Avainsana: laskelma

Helsingin lämmitys, eli lyhyt johdanto energiapolitiikan hankaluuteen

Viime viikkoina Helsinki on lämmennyt aurinkovoimalla ihan luonnollisesti enemmänkin kuin tarpeeksi, mutta taas syksyn mittaan alkaa tulla tarvetta saada ainakin sisätilat lämpimään ihmistekniikalla eli epäluonnollisesti.

Merkittävimmässä roolissa tässä luonnottomuudessa on kaukolämpö, joka vastaa noin 93% kaupungin lämmityksestä. Kaukolämpö tuotetaan nykyisin maakaasulla ja pakkaskaudella myös kivihiilellä yhteistuotantovoimaloissa Vuosaaressa, Salmisaaressa ja Hanasaaressa. Yksikään mainituista ei muuten ole saari.

Kun kaasu ja hiili ovat molemmat fossiilisia polttoaineita, ne tietysti aiheuttavat ilmastonmuutosta, ja ymmärrettävästi niistä haluttaisiin eroon. Sepäs vaan onkin helpommin sanottu kuin tehty. Tässä kaksi ehdotusta:

  • Fortum ehdotti ydinvoimaluvasta kisatessaan, että tehdään kaukolämpöä ydinvoimalla Loviisassa ja rakennetaan pitkä putki. Hiilivoimalat jätettäisiin varavoimaksi, ja Vuosaaren kaasuvoimalankin pääsisi naftaliiniin jos tehdään vähän isompi atomimylly.
  • Helenin (o.s. Helsingin energia) päästövähennysohjelmassa taas yksi keskeinen keino on kaasuttaa puuta jossainpäin Kaakkois-Suomea ja kuljettaa se nykyistä maakaasuputkea pitkin Helsinkiin poltettavaksi. Tai vaihtoehtoisesti puuna rekoilla tai laivoilla Helsinkiin, jossa se kaasutetaan.

Kummassakin ideassa fossiilisten polttoaineiden käyttö Helsingissä vähenee ja niitä korvataan jollain muulla energiantuotannolla (ydinvoima tai biomassa). Mutta kummassakin tapauksessa maailman hiilidioksidipäästöt kokonaisuudessaan kasvavat, tai eivät ainakaan vähene. Tähän on kaksi syytä: Nordpool sähköpörssi ja EU:n päästökauppa. Kumpi tahansa yksinään riittää tekemään hankkeista hyödyttömiä ilmastonmuutoksen torjunnassa, ainakin nykyisellään.

Nordpool

Pohjoismailla (pl Islanti) on yhteinen sähköpörssi Nordpool, jossa kaikki tuottajat ja sähkön ostajat käyvät kauppaa vapaasti. Kyse on pörssistä, eli ostaja ei katso keneltä ostaa, vaan heittää tarjouksen ”ostan sähköä 40 eurolla per megawattitunti”, ja jos jonkun myyjän myyntitarjous on 40€/MWh tai halvempi, ostaja saa sähköä. Hinnan määrää käytännössä kallein energiantuotanto, koska sitä halvempien tuottajien kannattaa tietysti myydä ”ylihintaan” (tähän muuten perustuvat ns. windfall voitot).

Tuota kallenta tuotantoa on Nordpoolin alueella lähes aina, talvella aina, hiililauhdetuotanto, jossa hiiltä poltetaan pelkäksi sähköksi korkeintaan 44% hyötysuhteella. Suomessa hiililauhdetta on melko vähän, mutta esimerkiksi Tanskassa se on puolet tuotannosta.

Ktasotaanpa Nordpoolin vaikutusta päästövähennyksiin jo esiteltyjen esimerkkien avulla:

Ydinlämpö

Olettakaamme, että Fortum rakentaa suunnittelemansa ydinvoimalan, jolla lämmitetään Helsingin kaukolämpövesi ja tuotetaan sähköä. Helsingin nykyiset hiilivoimalat jäävät varavoimaksi, ja niiden hiilidioksidipäästöt siis laskevat lähelle nollaa. Lisäksi ydinvoimala korvaa lopulla sähköntuotannollaan vanhaa lauhdevoimaa sähkön tuotannossa.

Hanasaari ja Salmisaari tuottavat yhteensä 925MW lämpöä ja 380MW sähköä käydessään täydellä teholla. Yhteistuotantolaitoksen hyötysuhde on jopa 90%. Helenin voimalat ovat kai aika hyviä, eli 90% mukaan laskien hiiltä menee tähän tunnissa 1450MWh edestä. Yhden kWh:n kivihiiltä polttamisesta tulee 341 gramman hiildioksidipäästöt, joten tuntia kohden voimalat siis tupruttavat 495 tonnia.

Ydinkaukolämpöä tarvittaisiin siis 925MW. Fortumin ja Pöyryn mukaan tehtäessä ydinkaukolämmöllä 1000MW lämpöä kuluu tai hukataan yhteensä 287MW sähköä. Koska Pöyryn luvuissa eivät ole siirtohäviöt ilmeisesti mukana, lasketaan että Loviisasta lähtee tuo 1000MW, josta siis 7,5% hukkuu matkalla (en tiedä onko tämä realistinen suuruus hävikille, mutta ei se varmaan paljon pienempi voi ainakaan olla).

Olettakaamme vaihtoehtoisesti, että sama voimala tuottaa pelkkää sähköä (johon se on kykenevä). Erityisesti talvikaudella Nordpoolissa viimeiset gigawatit tuotetaan aina hiililauhdevoimalla. Näinollen sama voimala korvaa siis lauhdevoimaa koko sähköntuotannollaan, jos se ei tuota kaukolämpöä.

Eli jos ydinmiilu tuotaa kaukolämpöä eikä sähköä, vastaavasti 287MW enemmän lauhdevoimaa on jossain päin Nordpoolia käynnissä. Lisäksi sammutettujen yhteistuotantovoimaloiden 380MW tuotanto pitää korvata, sekin lauhdevoimalla. Koska lauhdevoiman hyötysuhde on korkeintaan 44%, kuluu tähän vähintään (287+380)/0.44 = 1470 MWh edestä hiiltä tunnissa, josta tulee 501 tonnin hiilidioksidipäästöt tunnissa. 6 tonnia enemmän kuin ilman ydinkaukolämpöä.

Ero on vain prosentin luokkaa, mutta ydinskenaarion tappioksi. Kivihiilikaukolämmön korvaaminen ydinkaukolämmöllä siis lisää kokonaisuudessaan päästöjä. Maakaasuyhteistuotannon päästöt ovat selvästi pienemmät kuin hiilen, joten siinä ero on vielä suurempi ydinkaukolämmön tappioksi.

Itse asiassa, jos Fortumin voimala rakennettaisiin, ja putki siitä Helsinkiin rakennettaisiin myös, olisi sekä taloudellisesti että päästöjen kannalta järkevämpää käyttää silti varavoimaksi tarkoitettua kaasuvoimalaa ja hiilivoimaloita yhteistuotantoon, ja ajaa Loviisassa pelkkää sähköä pörssiin myyntiin.

