Rätt fordon i traifken

Vilket fordon man ska välja handlar inte bara en ekonomi och miljö, även att göra att trafiken flyter smidigare.

För korta sträckor är cykeln överlägsen, men de är alltid inte möjligt att cykla. Att använda en liten bil kan vara smidigt i stan, men inte lika stabil i högre hastigheter. Om man ska dra ett tyngre släp så fungar inte moped.

Många personer tar bilen även på mycket korta sträckor, men ärligt talat, på mindre än 5km, går de nästan fortare att cykla än att parkera bilen.

Cykel: Enkelt och billigt fortskaffningsmedel, lämpar sig främst för korta sträckor
Moped/Elcykel/EU-moped: Relativt billigt, men inte fullt lika enkelt. Färdas ungefär dubbelt så fort som en cykel, lämpar sig därför bra på sträckor upp till dubbelt så långt.
Mopedbil/ATV: Lika snabb som en moped, men med ökad möjlighet att bära last och med bättre skydd för chaufför och last.
Halvkombi: Mindre bil, lämplig i stan då den är lätt att manövrera och fickparkera.
Liten Sedan: Medelstor bil, fungerar väl både i stan och i högre hastigheter
Stor Sedan: Större bil, mindre lämplig i stan, fungerar bra på landet. Kan ta skapligt med last, men inga större mängder.
Kombi: Större bil, liknade fördelar som stor sedan, men kan ta mer last och är lämplig som drag bil.
Minibuss: Större bil, på grund av mer uppsittande ställning klarar den mer passagerare utan att kompromissa med lastkapacitet, men de gör den olämplig både i stan och på landet.
SUV: Större bil, kapacitetsmässigt likvärdig med minbuss, men lägre och grövre. Fungerar därför bättre i hårda förhållande och på landet än minibussen.

Vad välja?

Uppifrån och ner:
Jämn väg/bra förhållande (1-4)
Ojämn väg/dåliga förhållande (5-6)

Från vänster till höger:
Ensamstående
Par
Ensamstående med barn
Kärnfamilj
Kärnfamilj med extra transportbehov (typ husvagn)
Kärnfamilj med barnöverskott

Maglev omröstning

De här kanske blir lite av en analys av redan "frälsta". Men lite spridning gör de intressant. De flesta personerna som bor i Sverige har inte ens tagit ställning till järnvägsutbyggnad, och ännu färre har överhuvudtaget någon åsikt om maglev. Maglev idag är knatat av missförstånd som jag hållas kunna klarna upp.

Denna omröstning är därför till stor del gjord med röstdeltagarnas eget omdöme vad som de kan tänkas tro vara bäst.

Gröna tåget: 3 röster, 10%
Tämligen få personer som tycker att endast en investering i nya tåg är tillräcklig.

HSR: 4 röster, 13%
Något fler som föredrar en lite mer omfattande utbyggnad av svenskt järnvägsnät, fortfarande trots allt ganska få. Denna omröstning gjordes i majoritet före artikeln om den ekonomiska analysen skrevs.

Maglev (2 prioritetsnivåer): 7 röster, 24%
Den något billigare lösningen med 2 prioritets nivåer har ett relativt många anhängare.

Maglev (3 prioritetsnivåer): 13 röster, 44%
Den lite dyrare modellen med fler prioritetsnivåer har flest supporters, varför? Ja jag vet inte, lämna gärna en kommentar.

Flyg: 0 röster, 0%
I mitt tycker förvånansvärt få som föredrar flyg, men å andra sidan, om jag ser till mig själv, om jag kan välja tåg före flyg så gör jag hellre det.

Går bra som de är idag: 2röster, 6%
Brukar alltid vara 15-20% som är nöjda med status quo. Något färre i denna omröstningen visar väll på att ni som har röstat helt enkelt är lite mer intresserade än genomsnittet.

Varför maglev?

Om nu maglev och HSR har en snarlik kostnad bunden till sig varför då satsa på ett "osäkert" (maglev) kort framför ett "säkert" (HSR).

1: Säkerhet
2: Acceleration
3: Toppfart
4: Regionförstoring
5: Trafikökning

Säkerhet
Säkerhet handlar inte bara om att inte skadas eller drabbas av andra faror, utan även av ekonomisk säkerhet och driftsäkerhet.

Ekonomi - Säkerhet
Ett vanligt argument emot maglev är att de är en oprövad teknik, och därför ekonomiskt osäkert. Inget skulle kunna vara längre från sanningen. Maglev spåret tillverkas färdigt i en fabrik med 100% kontroll över processen.

Tekniken har även fler år på nacken än HSR. Maglev banan i Tyskland har körts kontinuerligt i ca 30 år. Förvisso har TGV funnits i snart 40år, men de är inte samma tåg. Banan i Tyskland använder fortfarande samma motor idag som för 30 år sedan eftersom motorn sitter i rälsen.

