet som en förbättring av
erbjuden servicenivå och tillförlitlighet.
En genomgång av tidsserier för väg- och järnvägstransporter de senaste 30 åren, både på
aggregerad nivå och varugruppsnivå, visar att det är svårt att se tecken på att väg och
järnväg tar volymer av varandra – även vid de perioder där vi vet att stora kostnadspåverkande
förändringar ägt rum.
En tydlig observation är att det för de flesta varugrupperna finns ett transportslag som är
kraftigt dominerande. Detta tolkas som att det från transportköparnas synvinkel är stor
skillnad mellan väg- och järnvägstransporter.
Något som även bör beaktas är möjligheten att järnvägsoperatörerna höjer sina priser
ifall lastbilstransporterna blir dyrare.
Scenario C
I scenario C räknas med en betydande överflyttning till järnväg. Trots detta beräknas
trafikarbetet på väg öka med 14 procent, vilket gör att näringslivets transportkostnad
beräknas öka med ca 3,1 miljarder kronor per år.
Kostnaden för trafikolyckor beräknas öka även i detta fall, liksom kostnaden för bullerstörningar
och bilisternas tidsfördröjningar.
Avgasemissionerna beräknas dock minska jämfört med scenario A. Utsläppen av koldioxid
beräknas minska med ca 106 000 ton per år, vilket är knappt 3 procent av den
tunga lastbilstrafikens utsläpp och värderas till 159 miljoner kronor per år.
Slutsats
En regelförändring mot kortare och lättare lastbilar i Sverige skulle ge en samhällsekonomisk
förlust som framför allt bärs av näringslivet.
De bärighetsinvesteringar som Vägverket påbörjade 1988 för att anpassa vägarnas
standard till de krav som tunga fordon ställer förväntas i sin helhet kosta 46 miljarder
(prisnivå 2001). Denna kostnad tjänas in av samhället efter drygt 5 år i scenario B och
efter knappt 12 år i scenario C.

VTI has, by commission of WSP, compared the quality-of-service of an alternative rural road design to the performance of the existing road on a section of the national route E18. This studied part of E18 is located between Karlskoga and Lekhyttan. The alternative design has separated oncoming lanes and a lane design that follows that of the existing road with an addition of two 1,5 km long overtaking sections. The total length of the road is 15 km and no substantial traffic flows enter or exit the road along the studied stretch. All analyses were to be based on simulation results of the VTI rural traffic simulation model, RuTSim.

AADT along the road has been estimated to 13 280 vehicles for the design horizon year 2025. Two hourly traffic flows for the simulation were constructed based on this estimate. One of the flows was set to 10.0 per cent of AADT for passenger cars and 7.65 per cent of AADT for heavy vehicles in order to correspond to the flow during the design hour. The other flow, 6.2 per cent of AADT for both passenger cars and heavy vehicles, corresponds to the average weekday traffic volume.

The speed limit of the studied road is 90 kph. According to the Swedish road design manual the journey speeds of light vehicles should not be less than 10 kph below the speed limit during the design hour. The alternative road design results in average journey speeds for light vehicles of 78 and 77 kph in the eastbound and westbound direction respectively. The corresponding average journey speeds for the existing road are 81 and 79 kph. The design criterion is consequently not fulfilled for the alternative road design. It is therefore desirable to increase the quality-of-service with additional or longer overtaking lanes. Delays, platoon lengths and percent time spent following are also studied. These performance measures indicate a road design alternative with reduced quality-of-service compared to the existing road.

This traffic simulation study has been conducted without data for calibration and validation of the simulation model. The uncertainty in the simulation results is therefore larger than if data had been available. There is also a risk that some local conditions on the road, that may influence the simulation, have been neglected.