Puulämpö

Helenin suunnittelemalla puukaasulla on vastaava ongelma. Suomen metsistä kerätään nyt 10 TWh edestä metsähaketta, ja Pekkarisen risupaketissa tavoite on nostaa määrä 25 TWh:iin. Tämä on kokolailla maksimi, mitä haketta on mahdollista metsistä kerätä. Helenin kaukolämmön myynti on yli 6 TWh vuodessa, ja siihen liittyvä sähköntuotanto 7.7 TWh. Jos Helenin tavoittelemat 40% polttoaineesta korvataan puuhakkeella, tarvitaan 13.7/0,9 *0,4 = 6.1 TWh kaasutettua puuhaketta, neljännes tavoitellusta kokonaiskeruumäärästä. Suomen yhteistuotantovoimaloiden kokonaispolttonaineenkulutus on yli 100 TWh vuodessa, joten hakkeelle löytyy helposti muitakin ottajia.

Vaihtehtoiset skenaariot puun poltossa ovat siis

  1. Kaasutetaan puuta jossain Kouvolassa ja pistetään putkeen kohti Helsinkiä, kun samaan aikaan poltetaan hiiltä Kouvolassa. Vaikkei hiiltä juuri Kouvolassa poltettaisikaan, niin kuitenkin jossain, missä voitaisiin polttaa myös sitä helsinkiin kaasutettavaa haketta.
  2. Poltetaan puu Kouvolassa ilman kaasutusta ja vastaavasti hiiltä Helsingissä.

Vaihtoehdossa 2. jää pois energiaa hukkaava kaasutus (hyötysuhde on kai noin 80%) ja hiilen kuskaus Vuosaaren satamasta Kouvolaan. Lienee aika selvää, kummassa skenaariossa tulee vähemmän päästöjä.

Jos kaasutuksen sijasta kuljetetaan puuta rekoilla tai laivoilla, ongelma vaan kärjistyy, koska nekin aiheuttavat päästöjä, toisin kuin putki. Ja vaikka tukkipuutakin alettaisiin polttaa, senkään määrä ei riitä muuttamaan tätä kuvioa, ks Kaj Luukon laskelmat.

—

Kummassakin esimerkissä virheellinen ajatus päästöjen vähentämisestä johtuu liian kapeasta kontekstista: kun asiaa tarkastellaan pelkästään Helsingin lämmityksen kannalta, jää huomaamatta miten eri operaatiot vaikuttavat Helsingin rajojen ulkopuolella. Pohdittaessa sähköntuotantoon edes osittain liittyviä hankkeita (kuten yhteistuotantoa) pitää aina tarkastella päästöjen kehitystä koko Nordpoolin alueella. Tosin sekään ei vielä ole riittävä tarkastelun taso, johtuen päästökaupasta.

Sivuhuomautus väliin: jos hiilidioksidin talteenottotekniikka (CCP) kehittyy tarpeeksi tai lauhdetuotannosta luovutaan käytännössä kokonaan Nordpoolin alueella, yllä esitetyt laskelmat menevät uusiksi. Tämä ei kuitenkaan ole ihan lähitulevaisuutta: CCP on aivan kehitysasteella ja Nordpoolin sähköstä 6% prosenttia tuotetaan hiililauhdevoimalla, talvisin paljon enemmän)

Päästökauppa

Vaikka jompi kumpi esitellyistä hankkeista, tai jokin muu hanke, aidosti vähentäisi päästöjä Pohjoismaissa, se ei silti vähennä globaaleja päästöjä.

EU:ssa on sovellettu päästökauppaa vuodesta 2005. Ideana on, että hiilidioksidia ilmaan päästävä taho (esimerkiksi voimala) ostaa päästöoikeuksia vastaavan määrän kuin se päästää CO2:ta ilmaan. Päästöoikeuksien määrä on rajattu, ja hallitukset laskevat ne liikkeelle (käytännössä esim. Suomessa lahjoittavat suurimmille saastuttajille). Kun oikeudet on kerran jotenkin saatu, niitä voi ostaa ja myydä vapaasti.

Ideana on siis asettaa tietty hyväksytty päästömaksimi poliittisella päätöksellä, mutta jättää määrittelemättä, kuka sen saa lopulta käyttää. Jos päästöt uhkaavat nousta yli päästöoikeuksien määrän, oikeuden hinta nousee kunnes joku potentiaalinen tupruttelija luopuu leikistä. Missään tilanteessa päästöt eivät voi nousta yli maksimin.

Sama toimii alaspäinkin: jos päästöt näyttävät jäävän alle päästörajan, oikeuksien hinta laskee, ja ilmaantuu uusia potentiaalisia käyttäjiä niin, etteivät päästömäärät laskekaan. Näin kävi ensimmäisen päästökauppakauden oikeuksille vuoden 2007 lopulla.

Eli jos päätämme poliittisella päätöksellä sulkea Helsingin hiilivoimalat ja korvaamme ne päästöttömällä keijupölyllä, seurauksena Helen myy päästöoikeutensa (tai jättää ostamatta, kuinka vaan), joten joku muualla Euroopassa ostaa ne ja käyttää ne. Hiilidioksidipäästöt ovat tällöin laskeneet tasan 0g.

Päästökaupan vaikutuspiirissä ainoa tapa laskea päästöjä poliittisella päätöksellä, on vähentää vuosittain liikkeelle laskettavien oikeuksien määrää. Mikä tahansa oikeuksien käyttöä rajoittava keino vaan johtaa siihen, että joku muu käyttää ne samat oikeudet.

Tämä on ilemisesti aivan tarkoitettu ominaisuus päästökaupassa, ja ideana on ehkä hillitä paikallispoliittisia ad hoc-ratkaisuja joilla pyritään osittaisoptimoimaan toimintaa tai lähettämään viestejä ympäristöystävällisyydestä. Valitettavasti mekanismia ei vaan ole kaikkialla ymmärretty, joten hillintävaikutus ei oikein toimi.

Energiapolitiikkaa meille amatööreille

Yllä selitin, kuinka korvattaessa hiilivoimala, sanokaamme Hanasaari, energianlähteellä X, tulee tehdä vaihtoehtoistarkastelu, jossa katsotaan mitä X tekee, jos sillä ei korvatakaan Hanasaaren voimalaa ja kumpi skenaario tuottaa suuremmat päästöt.

Samaten selitin, että jos päästöjä vähennetään päästökaupan piirissä, tämä tarkoittaa, että päästöoikeuksia vapautuu markkinoille, niiden hinta laskee hiukan, ja joku muu sitten päästelee tasan sen saman määrän. Ainoa tapa laskea päästöjä on vähentää vuosittain jaettua oikeuksien määrää.