Drift - Säkerhet
Denna kategori är något mer osäker. Förvisso har man kört maglev i 30 år, men inte enligt tidtabell. Shanghai flygplats skyttel har dock kört i snart 7 år i 15minuters intervaller. Driftsäkerheten har varit över 99% med mindre än 1 sekunds försening över den här perioden. Det finns inget annat transportsystem som idag kan matcha det. Jämförelsen är förvisso inte helt rättvis då de bara finns en kommersiell transrapid bana, men de ger en fingervisning. Kan även notera att HSR tåg har klarat sig med mycket bättre på grund av att de i de flesta fall går på egna spår.

Person - Säkerhet
Säkerhet för personer finns på flera nivåer. Det mest uppenbara är för passagerarna, men även för personer i samhället runt omkring är säkerheten viktig.

Övergångställen, vägkorsningar och även folk som genar över rälsen är faror som tåg frambringar. För maglev elimineras dessa faror i princip fullständigt då rälsen praktiskt sett inte går att bygga direkt på marken.

För passagerarna finns de både aktiv och passiv säkerhet. Den aktiva säkerheten består av ett integrerat kontrollsystem som håller koll på var och man på de viset kan ha multipla datorer som undviker olyckor. Vid olyckan i Tyskland var detta system ännu ej fullt integrerat på grund av att de är en prototypanläggning vilken vid tillfället inte borde ha burit människor.

Vid flygolyckor är de faktiskt inte höjden som orsakar majoriteten av dödsfallen, utan dels bränslet och dels hastigheten. Bränslet är inget problem för maglev då den inte bär något. Hastighet har maglev dock gott om. Magnettåg saknar skyddande lok, men de har visat sig om och om igen att loket inte skyddar så mycket som man kanske tror. Olyckan Eschede är ett tydligt exempel. Ett hjul gick sönder (maglev har inga hjul) spåra ut (maglev kan inte det) skada en skyddsräls (maglev har ej) vilket drog upp en räl (finns ej på maglev) vilket gjorde att tåget gick in i en pelare till en bro för en planfri korsning (vilket maglev inte behöver) och vagnarna rada upp sig på varandra (vilket ej går på maglev).

En typ av olycka som däremot är möjlig för maglev är vad som inträffa för Sunset Limited over night express 1993 där en bro blev något skev efter att en pråm kolliderade med en pelare. Bron rasade inte, vilket var ett problem, eftersom bron inte rasade signalerades inte problemet så att tåget inte stoppades. Geometriska kontrollen för magnettåg är dock betydligt högre, vilket rimligen skulle göra att en sådan olycka inte skulle inträffa lika lätt.

Acceleration
Varför är acceleration så viktigt? Här är en av de absolut viktigaste argumenten för maglev. För ett transrapid att nå 400km/h och åter bromsa ner till 0km/h tar de mindre än 3 minuter. För att sätta detta i perspektiv så är de jämförbart med vad en Bugatti veyron klarar av.

Varför är de så viktigt då? Medan en HST så som en TGV eller en AGV färdas från Stockholm till Linköping kan en transrapid klara av att färdas samma sträcka och samtidigt stanna i Södertälje, Nyköping och Norrköping och fortfarande vara ifrån Linköping innan HST tåget ens är inne i kommunen. Varför detta är så viktigt kommer jag till senare.

Den högre accelerationen gör även att fler tåg kan samsas tätare på rälsen. Medan en HST med tät turtäthet bara kan ha två prioriteringshöjder (tåg som stannar olika ofta) kan en maglev ha tre eller t.o.m fyra, alternativt ha två men fortfarande köra på enkelspår. Nyttan av enkelspår torde vara ganska uppenbar, de blir helt enkelt betydligt billigare att bygga infrastrukturen.

Toppfart
Varför toppfart är viktigt är ganska självklart. Ju fortare man kör, ju fortare kommer man fram. Toppfarten för transrapid ligger i dagsläget på 550km/h, men kan enkelt ökas med rätt bangeometri, något som idag helt enkelt inte existerar.

Högsta toppfart för HSR är knappt 400km/h. En sak är intressant, toppfarten för HSR kommer aldrig att bli snabbare än runt 400km/h, orsaken till detta är acceleration. Motor och transformator åker nämligen med tåget. Man har nu kommit till en punkt där motorn väger så mycket så att man helt enkelt inte kan öka accelerationen genom att sätta på en större motor, den blir helt enkelt tyngre, vilket reducerar ökningen. Att åka över 400km/h med den idag tillgängliga accelerationen, säg 450km/h är helt enkelt meningslöst, man skulle helt enkelt inte hinna accelerera upp till full hastighet på någon rimlig sträckning i Europa, den höga toppfarten blir helt enkelt meningslös.

