Mätning av miljöeffekter – gas och partikel emissioner

För att beräkna effekten av vidtagna åtgärder på emissionerna från biltrafiken har VTI:s simuleringsmodell VETO utnyttjats. Resultat från flödesmätningarna och hastighetsmätningarna har använts som ingångsvärden i modellen. Resultaten visar vilka förändringar som skett då det gäller bränsleförbrukning samt utsläpp av kväveoxider, kolväte och koldioxid, som följd av de vidtagna åtgärderna. Beräkning av utsläpp skedde i platserna i Fagersta, Nyköping, Pålsboda och Uppsala. Platserna i Eskilstuna ingick inte. Resultaten redovisas i kostnadstermer som gör det möjligt att jämföra med olyckskostnaden.

Beräkningarna är utförda med avseende på den trafik som direkt påverkas av åtgärden. Hänsyn har inte tagits till att trafik kan ha omfördelats till alternativa gator. Detta innebär att resultaten bör tolkas med viss försiktighet då resultaten bara gäller för det vägområde som direkt påverkas av en åtgärd. Vid beräkningarna har resultat från flödesmätningar och hastighetsmätningar som genomförts i föreliggande undersökning använts som ingångsvärden i modellen.

Flera studier pekar relativt entydigt på att ett jämnt körsätt ger minskade nivåer på avgasutsläpp medan ett ryckigt körsätt får motsatt effekt. Körmönstret påverkas dock av egenskaper i gatunätet på ett mycket komplext sätt och kan inte isoleras till en, i gatunätet, avgränsad sträcka med enskilda egenskaper. Det är därför viktigt att tolka effekterna av en förändring av trafikmiljön utifrån ett helhetsperspektiv där den totala trafikmiljön beaktas. Det råder samstämmighet om att större geografiskt sammanhängande områden (t.ex. bostadsområden, hela stadsdelar) där hastighetsreducerande åtgärder införts, relativt sett ger större reduktion av avgasutsläpp jämfört med åtgärder i mindre områden av lokal karaktär som enstaka gator, (Hedström, 1999).

3.5.1 Tillvägagångssätt

VETO ger möjlighet att beräkna fordonskostnader, avgasemissioner och hastighet som funktion av fordon, väg, hastighetsgräns, körbeteende m.m. En utförlig dokumentation finns publicerad i VTI-meddelande 501 (Hammarström och Karlsson, 1987). Denna dokumentation beskriver dock inte direkt avgasmodellen. Avgasmodellen är dock identisk med delmodellen för bränsleförbrukning, vilken ingår i dokumentet.

VETO är en frifordonsmodell men genom att ange ett uppmätt körförlopp kan även trafikinteraktioner beskrivas.

Vid miljöberäkning på raksträcka (Pålsboda) har ett medelkörförlopp för varje fordonstyp använts. Start, sluthastighet samt hastighet över övergångstället har matats in varefter VETO beräknat det resulterande körförloppet och fordonsemissionerna.

För korsningarna och cirkulationsplatserna har en annan ansats används. För varje typ av fordonsrörelse, vänstersväng, rakt fram eller högersväng, har ett speciellt körförlopp beräknats utifrån uppmätta hastigheter. Körförloppet har begränsats till 200 meter före och efter korsningen. 200 meter har valts för att de tunga fordonen skall kunna accelerera upp till sin sluthastighet under det studerade körförloppet. Om inverkan av en förändring söks uttryckt i procent blir denna förändring en funktion av hur lång sträcka som beaktas. Ju längre sträcka före och efter en korsning som ingår i beräkningarna, desto mindre procentuell förändring erhålls.

Emissionerna för de olika fordonsrörelserna har sedan vägts ihop med andel fordon per fordonsrörelse. De olika fordonstyperna har antagits ha samma andel per fordonsrörelse. Vid en mätplats, Uppsala S:t Johannesgatan, har en specialstudie genomförts för att undersöka andel stoppande fordon samt medelstopptid för ett fordon. S:t Johannesgatan valdes på grund av att andel stoppande antogs vara störst av de studerade objekten. Utifrån dessa data har ett emissionstillskott adderats till emissionerna.