Noin yleisesti, maallikon syvällä rintaäänellä, järkevä ilmastonmuutosta hillitsemään tähtäävä energiapolitiikka toimii suunnilleen näin:

  • A) Fossiilisten polttoa verotetaan (verolla tai päästökaupalla) poliittisella päätöksillä riittävän rankasti, että paljon päästävä tuotanto muuttuu kannattamattomammaksi kuin vähemmän päästävä.
  • B) Rakennetaan lisää päästötöntä energiantuotantoa (uusiutuvia, tai ydinvoimaa käytännössä), ensisijaisesti yksityisellä rahalla kaupallisista lähtökohdista. Tarvittaessa tätä voidaan sitten tukea tuotantotuilla, takuuhinnoilla tai muilla tavoin jos vaikuttaa siltä että uutta kapasiteettia ei tule tarpeeksi nopeasti
  • C) Annetaan sähkömarkkinoiden (ja päästömarkkinoiden) tämän jälkeen vapaasti ratkaista, mikä voimala sammuu milloinkin. Koska vero/päästökauppa rankaisee eniten pahimpia saastuttajia, sammuu pahiten saastuttava voimala siis ensimmäisenä. Tai ainakin ensimmäisten joukossa.

Julkisen vallan rooli on tässä siis kohdassa A, ja tarvittaessa kohdassa B. Sen sijaan kohtaan C, eli yksittäisten voimaloiden sammutus- tai purkupäätöksiin poliittisesti sekaantuminen aiheuttaa todennäköisesti korkeammat päästöt kuin niihin sekaantumatta jättäminen. Kuten nähtiin esimerkeissä yllä.

Käytännön sovelluksena tästä: parhaan ymmärrykseni mukaan Helsingin kaukolämpö on julkisuudessa esitetyistä vaihtoehdoista ympäristöystävällisintä tuottaa nykyisillä voimaloilla. Tilanne toivottavasti muuttuu tulevaisuudessa, mutta toistaiseksi ei ole esitetty mitään tapaa korvata nykyiset hiilivoimalat kokonaan niin, että päästöt vähenisivät tämän seurauksena. Paljon kaikenlaista pienimuotoisempaa on toki tehtävissä. Tästä on kommenteissa vähän lisää keskustelua.

Käytetyissä luvuissa voi olla kaikenlaisia pikkuvirheitä, ja niihin tulisi suhtautua muutenkin lähinnä esimerkin havainnollistuksena. Oleellista on periaate, eivät numerot.

Samaa aihetta ovat käsitelleet myös:

Edit: selvennys lopetuskappaleessa

Hyötyliikuntaa ja mannerliikuntaa

Jotkut harrastavat kuntoliikuntaa fanaattisuuteen asti, toiset taas vannovat hyötyliikunnan nimiin elämäntapana ja kansanterveydellisenä ihmelääkkeenä. Itseäni kiinnostaa lähinnä mannerliikunta.

Esimerkiksi Pohjois-Amerikan laatta liikkuu Euraasiasta pois päin kaksi senttiä vuodessa, siis hitaammin kuin aloitteleva sunnuntailenkkeilijä. Laatan massa on noin kuusi triljoonaa tonnia*, mutta liikkeen hitauden takia sen liike-energia on vain 1200 joulea. Kun Hideki Matsui juoksi 2009 viimeisessä World Series kisassa kunnarin Yankee Stadionilla 4.11., hänen liike-energiansa oli ainakin 1500 joulea**, joten tuo juoksu saattoi pysäyttää koko Pohjois-Amerikan. Ajatella, japanilainen baseball-tähti.

Vaikka tuntemamme mannerlaatat ovat surffanneet merten välissä ainakin Pangean ajoista asti, kun Brachiosaurus oli luonnon korkein saavutus, korvien välissä ne ovat liikkuneet vasta alle vuosisadan. Nykyään on sivistyneille ihmisille itsestäänselvä tosiasia, että mantereet ajautuvat erilleen ja yhteen kuin modernit avioliitot yössä. Se on niitä tieteen meille tuomia totuuksia, joiden perusteita tai vastaväitteitä ei tarvitse ruveta jahkaamaan. Maa kiertää aurinkoa, Intia liiskaantuu Aasiaa vasten ja ihminen kehittyi apinasta. Mitä siitä?

Tuo totuus on kuitenkin uusi. Alfred Wegener julkaisi teoriansa mannerliikunnoista 1912, mutta meni 50 vuotta että siitä tuli tieteellinen fakta ja itsestäänselvä osa maailmankuvaa. Vielä 50-luvulla asia ei kuitenkaan ollut lainkaan selvä, ja mm. Encyclopedia Britannica vastusti ajatusta Pangeasta.
Mannerliikunta on hidasta, mutta vaikuttavaa. Muutama sentti vuodessa ei tunnu sinänsä missään, mutta kun Pohjois-Atlantti lopulta repesi auki pitkän venytyksen jälkeen, ei Atlantiksen tuho ollut mitään siihen katastrofiin verrattuna. Samaan tapaan ajatukset siitä, miten ihmisen sopii liikua, ovat jähmeitä. Kööpenhaminassa jokaisella on pyörä, ja jos ei osaa ajaa pyörällä, on tullut kohdelluksi kaltoin lapsena. Suomessa taas henkilökohtainen tai vähintäänkin perhekohtainen auto on itsestäänselvyys, ja ilman sitä on hiukan outo.

Jopo-kuski liikkuu ehkä 15km/h, ja fillarilähetti 40km/h. Asenteet taas liikkuvat muutaman pyörän joka vuosi. Taloyhtiön pihalla telineet täyttyvät aina laajennoksen tai siivouksen jälkeen; duunin parkkihallissa alkaa olla täyttä; Pyöräilyn tarpeilla tuntuu olevan jo vaikutusta liikennesuunnittelussakin. Liike on hidasta, mutta pyörän asema itsestäänselvänä kaupunkikulkuneuvona on joka päivä lähempänä Helsingissäkin.

* Maan massa on ~6×10^21 tonnia, josta Litosfääriä on noin 10%, ja litosfääristä luokkaa 10% on Pohjoisamerikan laattaa, eli 6*10^18 = kuusi triljoonaa tonnia.

** Matsui painaa sata kiloa, ja hän juoksi ainakin 20km/h, mistä saadaan 0.5*(20/3.6)^2*100 ~= 1500

Kaarle Suuri

Käsiini sattui Cristopher Leen ”sinfoniametalliteema-albumi” Charlemange, by the Sword and the Cross, joka kertoo Kaarle Suuren elämästä. Tai siis ei tietenkään kirjaimellisesti levy, vaan sen musiikkisisältö bitteinä.