För maglev är detta inget problem, motorn sitter i rälsen. Dubbelt så mycket motor = dubbelt så mycket acceleration. Att motorn väger mer spelar ingen roll, den sitter ändå fast.

Idag accederar transrapid hela 6 gånger snabbare än ICE vilket i praktiken betyder att man effektivt kan köra ungefär 2,4 gånger snabbare på samma sträcka vilket betyder att man på de snabbaste sträckorna i Sverige skulle kunna köra närma 1000km/h som mest.

Eftersom magnettåg saknar vingar finns de inget praktiskt hinder mot att köra i överljuds fart, men Sverige är helt enkelt för litet för att de ska finnas någon poäng.

Regionförstoring
Regionförstoring är knepigt, för att få en effektiv förstoringseffekt så behöver man täta stopp närma centralorten med höga hastigheter långt ifrån, samtidigt. Därför använder man ofta spårvagnar i centrum, tunnelbana i central kommunerna, pendeltåg i kranskommunerna och regionaltåg till angränsande län.

I Sverige har vi idag 5 regioner i södra Sverige, Stockholm, Skåne, Göteborg, Jönköping och Östergötland.

Alla regionerna har sina särdrag, men tre av dem är lite mer klassikt utformade med ett centrum, förorter, sovorter och veckopendling. I Stockholm kan man se detta tydligt där centralkommunerna alla idag erbjuder fullständig möjlighet till pendling, kranskommunerna med begränsad pendling och orterna lite längre bort så som Eskilstuna och Västerås som erbjuder viss möjlighet till pendling, klassiskt, men ointressant.

I vårt exempel är Skåne och till viss del Östergötland mer intressant som exempel. Skåne är de enda stället i Sverige idag som erbjuder normal pendling mellan många stora orter. Malmö, Lund, Helsingborg och Kristianstad alla runt eller över 100k och även Ystad, Trelleborg, Landskrona, Ängelholm och Höganäs strax under 50k. Även om exempelvis Kristianstad, Malmö och Ängelholm inte är inom normalt pendlingsavstånd så är de idag integrerade med varandra genom att de finns en stor rad orter emellan där exempelvis om manen i familjen jobbar i Kristianstad och kvinnan jobbar i Malmö eller Ängelholm så kan de bosätta sig i någon av de andra centralorterna emellan för att reducera bådas pendeltid strax under gränsen.

Dagens integration med rött och motsvarande tillägg för maglev med föreslagen dragning i blått. Notera att regionerna Jönköping och Östergötland inte bara blir integrerade med varandra utan även med alla de tre övriga centralorterna. Även Göteborg får även en hög men ej fullständig integration med både Stockholm och Skåne. Skåne och Stockholm får en partiell integration med varandra.

Även med HST blir de viss grad av integration men där skulle Östergötland bara ansluta till Stockholm och Jönköping men inte Göteborg och Skåne. Än värre, för HST måste man välja mellan att köra fort eller stanna ofta. Detta betyder att förvisso kan HST stanna i centralorterna, men de kan inte stanna i någon av de mindre orterna emellan, och de är dessa orter man vill åt.

Orter som Tranås, Ljungby, Ulricehamn och Markaryd har stora möjligheter att mycket billigt bosätta sig väldigt närma centrum av orten där stationen ofta finns. Med Maglev betyder de i praktiken att man bara med några minuters åktid kan åka till en större centralort där arbetsplatserna ofta finns närma centrum. Detta betyder att en normal familj kan bo inom cykelavstånd till stationen i en mycket fin villa i exempelvis Tranås medan den ena parten i paret kan jobba i Göteborg och den andra i Stockholm.

Den här typen av integration generar enorma mängder skattepengar, folk kan leva sina liv effektivare vilket gör att hela samhället kan drivas billigare. För familjen i exemplet skulle det generera ungefär 10000kr extra mervärde per månad relativt till om de jobbar i Tranås närhet alternativt bor i Stockholm eller Göteborg. Kapacitet på 3 tåg per riktning per timme under 2 pendlings timmar med 500 platser var och 2 riktningar generar ungefär 12000 möjligheter bara tåget med lägst prioritet.

Alla kommer inte att åka så långt, men för de som åker kortare generar de motsvarande lägre mängd omsättning samtidigt som de överlåter platsen åt någon annan resten av resan. I detta exemplet generas runt 120 miljoner kr per månad för trafiken med lägst prioritet endast under rustningstid. När man pratar om hur mycket pengar infrastruktur kostar, får man även tänka på hur mycket pengar de generar. För HSR genereras mindre än hälften så mycket pengar

Trafikökning
De här är den absolut viktigaste poängen. Många säger att Sverige idag inte har underlag för att investera 125miljarder i södra Sverige för rälsbunden infrastruktur och att vi heller inte har något underlag för det. Personer som säger det har absolut RÄTT. Sverige har idag inte råd med 125miljarder kr för detta projektet, vi har heller inget behov av kapaciteten idag.