Beräknade avgasutsläpp med VETO motsvarar fullt uppvärmd motor, vilket medför att kallstarteffekter och avdunstning inte ingår. Detta utgör en underskattning av de beräknade fordonsemissionerna.

En vägsträcka beskrivs genom en serie homogena block. I ett homogent block är alla vägbeskrivande variabler konstanta. De vägbeskrivande variablerna är följande: • Blockets längd • Vägbredd • Hastighetsgräns • Lutning • Horisontalradie • Tvärfall/skevning • Vägojämnhet • Slitlager • Väglag

Fordonsbeskrivningen omfattar bl.a. följande: • Motor

• Transmission

• Hjul inklusive rullmotstånd • Fordonsmassor

• Luftmotstånd

Körbeteende omfattar bl.a. följande:

• Eftersträvad hastighet som funktion av olika förutsättningar • Gaspådrag

• Retardationsnivå som funktion av hastighet • Övre varvtalsgräns på andra växlar än den högsta

• Undre varvtalsgräns vid dellast på andra växlar än den lägsta • Undre varvtalsgräns på andra växlar än den lägsta

VETO har genomgått en omfattande validering, vilken dokumenterats [Hammarström, 1999]. Enligt denna validering, som avsåg en bensindriven katalysatorbil, gav VETO mycket god överensstämmelse för bränsleförbrukning och därmed också för utsläpp av CO2. Resultatet för övriga avgaser skulle kunna rubriceras som en acceptabel överensstämmelse.

3.5.2 Körförlopp och Vägbeskrivning

Fullständiga körförlopp har inte funnits för någon mätplats utan körförloppen har beräknats utifrån uppmätta punkthastigheter. De flesta punkhastighetsmätningarna har skett på övergångsställen i anslutning till korsningarna med undantag för objektet Dag Hammarskjölds Väg i Uppsala där hastigheten genom korsningen mättes.

På tre platser (Fagersta, Nyköping och Pålsboda) mättes trafikvolymen både före och efter åtgärderna. I Uppsala har trafiken antagits vara oförändrad. På en plats, S:t Johannesgatan/Kyrkogårdsgatan i Uppsala har tomgångseffekter adderats till miljöeffekterna för den del av trafiken som tvingats stanna och vänta. Som underlag användes resultat från en begränsad undersökning av bilarnas väntetider vid infarten till korsningen före och efter åtgärd.

Beräkningarna är utförda på rak väg vars vertikala lutning förutsätts vara noll. Fordonsbeskrivning

Liksom i VV:s EVA-modell delas trafiken in i: lätta fordon (= personbilar och lätta lastbilar); tunga bilar utan släp och tunga bilar med släp.

• Dessa fordon har indelats i 5 årsmodellkategorier: A1, A2, B, C och D. Kategorierna motsvarar de definitioner som används av Vägverket.

De olika kategorierna har fått motsvaras av följande årsmodellklasser: • A1, –1986

• A2, 1987–1992 • B, 1993–1995 • C, 1996–1999 • D, 2000–

Trafikdata

Denna typ av data avser både total trafik per fordonstyp och fördelning på kategorier per fordonstyp. I tabell 3.1 redovisas fördelning på kategorier per fordonstyp:

Tabell 3.1 Procentuell fördelning på kategorier*.

Kategori Lätta Tunga utan släp Tunga med släp

A1 15 8 5 A2 0 32 26 B 34 15 9 C 44 41 58 D 7 4 2 *Enligt [Sjödin, 2001] Övriga beräkningsförutsättningar

I beräkningarna ingår inte avdunstningar och kallstartsemissioner.

Följande värderingar har använts baserat på (Vägverket, 1999, Hammarström, 2000):

• NO_x 73 kr/kg

• HC 51 kr/kg

• CO2 1,50 kr/kg • Partiklar 3 726 kr/kg