Sinfoniametalli tarkoittanee ilmeisesti että on sinfoniaorkesteri ja metallivaikutteita. 800-luvun musiikkivaikutteita en ainakaan tunnistanut, mikä saattaa olla ihan omaa sivistymättömyyttäni. Joskin eipä varhaiskeskiajan musiikista paljon muuta kai tiedetäkään kuin gregoriaaninen kirkkolaulu, ja senkin varhaiset muodot kätkeytyvät johonkin myöhemmin vakiintuneiden muotojen alle. 1800-luvulta ja 1900-luvun elokuvamusiikista lainaillaan sen sijaan aika vapaalla kädellä. Ja olinpa parin tietokonepelin teemojakin tunnistavinani.

Levy on oikeastaan ihan kiva (ei siitä sen enempää voi sanoa), ja ilmeisesti historiallisesti melko tarkka. Parhaiten kokonaisuutta kuvaa ehkä tämä kommentti:

Christopher Lee – he of Lord of the Rings and Star Wars fame – is releasing a symphonic metal concept album about the first holy Roman Emperor Charlemagne. Why? Why the hell not. He’s Dracula, he can do anything!

Lee keksi tehdä levyn, koska hän periytyy Kaarle suuresta. Kuten myös allekirjoittanut (*). Ja luultavasti myös suurin osa lukijoista, elleivät kaikki. Kaarlella oli ainakin 20 lasta, joista monet aloittivat eri kuningassukuja. Kaarlen jälkeläisten naiminen oli suosittua hallitsijapiireissä, ja kuninkaalliset muutenkin kovian naimaan ristiin suppeissa ympyröissään. Parin sadan vuoden päästä lähes kaikki Euroopan monarkit olivatkin Kaarlen sukua. Koska hallitsijat ovat yleensä kovia lisääntymään, ja heidän jälkeläisiään naidaan aatelissukuihin (elleivät he perusta niitä), keskiajan lopussa suunnilleen koko keskisen ja eteläisen Euroopan aatelisto oli Kaarlen jälkeläisiä, ja huomattava osa muustakin väestöstä.

Kaarle Suuri eli 1200 vuotta sitten, suunnilleen 50 sukupolvea. Euroopan väestönkasvu oli 800-1900 melko vähäistä, keskimäärin noin 15% vuosisadassa, mikä tarkottaisi 2,1 selviävää lasta keskimäärin. Kuitenkin Kaarlen jälkeläisissä oli suuria määriä yhteiskunnan hyväosaisia, jotka lisääntyvät keskimääräistä enemmän. Gregory Clarckin mukaan rikkaat saivat esiteollisessa yhteiskunnassa jopa kaksi kertaa enemmän lisääntyviä jälkeläisiä kuin köyhät, ja esimerkiksi Englannissa 1800-luvun väestö perityykin pääosin 1200-luvun yläluokasta. Ja tuossa yläluokassa taas moni periytyi Kaarle Suuresta…

vaikkei näin olisikaan, lLaskemalla pelkästään keskimääräisellä lisääntymisellä 2,1 lisääntyvää lasta jokaiselle Kaarlen jälkeläiselle saadaan 50 sukupolvessa 2,1^50 = 12 911 144 350 507 190 jälkeläistä. Luku on tietenkin absurdi ja virheellinen, koska siinä ei huomioida että samat henkilöt perityvät Kaarlesta useampaa eri kautta.

Tarkempi laskenta edellyttäisi Euroopan populaatiodynamiikan mallinnusta läpi vuosisatojen, mitä en viitsi edes yrittää. Vaikuttaa kuitenkin aika selvältä, että alueilla, joille Kaarlen jälkeläisiä päätyi merkittävään asemaan varhaiskeskiajalla, moderni väestö perityy lähes kokonaisuudessaan hänestä. Suomen kaltaisilla eristyneemmillä alueilla jälkeläisiä lienee vähemmän, mutta kyllä tännekin melkoinen joukko Kaarlesta todennäköisesti periytyviä hansakauppiaita, merimiehiä ja niin edelleen on jälkensä jättänyt.

Tältä pohjalta pieni testi, jolla lukijat voivat kokeilla periytyvätkö Kaarle Suuresta

  1. Onko sinulla tunnettuja esivanhempia Keski- tai Etelä-Euroopan (Itämerestä etelään) aatelistossa?
  2. Onko sinulla tunnettuja esivanhempia jotka ovat peräisin Keski- tai Etelä-Euroopasta
  3. Onko sinulla eurooppalaisia (jenkki-rotuopen ”kaukaasialaisia”) esivanhempia?

Jos vastasit kysymykseen 1 kyllä, periydyt käytännössä varmasti Kaarle Suuresta.
Jos vastasit kysymykseen 2 kyllä, periydyt melko varmasti Kaarle Suuresta.
Jos vastasit kysymykseen 3 kyllä, periydyt todennäköisesti Kaarle Suuresta.
Jos vastasit kaikkiin kysymyksiin ei, periydyt luultavasti silti Kaarle suuresta.

(*) Olen auttanut isoäitiäni sukututkimuksessa viime aikona ja oppinut jänniä asioita. Kaarlen osalta: Äidinäidinäidinäidinisänisäni oli Campbellien lordisuvun nuoremman pojan avioton lapsi. Yksi aiemmista lord Campbelleista taas oli mennyt naimisiin Skotlannin kuninkaan James IV Stewartin aviottoman tyttären tyttären kanssa. Ja Skotlannin kuninkaista päästään muutama Ranskan ja Italian kuninkaan kautta Kaarleen. Olettaen, että kaikkien ketjun jäsenten isät ovat ketä väitetään, periydyn siis tätä kautta Kaarle Suuresta. Oletus tuskin pitää paikkaansa.

Helsingin ratikoiden nopeuttamisesta

Helsingin ratikkaliikenne on hidasta. Ratikoiden keskinopeus on 14,3km/h. Vertailun vuoksi, samantyyppisessä ympäristössä liikkuvalla Pariisin T3-linjalla keskinopeus on 19km/h ja keskustan ulkopuolisen Raide-jokerin suunniteltu nopeus on 25km/h. Nuo luvut sisältävät kaikki pysähdykset, joita on varsinkin keskustassa paljon, ja saattavat siksi tuntua matalilta.

Hitaus maksaa. Joukkoliikenteen suurin kulu on kuskin palkka ja toisena tulee vaunun pääomakulut. 14km/h nopeudella kuski ja vaunu kuljettavat matkustajia 14km, kun 19km/h päästäisiin 19km. Tämä tarkoittaa, että saman vuorovälin tarjoamiseksi tarvitaan linjalle selvästi enemmän vaunuja. Lisäksi tietty matkustajilta menee enemmän aikaa mitä hitaammin kuljetaan.

Mutta miksi liikenne on hidasta? Ja miten sitä voisi nopeuttaa? Hitaus ei ole ratikoiden yleinen ominaisuus, vaan erityispiirre juuri Helsingin liikenteelle.

Koska kysymys on empiirinen, tein vähän mittauksia ja mallinnusta. Mallin tavoitteena on mittauksiin perustuen kuvata nykytilanteessa ratikoiden matka-ajan osatekijät ja tällä perusteella arvioida, kuinka merkittäviä erilaiset nopeutusvaihtoehdot olisivat. Minua ei kiinnosta julistaa, että ratikkaliikennettä pitäisi nopeuttaa, vaan haluan ymmärtää miten sitä pitäisi nopeuttaa, ja kuinka paljon liikenne silloin nopeutuisi.