Idag har vi behov av ca 20-35% kapacitetsökning i Södra Sverige, främst runt storstadsregionerna, i de mest skriande områdena är behovet något högre än så. Ett maglev spår skulle erbjuda en kapacitetsökning på runt 200% beroende på lite hur man konfigurera rälsen. Även med enkelspår blir kapacitetsökningen över 100% på grund av dynamiska effekter jämte mot den befintliga järnvägen (mindre problem med blandning av långsamgående och snabbgående tåg)

Maglev erbjuder något mer kapacitet än vad HSR gör, så i praktiken, om man betalar ungefär snarlik mängd pengar, får man mer kapacitet för samma pris på en maglev bana.

Nyckelordet idag
Nyckelordet är idag. Rälsen kommer inte att vara färdig idag, utan absolut tidigast om 5 år (mer realistiskt betydligt senare än så). Om 5 år kommer förvisso inte behovet att vara speciellt mycket större än idag då de växer tämligen linjärt. Men om vi inte har något behov, kan vi skapa oss.

Från flyg
Detta är en internationellt verifierad graf för överflyttning av trafik från flyg till rälsbunden trafik. Man har vid flera projekt verifierat att denna grafen har ett konfirmandensintervall på mindre än +-10(%). Det betyder att mellan Stockholm och Malmö åker faktiskt de flesta flyg, mycket riktigt går de runt 15 flyg/dag på sträckan. Överhuvudtaget går det i genomsnitt 84 tur och retur turer per dag med flyg på området som täcks av utbyggnaden. Om restiden blir lägre än 2 timmar kommer flyget fullständigt att sluta existera. Detta betyder att betalningsunderlaget ökar kraftigt.

För HSR och Maglev är denna skillnaden för sträckor i Sverige, det är egentligen främst till Köpenhamn de blir skillnad. Om man läser av grafen rakt av kommer maglev att absorbera 100% av allt flyg, medan HSR skulle absorbera runt 65% av allt flyg, en liten men märkbar skillnad.

Från väg
För vägtrafik är de hela inte lika självklart. Betydligt fler faktorer tycks spela roll, då eftersom transportlängden påverkar valet i större grad blir sambandet betydligt mer komplicerat än mellan tåg och flyg, dessutom tycks folk ha förkärlek till bil till en mycket högre grad än flyg. Bara att de går snabbare med tåg är inte motivering tillräckligt.

Det finns ett par exempel, speciellt i fallet med Öresundsbron som visar att tåg kan ta mycket stora andelar från vägtrafiken till och från stora städer. I regionen finns de gott om stora städer.

Finns inte mycket slutsats att dra än att ju fortare man åker en lägre sträcka, ju mer bilister och bussresenärer kan tänkas ta tåget. I fallet spekulerar jag i 1/3 i fallet med maglev och 1/4 i fallet med HSR.

Nyskapad trafik
Nyskapad trafik är trafik som tidigare av en eller annan anledning inte kunde existera. Exempelvis pendling på längre avstånd. Typiskt veckopendling som ersätts av dagpendling, detta skapar en större mängd ökad trafik, här är medelhastighet och antalet stopp av hög betydelse. Jag antar därför att maglev gör upp till 50% mer nyskapande av trafik än HSR då de är mer än så snabbare.

Forcerad tillväxt
Forcerad tillväxt i transport handlar helt enkelt om ett befolkningen tenderar att utnyttja transportnätet i en högre utsträckning över tid om de känner sig trygga att möjligheten finns kvar. Exempelvis att folk bosätter sig längre från sina arbetsplatser vilket generar fler person*km vid den dagliga pendlingen. Även att de söker jobb längre från sina bostäder. Då folk sällan flyttar, och ännu mer sällan byter jobb så ger denna effekt mest tillväxt på 5-10års sikt. För maglev ger detta en betydande ökning i effekt jämfört med HSR då pendling över ett större avstånd ökas med faktor 2, helt enkelt då man kan bosätta sig dubbelt så långt bort med motsvarade restid och främst, att snabba tåg (typiskt 431km/h) kan stanna i mindre orter, vilket är omöjligt för HSR. Forcerad tillväxt har en ränta på ränta effekt vilket gör det slutgiltiga resultatet mer betydande.
Naturlig tillväxt
Detta är den delen av tillväxt som existerar oavsett om man bygger ut banan eller inte. Den naturliga tillväxten påverkas dock av de övriga faktorerna eftersom den naturliga tillväxten även är en tillväxt på nyskapad trafik.