Seuraa laajamittaista selitystä mallinnuksesta, vain tuloksista kiinnostuneet voivat hypätä kohtaan ”Kustannusvaikutukset”. Varoituksena lukijoille: en ole joukkoliikenteen suunnittelija enkä sellaiseksi opiskeleva. Malli perustuu lähinnä yleiseen insinöörijärkeen, joskin sitä on myös paranneltu muutamien ammattilaisten kommenttien pohjalta.

Mittaukset

Lähtökohtana mallinnukselle toimi oma työmatkani. Mittasin viisi kertaa sekunttikellolla matkan Itämerenkadulta Hauhonpuistoon kellottaen jokaisen pysähdyksen ja liikkeellelähdön. Otin näistä mittauksista kolme keskimmäistä mukaan mallin rakentamiseen: yhdellä kerralla hidasteltiin lumitöiden takia paljon, ja yksi oli illalla niin että pysäkkejä ohiteltiin runsaasti. Lisäksi mittasin kokonaismatka-ajan 15 kertaa.


Pieni datamäärä riittää mallin luomiseen, mutta ei vielä kertomaan, vastaako se oikeasti todellisuutta. Mittaaminen oli kuitenkin siksi rasittavaa puuhaa, ettei huvittanut tehdä sitä enempää.

Esimerkkimatkalle osuu 12 pysäkkiä, 27 liikennevalot, 13 vaihdetta ja 5 isompaa kaarretta. Kaiken kaikkiaan se on melko tyypillistä keskustan ulkopuolista rataa Helsingissä. Jokaista pysäkkiä kohden on siis yli kahdet liikennevalot. Valopysähdyksiä osui myös jokaiselle mitatulle matkalle enemmän kuin pysähdyksiä pysäkille. Tarkat mittaustulokset ovat mallissa.

Malli

Malli perustuu yksinkertaistukseen, jossa vaunu liikkuu (pysähdys)kohteesta toiseen. Kohteiden välit mennään maksiminopeutta, eli kiihdytetään vakiokiihtyvyydellä kunnes joko saavutetaan maksiminopeus tai hidastus täytyy aloittaa, myös vakiokiihtyvyydellä. Kohteita on neljän tyyppisiä: pysäkit, liikennevalot, vaihteet ja kaarteet. Työkaluna mallinnuksessa käytin Open office calcia (excel-klooni). Koko malli löytyy tästä.

Ratikan kiihtyvyys: 0,8m/s^2. Ratikan kiihtyvyydelle esitetään arvoja välillä 0,8 – 1,2 m/s^2. Malli olettaa, että ratikka kiihdyttää aina tasaisella kiihtyvyydellä maksiminopeuteen ja hidastaa siitä tasaisesti taas. Koska todellisuudessa kiihdytys lopetetaan jo aiemmin, mikäli edessä on jarrutus, täytyy mallissa käytettävän kiihtyvyyden olla hiukan alle todellisen keskimääräisen kiihtyvyyden. Siksi otin alimman arvon. En tiedä, vastaako tämä reaalisesti Helsingin ratikoiden nykykäytöstä kuinka hyvin, mutta ainakin sain mallin suunnilleen täsmäämään mittauksiini.

Maksiminopeus: 40km/h. Osalla reitistä nopeusrajoitus on 50km/h, mutta yksinkertaistin vähän. Tämän vaikutus matka-aikaan on pieni.

Pysäkit: pysäkeillä pysähdytään aina. Normaaleilla pysäkeillä pysähdys kestää 15s, keskihajonta 3s. Suurilla pysäkeillä kestää 30s, keskihajonta 10s. Suuria pysäkkejä on tällä reitillä Ooppera ja Vilhonvuori. Mittauksissa joitakin pysäkkejä ohiteltiin, mutta en ottanut tätä mukaan malliin. Pysäkkiajat tulevat suoraan mittauksista.

Liikennevalot: Liikennevaloissa pysähdytään 50% todennäköisyydellä, ja pysähdys kestää 0-40s tasaisella jakaumalla. Tämä vastaa melko hyvin empiirisiä mittauksiani, joskin joka matkalle osui yksi vielä pidempi odotus, ja todellinen pysähtymisprosentti oli 43. Tässä siis pysähtyminen tarkoittaa sitä, että ratikka hiljentää kävelynopeuteen tai pysähtyy, vaikka sitten jatkaisikin heti matkaa. Pienempi hiljennyksiä jotta valo ehtisi vaihtua malli ei huomioi. Excelin rajat alkoivat tulla vastaan liikennevaloja mallintaessa, ja oikaisin pari mutkaa hajonnan kanssa. Tulosten pitäisi kuitenkin olla tarkistuslaskentani mukaan likimain oikein.

Malli ei siis käytännössä oleta minkäänlaisten liikennevaloetuuksien olevan käytössä. Ikävä sanoa, mutta tämä vastaa kohtuullisen hyvin todellisuutta Helsingissä. Käytössä levat ”nollaviive-etuudet” on toteutettu luvattoman huonosti. Esimerkiksi 0-5s pysähdys tietääkseni lasketaan nollaviiveeksi, vaikka se voi hidastuksineen viedä vaunun aikaa yli 20s.

Vaihteet: Ristikoissa hiljennetään nopeuteen 10km/h HKL:n ohjeen mukaisesti.

Kaarteet: Kaarteissa hiljennetään nopeuteen 20km/h. Luku on oma arvioni, mutta tuntuisi vastaavan suunnilleen todellisuutta. Pieniä tai todella loivia kaarteita ja mutkitteluja ei ole laskettu ollenkaan, esimerkiksi Runeberginkadun vähittäistä kääntymistä.

Sekalainen häiriö: lisäsin keskihajontaa koko matkalle 2,4 sekunttia kilometriä kohden kuvaamaan muun liikenteen aiheuttamia häiriöitä. Luku valikoitui sillä perusteella, että sain sen avulla kokonaishajonnan vastaamaan koko matkan mittauksiani. Omia kaistoja ja liikenteen seassa kulkemista ei tässä ole eroteltu.

Varmuusvara: Matkustaja haluaa mallissa olla perillä 85% todennäköisyydellä haluamaansa aikaan. Eli matka-aikoihin lisätään yksi keskihajonta. Luotettavuustarpeet vaihtelevat paljon tilanteen mukaan, ja poimin tuon luvun oikeastaan ihan hatusta. Lähtöajan epäluotettavuuteen varautumista ei ole huomioitu, lähinnä koska esimerkkimatkallani siihen ei ole ollut tarvetta.

Samaa 85% luotettavuutta käytin myös vaunujen osalta, eli vaunun pitää ehtiä 85% varmuudella lähtemään seuraavalle sivulle ajoissa. Käsittääkseni oikeasti käytetyt varmuusvarat ovat suurempia.