Jämförelse i tillväxt, maglev till höger, HSR till vänster.

Tillväxten syns tydligt i båda, och de är svårt att se vad skillnaden beror på.


Analys varifrån passagerarna överförs.

Man ser nu inte bara var passagerarna kommer ifrån, men även hur stor skillnaden blir. Att folk får svårt att pendla när tågen inte stannar borde vara uppenbart, om de inte var de förr , borde de vara det nu.

Kritik
Mycket av kritiken mot HSR är giltig och korrekt. HSR är för dyrt, vi har inte behov av HSR idag, HSR ger oss mycket mer kapacitet än vad vi behöver. HSR ger oss inte lika mycket flexibilitet som konventionell järnväg. HSR gör stora ingrepp i landskapet. HSR är inte fullt kompatibelt med befintliga banor.

Skillnaden på kostnaderna blir dock ganska stor när man är 33miljoner passagrar*km per dag i stället för 20.

Om nu någon påstår att skillnaden blir mindre får de nog vara med någon typ av motivering. Jag har här tagit alla siffror till HSR fördel, och maglevs nackdel på de sättet som är korrekt när man ska säkerställa att de ena alterantivet med säkerhet är bättre än de andra. Med mer rättvisa siffror blir skillnaden nära nog faktor 2.

Maglev billigt? Varför?

Hur kan de kosta ungefär lika mycket att bygga maglev bana på broar som att bygga HSR (high speed rail) bana på marken?

Sanningen är att HSR behöver ganska stora mängder broar med, och även tunnlar. Normalt sett när man bygger järnväg försöker man bygga den billigaste vägen. Helt enkelt välja en väg som är billig att bygga, ofta över fält och lätta skogspartier, ofta zikzak fram förbi svåra partier och även med ganska skarpa vertikalkurvor för att ta sig över andra svåra partier så som kullar, sjöar och byar. Kursradien från konventionell järnväg (typ X2000) ökar från några 1000m till nära nog en halv mil. Samtidigt vill man bygga järnvägen i en mer specifik riktning vilket gör att man bara kan undvika de allra värsta hindarna, vilket i praktiken bara är sjöar och bebyggelse, resten av hindren får man helt enkelt forcera.

Forcera hinder betyder i praktiken utgrävningar (riskfyllt), broar (dyrt) och tunnlar (ännu dyrare)

(Kicka för större bild)

Stadsbyggnad: Hela poängen med järnväg är att resenärerna kan åka direkt från stadens centrum. Att riva flera kvarter för att bygga en järnväg är idag fullständigt orimligt. Bygga en järnvägsbro genom stan är möjligt men skulle troligen genera både en del opinion och andra negativa konsekvenser. Att göra en tunnel är i detta fallet nästan de enda rimliga alternativet, de är å andra sidan ohyggligt dyrt. Faktum är att tunnlar är en av de dyraste delarna i HSR projekt, man måste helt enkelt dra nya spår genom staden för att öka kapaciteten, ny kapacitet är nödvändigt annars finns de ingen poäng med HSR, vilket i praktiken betyder tunnlar, vilket i sin följd betyder att de blir dyrt.
För maglev är situationen annorlunda, ett maglevspår är hälften så högt och brett som en vagga för ett HSR spår och lämnar därför ett mindre avtryck i stadsmiljön. Maglev i hastigheter runt 200km/h är tystare än bakgrundljudnivån i stadsmiljö, även på natten. Att bygga maglevspår över mark är därför möjligt, även då de i vissa fall kommer att krävas tunnlar, i fallet med blir priset för banan förvisso högre för maglev, men skillnaden blir tämligen liten.

Här är maglev en överlägsen vinnare med så stora marginaler som 1 mot 10 i värsta miljöerna.

Kuperad miljö: En HSR järnväg kommer ofta att tvingas att byggas genom kuperad miljö för att undvika bebyggd miljö. Bebyggelse brukar ligga närma slättmarken, om man undviker bebyggelse undviker man därför indirekt slättmark. Små kuperad mark betyder i praktiken att man ofta får plöja 10-15 meter ner i marken på sina ställen och på andra ställen bygga upp lika mycket. Gräva betyder risk, bygga upp betyder kostnad. I partier med sank mark är de oerhört kostsamt att bygga upp, ett göra halvflytande lösningar som för motorvägar är oftast inte möjligt med järnvägar

För maglev är den kuperade miljön inget problem. De bärande elementen kan utan problem byggas till 25 meter och med en spänvid på upp till 30+m kan man utan problem gränsla mindre vägar, vattendrag och t.o.m så vattenkroppar. Kurvradierna kan dessutom göras mycket mindre vilket gör att man kan undvika de absolut värsta områdena effektivare. Sanka områden är fortfarande besvärliga, men i stället för att grundlägga varje enskild meter behöver man bara grundlägga var 30:e meter, att borra ner till berggrund är då fullt möjligt även i de värsta förhållandena.