Matka-ajan odotusarvo mallissa on 20:34, kun reittioppaassa se on 20:00 ja mittauksissani keskiarvo on 22:23. Kokonaisaika sisältäen varomarginaalin on mallissa 23:09 ja mittauksissa 25 minuuttia. Reittiopas ei marginaaleja kerro.

Matka-ajasta 3:45 vietetään pysäkillä seisten (mittaus: 3:05) ja 4:30 liikennevaloissa seisten (mittaus: 4:20). Yhteensä liikennevalot aiheuttava 7min 59s viivettä kokonaismatka-aikaan.

Nopeutuskeinot

Vertailin seitsemää eri tapaa nopeuttaa ratikoita. Liikennevalojen ohitusta pysähtymättä laskin kolmella tapaa: siten että ohitetaan ”helpot” valot, kaikki paitsi pääväylät tai kaikki valot. Muita keinoja olivat hiljaisempien pysäkkien poisto, ”reippaampi” ajotapa, syväuraiset ristikot ja nopeusrajoituksen nosto 50km/h tasolle. Huomaa, että nopeutuskeinojen järjestys excelissä on eri kuin tässä.

Kuljettajarahastuksen lopettamista en mallintanut, koska sitä ei oikeastaan mallissa ole. Yhdelläkään mittaamistani matkoista kukaan ei ostanut lippua. Kasi ei ole turistiratikka. Ylipäänsä kuljettajarahastuksen lopettamisen hyöty on lähinnä siinä, että parempi ennakoitavuus tekee liikennevaloetuuksien ohjelmoinnista helpompaa, ei siinä että se itsessään nopeuttaisi juurikaan.

”Helpot” liikennevalot

Vaihdetaan normaalien valojen tilalle varova-valot [4] kaikkialle missä ei ole risteävää autoliikennettä (3 kpl). Lisäksi varova-tyyppinen ratkaisu risteyksiin, joissa risteävä autoliikenne on vähäistä ja siltä voidaan lyödä vuoro poikki aina tarvittaessa ilman mainittavia haittoja (5kpl). Lisäksi Kustaankatu-Kustaankuja-Flemari-valot poistetaan kokonaan (3kpl) ja korvataan tarvitaessa täyssyillä ja kavennksilla, koska liikenne toimi selvästi paremmin 2008 kun ne eivät vielä olleet päällä. Yhteensä 11 valot poistuvat ratikan kannalta katsottuna, ja jäljelle jää 16kpl. Nämä ovat siis periaatteessa tehtävissä liikennevalo-ohjelmoinnilla, joskin käytännössä pieniä katutöitä kannattaa tehdä samalla.

Nopeutus: kokonaisaika väheni 3 minuuttia, eli 13%. Malli olettaa pysähtymistodennäköisyyden olevan kaikissa valoissa sama, mikä ei ihan pidä paikkaansa. Siksi todellinen nopeutus lienee jonkin verran pienempi.

Kaikki paitsi pääväylien liikennevalot ohitetaan

Järjestetään liikennevaloihin hidasteeton ohitus kaikkialle, paitsi autoilun pääväylille. Risteyskohtaisia ratkaisuja en lähde miettimään, osa niistä edellyttänee autoliikenteen sujuvuuden heikentämistä. Pääväyliä ovat tällä reitillä Mechelininkatu, Mannerheimintie, Sturenkatu, Hämeentie ja Mäkelänkatu. Autoliikenteen asemaan näillä kaduilla ei siis tehdä mitään mutoksia, mutta toissijaisilla väylillä hyväksytään viiveitä. Valoja poistuu ratikan kannalta 20 ja jää jäljelle 7.

Nopeutus: kokonaisaika väheni 5:32 minuuttia, eli 24%. Kuten edellisessäkin, todellinen nopeutus lienee hiukan pienempi.

Kaikkien liikennevalojen ohitus

Vertailun vuoksi katsoin, mitä käy jos kaikki liikennevalot voi ohittaa. Se vaatisi vähän suurempiakin muutoksia Helsingin liikennejärjestelyihin, joten tämä malli on mukana lähinnä vertailukohtana.

Nopeutus: kokonaismatka-aika lyheni 7 minuuttia eli 30%. Näin suuret parannukset eivät helpolla onnistu, vaan vaatisivat joko eritasoliittymiä tai suuria liikennointitavan muutoksia. Pitkän tähtäimen tavoitteena pysähtyminen vain pysäkeillä on oikea, ja ainakaan uusille rataosuuksille ei pidä hyvksyä mitään vähempää. Siksi tämä luku on syytä pitää mukana.

Pysäkkien poisto

Poistetaan pysäkit, jotka usein ohitetaan, ja joista järkevän matkan päässä on toinenkin pysäkki. Näitä oli reitillä 3kpl: Marian sairaala pohjoiseen päin, Kaupunginpuutarha ja Lautatarhankatu. Kustaankadun pysäkki länteen päin olisi samaa joukkoa, mutta mallissa on mukana vain suunta itään. Pysäkkien poisto aiheuttaa aina myös palvelutason laskua ja paljon valitusta. Etenkin Kaupunginpuutarhan suhteen en itse sitä poistaisi, vaikka Oopperalle on vain 320m.

Nopeutus: kokonaisaika väheni 1:36 minuttia eli 7%. Pysäkkiä kohden kiihdytyksineen kuluu siis noin puoli minuuttia reaalisissa liikenneoloissa.

”Reipas” ajotapa

Kuskeilta vaaditaan aina välillä reippaampaa otetta ajamiseen. En ole varma, missä määrin tämä onnistuu vaarantamatta liikenneturvallisuutta tai heikentämättä matkustusmukavuutta (ainakaan liikaa). Muutin mallissa kiihtyvyyden 0,8m/s^2:sta 1,0:aan, eli neljänneksen suuremmaksi. Tuo tarkoittaisi siis todellisen kiihtyvyyden nousemista 1,0 – 1,2 m/s^2 välille, koska malli vaatii arvion alakanttiin. Ainakaan tämän suurempaa kirimistä ei voi tehdä.

Nopeutus: matka nopeutui minuutilla, eli 4,4%.

Syväuraiset ristikot

HKL suunnittelee ristikoiden vaihtamista syväuraisiksi niin, että niistä voisi ajaa suoraan läpi hidastamatta, ja kääntyäkin nykyistä lujempaa. Varsinainen tarkoitus on vähentää kiskojen ja vaunujen kulumista, mutta kyllähän tuo vähän myös nopeuttaa liikennettä. Mallinsin muutoksen niin, että vaihteista saisi ajaa 20km/h kymmenen sijaan.

Nopeutus: 17 sekunttia eli 1,2%. Malli arvioi tämän alakanttiin, todellinen vaikutus lienee jonkin verran suurempi. Lähes kaikkien vaihteiden vieressä on myös liikennevalot, ja niin kauan kun niissä pysähdellään, ei ristikoiden nopeuttaminen vaikuta paljoa. Yhdistettynä valojen ohitamiseen vaikutus olisi siis suurempi, mutta sitä en lähtenyt laskemaan auki.

Maksiminopeus 50km/h

Tämä on mukana lähinnä koska halusin katsoa, oliko käyttämäni 40km/h maksiminopues ongelma. Ei se ollut: jos koko reitti ajettaisiin 50km/h, nopeutuisi matka 17 sekunttia eli 1,2%. Vasta jos pysähtelyjä on vähennetty reippaasti, alkaa maksiminopeudella olla jotain väliä. Mallintamallani välillä ratikka kulkee 40km/h maksiminopeudella yhteensä 950m matkan, ja 50km/h matkaa olisi 408m. Lähes koko aika on siis hidastusta tai kiihdytystä.

Häiriöiden puolitus

Liikennehäiriöiden mallintamiseen malli ei ole kauehan hyvä, koska se perustuu toimintaan normaaleissa olosuhteissa. Mittasin kokonaismatka-ajan 15 kertaa saadakseni vähän enemmän dataa sen hajonnasta ja lisäsin sen pohjalta 2,4 sekunnin hajonnan per kilometri sekalaisille häiriöille (lähinnä autoliikenteelle). Mallilla tein vertailun, jossa puolitin tuon luvun.

Nopeutus: kokonaisaika nopeutuu 40s, eli 2,9%, kun oletetaan, että 85% todennäköisyydellä pitää olla ajoissa perillä. Tätä lukua en pitäisi kauhean luotettavana, koska se perustuu mielivaltaiseen kertoimeen jonka taustalla on aivan liian vähän mittauksia.

Yhteenveto nopeutuskeinoista

Eri nopeutustapojen vaikutuksen kokonaismatka-aikaan (odotusarvo + 1 keskihajonta, eli 85% todennäköisyydellä perillä odotettuun aikaan mennessä)

  • Helpot valomuutokset 13%
  • Useimmat liikennevalot ohitetaan 24%
  • Kaikki valot ohitetaan 30%
  • Pysäkkien vähentäminen 7%
  • ”Reipas” ajotapa 4,4%
  • Syvät ristikot 1,2%
  • Maksiminopeus 50km/h 1,2%
  • Häiriöiden puolitus 2,9%

Tärkein keino nopeuttaa ratikoita on sellaisten liikennevalojen vähentäminen, joissa joutuu pysähtymään. Vain puolet liikennevalojen aiheuttamasta viiveestä on niissä seisomista, joten ”nollaviive-etuus”, jossa kuitenkin joutuu ensin pysähtymään, vaikka vain 0 sekunniksi, ei vastaa tarkoitustaan. Merkittävä parannus olisi tehtävissä jo melko yksinkertaisilla keinoilla.

Pysäkkien vähentäminen nopeuttaa matkaa puolisen minuuttia per kappale. Sillä on kuitenkin myös selvä haitta palvelutasoon, joten sen kanssa kannattaa olla varovainen.

Syväuraisten ristikoiden ja maksiminopeuden noston vaikutus on vähäinen. Myöskään häiriöiden vähentäminen tai ajotavan muuttaminen agressiivisemmaksi eivät mallin mukaan vaikuta kovin paljoa.

Virhelähteet

Mittausmäärät ovat niin pieniä, että niiden ei voi vielä katsoa todistavan mitään. ne riittävät mallin luomiseen, mutta eivät validoimiseen.

Liikennevalot eivtä käyttäydy aivan niin yksinkertaisesti kuin malli olettaa. Erityisesti pysähtyminen tuntuisi olevan hiukan todennäköisempää, ja seisonta-ajat pidempiä suurimpien risteysten kohdalla. Tästä seuraa, että malli yliarvoi helppojen liikennevalojen ohituksesta saatavaa hyötyä jonkin verran.

Liikenteen varmuudelle käytetty vaatimustaso, 85%, on luultavasti alakanttiin. Seurauksena liikenteen luotettavuuden lisäämiselle annettu hyöty on arvioitu turhan matalaksi. Mittausten vähyydestä johtuen kyseinen luku on muutenkin muita epävarmempi

Muutkin mallinnuksessa käytetyt yksinkertaistukset vaikuttanevat tuloksiin vähäisessä määrin. Esimerkiksi kiihdytyksen ja jarrutuksen kiihtyvyys ei ole sama ja malli ei täysin huomio useiden lähekkäisten liikennevalojen yhteisvaikutusta.

Kaiken kaikkiaan tuloksia voi pitää suuntaa antavina. Numerot ovat epätarkkoja, mutta keskeisten lukujen suuruusluokka oikein.

Kustannusvaikutukset

Tutkittu väli kasia on tyypillistä keskustan ulkopuolista rataa Helsingissä. Joltakin osin pääkadulla, toisilta osin alueellisilla kokoojakaduilla. Runsaasti liikennevaloja, mutta myös valotomia risteyksiä. Keskustassa on pysäkkejä, liikennevaloja, vaihteita, mutkia ja muuta häiriötä selvästi laitakaupunkia enemmän, mutta niiden keskinäiset suhteet eivät näppituntumalla poikkea suuresti. Esimerkiksi kilometrin matkalla Pitkältä sillalta Sokokselle on kolme pysäkkiä, neljät vaihteet ja yhdeksät valot. Siksi voidaan kohtuudella olettaa, että mallin tulokset pätevät käytetyllä tarkkuustasolla (s.o. suuruusluokka oikein) koko kaupungin ratikkaliikenteeseen.

Helsingin ratikkaliikenteen kokonaiskustannukset olivat vuonna 2008 55,1 miljoonaa euroa. Kulut jaetaan linjakilometrikorvauksiin (huolto ym ajokilometrestä riippuvat kulut), linjatuntikorvauksiin (kuskin palkka ja muut ajotunneista riippuvat kulut, vaunupäiväkorvauksiin (pääomakulut) ja muihin kuluihin. Näistä linjatuntikorvaukset ja vaunupäiväkorvaukset riippuvat suoraan nopeudesta: jos ratikat kulkevat lujempaa, tarvitaan yhden linjan hoitamiseen vähemmän vuanuja ja kuskeja. Näitä nopeudesta riippuvia kuluja oli 2008 yhteensä 28,8 miljoonaa euroa.

Liikenteen nopeuttaminen ei tietenkään tarkoita, että ratikoita voitaisiin noin vain vähentää. Ne vaunut mitä on ostettu, on jo ostettu. Eikä kuskejakaan voi lempata noin vaan pellolle, vaikka tarve vähenisi. Mutta kun liikennettä ollaan lähivuosina voimakkaasti kasvattamassa, toteutuvat säästöt suoraan sen kautta, paljonko tarvitaan uusia vaunuja ja kuskeja.