I dessa miljöer finns de ingen klar segare, i lite lättare skog klarar sig HSR bra, men i tyngre mer kuperade miljöer med berg, sankmark och större höjdskillnader är situationen något bättre för maglev, totalt sett kan nog kostnaden betraktas som 1:1 vid normala förhållanden.

Slättmark: Här går de fort och billigt att bygga HSR, ofta med goda markförhållande behövs ingen ytterligare grundläggning och rälsen kan läggas i höghastighet utan större kostnader. Men för HSR krävs en bred på 14 meter, ett par meter bredare än för konventionell järnväg på grund av större marginalavstånd. Denna bred gör att de går åt 14ha högproduktiv mark för varje mil järnväg som byggs. Dessutom delar järnvägen upp landskapet i en okrossbar barriär som gör jordbruket ineffektivt

Ett modernt jordbruk omsätter ungefär (gissning, bättre siffra efterfrågas) ca 50 000kr per ha. För 1mil järnväg blir det då en samhällsekonomisk förlust på jordbruket 0.7Mkr, detta motsvarar en investeringskostnad på runt ca 20miljoner/mil.

För maglev är de svårt att konkurrera vid de här förhållandena, med strax över dubbla kostnaden per mil har maglev helt enkelt ingen chans att konkurrera. Förvisso blir den genomsnittliga markförbrukningen endast 2ha/mil, men detta gör fortfarande att maglev blir rejält mycket dyrare.

HSR vinner här över maglev med nära nog 2,5:1 och är en klar vinnare i denna kategori. Västkustbanan och Västra stambanan består av en majoritet av den här typen av teräng, men för europakorridoren är endast 5-10% (beroende på hur man bygger), den här typen av terräng. Faktum är att mängden tätbebyggt område är nästa lika stort på sträckan förutsatt att man drar järnvägen rakt igenom de orter man tänkt ha stationer i.

Höjdförändringar: Plötsliga höjdförändringar är mycket kostsamt i järnvägssammanhang. De kan tyckas vara en smal sak att komma upp för en liten höjdförändring. Dessa förändringar är ganska vanliga mellan slättbygd och kuperad skog. Det finns tre sätt att hantera dessa. Den vanligaste metoden för konventionell järnväg är att helt sonika köra på diagonalen upp, denna metod används av nästan alla befintliga sträckningar i Sverige. Denna metod är dock omöjlig med HSR eftersom de inte klarar de kraftiga svängarna som krävs. De andra metoderna, göra en tunnel eller bygga en bro är de lösningar som då finns att välja på, man kan även välja en kombination av de båda.

Båda metoderna används flitigt, i hallandsåsen bygger man idag en tunnel igenom till en enorm kostnad. Att bygga en tunnel betyder alltid en risk, att bygga en tunnel i de här förhållandena är en enorm risk. Hallansåstunnlen kommer ca 10 gånger mer än vad de var tänkt när den är färdig.

Att bygga en ramp är en betydligt säkrare metod, men det är relativt dyrt. HSR kan ha en största stigning på mellan 1,5 och 4%, för en ganska normal stigning på 40m, vilket de finns ett stort antal på sträckan, behöver man en 1km till 2,6km lång ramp.

För maglev är den här typen av terräng inget problem, eftersom man redan i grundutförande kan bygga upp till 25m och lutningen som max kan vara 10% vilket gör att de i praktiken bara behövs ca 150m med specialutförande. I praktiken behöver rampen göras betydligt längre än så på grund av vertikalkurvbegränsning. För kostnaden spelar det dock inte speciellt stor roll. Förvisso behöver man speciella pelare, men kostnaden för dessa är bara något högre än för de vanliga.

Maglev vinner den här ronden med ca 1:5. En vanlig fråga som uppkommer är "Om de är så billigt att bygga broar för maglev, varför är de inte det för HSR". Svaret på denna frågan kommer jag att visa senare.

Övriga hinder: Även fast varje enskilt hinder inte är något större problem för HSR så ligger problemet i att de finns så otroligt många.

Andra järnvägar är ett hinder som de finns förvånansvärd många av. Med elledningar och support måste man bygga ca 10-12meter högt för att komma över andra järnvägar, detta betyder att man normalt sett behöver ca 2km. På denna längd finns de en överhängande risk för att man stöter på ett annat hinder.

Motorvägar är även de ett svårt hinder, man behöver förvisso inte bygga fullt så högt som över en järnväg, men då motorvägar är mycket breda, detta betyder att man inte kan korsa dem i flack vinkel utan att brokonstruktionen blir extremt kostsam.

Mindre vägar är sällan ett problem då man helt enkelt kan bygga om dem runt järnvägen i stället för tvärt om, men även de kostar en del pengar.

Kanaler är ett av de absolut störta hindarna. Med en fri höjd på över 20 meter behöver broarna över kanalerna vara enorma. Ofta så stora höga att de helt enkelt är lönsamt att bygga järnvägen på ett sådant sätt att man kan använda naturen till hjälp, detta betyder å andra sidan att man måste bygga genom tuffare terräng vilket med kostar pengar. Att göra en öppningsbar HSR bro är inget alternativ.

För Maglev är små hinder överhuvudtaget inget problem, och vad de beträffar kanaler så spelar den tuffare terrängen ingen större roll. Att bygga broar med flack vinkel är även de ett mindre problem eftersom spännvidden för broar, av skäl jag senare ska förklara.

Åter igen ger de en fördel för maglev på nära nog 1:3, något lägre än tidigare då en del av hindren helt enkelt kan flyttas till en lägre kostnad än vad de kostar att undvika dem.

Broar
Som förklarats ett antal gånger tidigare är de betydligt billigare att bygga broar avsedda för maglev än för konventionell järnväg. Orsaken till detta är flera.

Ett av problemen med konventionell järnväg är att vikten hamnar på ett fåtal ställen. Även för passagerar tåg kan upp till 4 hjulaxlar hamna närma mitten av varje spann. Normalt sett dimensionerat järnvägsbroar för max axeltryck (här 20ton, vilket är tämligen vanligt), kortast boggie längd (här 2meter, vilket är vanligt) samt högsta totala genomsnittsvikt per meter.
Bilden ovan visar en standard järnvägsbro lastad med två standard 13 meter långa tunga godsvagnar. Det generar en maximal tvärkraft på runt 130ton och maximalt moment på 10MNm
En bro som denna kan spänna över en motorväg och t.o.m ett mindre vattendrag, men den väger många hundra ton och de finns inget fordon i Sverige idag som kan flytta en bro av denna typen på väg. För att kunna transportera en järnvägsbro av denna typen på väg behöver den vara mycket kort, kort till den graden att den inte längre är praktisk som bro. Att bygga en bro på plats är mycket kostsamt.
Att minska max axellast är inget alternativ, tvärt om gör den högre hastigheten från HSR att den dynamiska lasten blir högre. Att minska antalet max antal tillåtna axlar generar inte speciellt stor skillnad då det alltid kommer ett tillfälle då minst 4 axlar ligger nära mitten av bron.

Maglev räls
Maglev rälsen består av tre delar i normala fall. 1: Den faktisk magneträlsen 2: Spann 3: Pelare och grund. Kostnaderna mellan de tre delarna är fördelade relativt lika, men varierar beroende på förhållande.
Magneträlsen är självbärande på kortare sträckor och då spann inte behövs om de placeras mycket närma marken med goda markförhållande (exempelvis i tunnlar) behövs då inte spannet, och kostnaden kan då reduceras med 1/3.
Vid medelgoda markförhållande bygger man fler pelare med medelånga spann (12-15meter) varvid man bibehåller 1/3+1/3+1/3 förhållandet. Vid sämre markförhållande kan man bygga spannet än längre vilket minskar kostnaden för grundläggning något men ökar kostanden för spannen, vilket gör att man kan bibehålla 3*1/3 förhållandet.

Som syns tydlig på bilden är att tvärkrafterna och momentet är avsevärt lägre. Detta beror faktiskt inte till så hög grad att vagnen är lättare, den väger nästa lika mycket som vagnen i första exemplet, utan i större grad på att vagnen dels är längre och dels fördelar vikten lika över hela sin längd. Detta gör att de inte längre finns något värsta scenario, utan att vagnen alltid belastar rälsen perfekt.
I praktiken innebär de att belastningen på rälsen minskas till 1/4 på både tvärkraft och moment. Detta innebär att man kan göra sektionerna dubbelt så långa till samma kostnad vilket i sin tur även betyder att man bara behöver halva mängden pelare som dessutom bara behöver vara hälften så starka. Totalt sett minskande materialbehovet på pelare, grundläggning och spann med ca 1/3.
Som ett extra trick konfigureras spannen på maglev ofta som dubbelspann. Genom att göra detta kan man minska momentet med ytterligare 1/3 möjliggörande 1/3 längre spännvidd eller 1/3 mindre material, resulterande i totalt sett 6 gångers besparing mot vanlig järnväg bara i material.

Den riktiga besparingen kommer dock vid transport. Medan en vanlig järnvägsbro ofta väger 500-1000ton kan ett maglev segment på 25+25meter väga in på under 200ton, som en extra bonus är segmenten bara dryga 3 meter breda. I praktiken kan en vanlig extra tung lastbil utan problem flytta ett segment på alla större vägar. Detta betyder att segmenten kan masstillverkas maskinellt i fabrik i en väl övervakad miljö.

I praktiken blir segmenten både starkare, lättare och otroligt mycket billigare. Om man vid drift har problem med ett segment kan man varna i förväg och vid ett kort driftstopp enkelt byta ut detta segment. Två större kranar kan lätt sätta ett segment på plats.


Järnvägsbank vs maglev vs järnvägsbro
En vanlig uppfattning är att maglev helt enkelt "måste" vara dyrare eftersom de innehåller så ofantliga mängder material. Det är sant att en maglev bana innehåller ganska stora mängder material, men de är bara en bråkdel av en vanlig järnväg.

Det är svårt att riktigt få en uppfattning om hur enormt mycket material de finns i järnvägar eftersom de ofta är urgrävda för att sedan återuppfyllas, detta gör att man lätt får illusionen av att syllar och räls ligger direkt på marken med bara lite makadam emellan.

Faktum är att på många ställen ligger de så tjockt med makadam och fyllnadsmaterial att om man skulle stå i botten på utgrävningen skulle man nätt och jämt ha ögonen i höjd med rälsöverkant. På en dubbelspårig järnväg sträcker sig detta djup över 10-12meters bredd. I praktiken pratar vi om en fåra som är nästan lika djup och bred som en olympisk swimmingpool flera 100km lång och fylld till toppen med makadam.

Bilden försöker i övrigt visa hur mycket prylar, kontrollsystem, skåp, staket, strömavtagare osv osv. Jag har trots de bara ritat in en bråkdel av prylarna som faktiskt finns där.

Vanlig maglev bana
Okej, en vanlig järnväg innehåller stora mängder material, men en maglev bana innehåller stora mängder kostsamt dyrt material som är komplicerat att bygga ihop.... eller?

En maglevbana består främst av armerad betong, koppar eller aluminium tråd samt lite intelligens. Detta är faktiskt exakt samma som en vanlig järnväg innehåller. Syllarna består av armerad betong, trådarna innehåller koppar (inte bara trådarna man ser, de finns även trådar bredvid) och ATC systemet innehåller en del intelligens.

En maglevbana innehåller helt klart större mängder armerad betong, mer koppar/aluminium men å andra sådan betydligt mycket mindre stål. För en maglevbana med medellång spännvidd (höger i bild) blir mängden höghållfast stål för den armerade betongen ungefär likvärdig som för stålet som finns i konventionell järnväg.

Konstruktionsmässigt är maglevbanan många gånger svårare att tillverka, men eftersom man tillverkar den färdig i fabrik och transporterar den till monteringsplatsen är detta inget större problem.

Naturligtvis i dessa exempel är en konventionell järnväg fortfarande billigare idag, men de är inte säkert att de kommer att vara de om 20år.

Järnväg på bro
Att bygga en järnvägsbro är bland de mest kostsamma som finns. De behöver vara otroligt rigida och grundläggningen måste vara brutal. Detta beror på att till skillnad från en motorvägsbro är tåget en så stor del av lasten att de dynamiskt påverkar stabiliteten på bron. Dessutom rullar alla hjulparen alltid i takt vilket gör att svängningarna kan vara direkt farliga. Detta är orsaken att hängbroar med järnväg på är extremt ovanlig (vet inte om de finns någon alls), vilket även är orsaken till att Öresundsbron är en snedkabelbro.

Att syllarna inte ligger direkt på bron beror på att man vill isolera bron från vibrationerna. De finns dock undantag, men detta är den konventionella sättet att bygga. Bilderna är i skala, jämför mängden material på denna bro och bron i maglev exemplet ovan. Broarna har samma spännvidd och man ser då tydligt att bygga långa sträckor med konventionell järnvägsbro helt enkelt slukar enorma mängder material. Man kan enkelt genom att jämföra arean av den gråa ytan se att mängden betong är mångdubbel, dessutom blir förtjänsten att bygga enkelspår ej märkbar, men för maglev kan man bygga två enkelspåriga broar bredvid varandra utan att direkt göra någon ekonomisk förlust.

När de gäller HSR behöver tågen 1-2 meter extra utrymme vid möte, och när vi pratar 15meter över marken på en bro, kostar de där 1-2meterna riktigt mycket pengar, om man bygger maglevspår är den skillnaden bara en frågan om var mätteknikern sätter upp pinnen som visar var grundläggaren ska lägga grunden får pelaren.

Hoppas att den här bilden med all önskad tydlighet en gång för alla förklarar varför de kostar mer att bygga järnvägsbroar än maglev broar.

fortsättning följer.