Myös linjakilometrikuluista (huollosta) kohtuullinen osa riippuu suoraan pysähdysten määrästä: pysähtyminen ja liikkeellelähtö kuluttaa vaunuja. En tiedä tarkkoja lukuja, eikä niitä ole tässä laskelmassa mukana. Lisäksi jos ratikkaliikennettä nopeutetaan, laajenee sen mahdollinen käyttöalue, ja joitakin bussilinjoja voidaan yhdistää ratikkalinjoihin. Tästä seuraavia säästöjä ei myöskään ole huomioitu. Näinollen todelliset nopeutussäästöt ovat alla listattuja jonkin verran, ehkä merkittävästikin, suuremmat. Varsinkin kun liikenne laajenee joka tapauksessa.

Lisäksi on laskettava matkustajien ajan arvo. Toisin kuin ylläkuvatut säästöt, se ei ole ”oikeaa rahaa”, eli kenenkään tilillä ei ole senttiäkään enempää suoraan sen takia, että aikaa on säästynyt. Mutta sille on kuitenkin laskettavissa arvo. Matka-ajan arvon laskentaan käytetään suomessa yhteiskuntataloudellista kannattavuuslaskelmaa (yhtali). Yhtali on menetelmänä ongelmallinen, koska siitä puuttuu monia keskeisiä yhteiskuntataloudellisia vaikutuksia, kuten maankäyttö ja dynaamiset vaikutukset. Käytännössä se mittaa lähinnä liikenteen nopeutumista ja sitäkin olettaen, että ihmiset eivät muuta käyttäytymistään (mikä ei tietenkään yleensä pidä paikkaansa).

Tutkittavaan asiaan, eli ratikkaliikenteen nopeuttamiseen, yhtali soveltuu kuitenkin monia muita hankkeita paremmin, koska kyse ei ole ensisijaisesti kapasiteetin lisäämisestä, vaan juurikin matkustusnopeudesta. Myös verrattaessa muulle liikenteelle mahdollisesti koituvia haittoja, yhtalilla lasketut matka-aikakulut ovat verrannollisia. Siksi olen laskenut mallissa myös yhtali-säästöt, joskin erillään ”oikeista” säästöistä. Yhtali laskentaprusteet löytyvät täältä ja nykyään voimassa olevat yksikköarvot täältä

Yhteenveto eri nopeutusvaihtoehtojen säästöistä

Muutos Nopeutus Säästö Yhtali-säästö
Helpot liikennevalomuutokset: 13% 3,8M€ 12,3M€
Isommat liikennevalomuutokset: 24% 7M€ 22M€
Kaikkien valojen ohitus: 30% 9M€ 29M€
Pysäkkien vähennys: 7% 2M€ ?
”Reippaampi” ajotapa: 5% 1,6M€ 5M€

Kaikki muut nopeuttamisvaihtoehdot ovat näihin verrattuna näpertelyä. Pysäkkien poiston yhtali-säästöä en laskenut, koska pysäkkivälin pidentäminen vastaavasti lisää kävelymatkojen pituutta, joka ei ole mallissa mukana. Siksi luku olisi selvästi virheellinen.

Käytännössä se, mihin on syytä keskittyä on siis liikennevalot, koska pysäkkien poisto laskee palvelutasoa, ja ajotavan kiristäminen heikentää matkustusmukavuutta ja mahdollisesti liikenneturvallisuutta. Liikennevalojen parantamisella on myös mahdollista saada selvästi suuremmat säästöt kuin muilla tavoilla.

Vertailun vuoksi, isommille liikennevalomuutoksille laskemani 22 M€ yhtali-hinta vastaa sitä, että jokaista Helsinginnimelle tulevaa autoa hidastettaisiin 1min 45s. Eli vaikka se vaatisi näin suuria muutoksia, se olisi silti yhteiskuntataloudellisesti kannattavaa. Oikeasti tarvittava keskimääräinen hidastus olisi pikemminkin alle 10s, koska suurin osa autoista ei hidastuisi lainkaan (pääteiden risteyksiinhän ei koskettu). Arvio näppituntumalla, ei laskettu.

Johtopäätökset

Ratikkaliikenteen hitauden suurin syy on liikennevaloihin pysähtely. Kaupunki (tai nyttemmin HSL) seisottaa ratikoita valoissa 9 miljoonalla eurolla, ja lisäksi matkustajien aikaa kuluu laskennallisesti 20 miljoonalla eurolla.

Liikenteen määrätietoinen nopeuttaminen säästäisi merkittävästi kustannuksia, ja tekisi liikenteestä nykyisillä lippuhinnoilla selvästi voitollista toimintaa. Merkittävin keino nopeuttaa liikennettä on mahdollistaa liikennevalojen ohitus hidastamatta. Tämä ei tarkoita nykyisiä huonosti toimivia ”nollaviive-etuuksia”, vaan sitä että ratikka voi edetä nopeusrajoituksen sallimalla maksiminopeudella läpi risteyksen, kuten Länsi-Euroopan ratikkakaupungeissa on tapana.

Arviolta 13% nopeutus, 3,8M€ suorat säästöt ja 8,5M€ yhteiskuntataloudelliset säästöt voidaan saavuttaa helpoilla liikennevalomuutoksilla, jotka eivät aiheuttane mitattavissa olevaa haittaa muulle liikenteelle. Hyväksymällä pienet haitat autoliikenteelle saavutettaisiin 24% nopeutus ja 7M€ säästöt. Syntyneet matka-aikatappiot autoilijoille olisivat suuruusluokaltaan murto-osa ratikkamatkustajien 15M€ matka-aikasäästöistä.

Lopuksi

HSL näyttää heränneen toimimaan konkreettisesti ratikkaliikenteen nopeuttamiseksi. Nyt ollaan tilaamassa konsulttiselvitystä juurikin tässä mallintamani linjan 8 nopeuttamisesta. Toivotan onnea valittaville konsulteille, ja tarjoan kaikille kilpailutukseen osallistuville tässä esitettyjä ideoita vapaaseen käyttöön.

Keskustelua mallista ja sen puutteista on käyty myös Joukkoliikennefoorumilla.

Kaupunkiautoilun hinta, osa 2

Viimeeksi kun kirjoitin kaupunkiautoilun hinnasta, Teemu kommentoi, että oikeastaan pitäisi laskea marginaalikustannuksia eikä staattisia kustannuksia.

Marginaalikustannukset eli rajakustannukset eivät taloustieteessä tarkoita marginaalisen pieniä kustannuksia, vaan sitä, että tämänhetkisten kustannusten sijaan katsotaan mitä maksaa yksi yksikkö lisää. Siis sen sijaan, että laskettaisiin nykyisen autoilun hintaa, lasketaan mitä yksi auto lisää maksaa.

Periaatteessa tämä on oikea tapa toimia. Kaikkia kaupungin katuja ei voi muuttaa puistoiksi, joten on aika teoreettista laskea paljonko sillä ”säästettäisiin”. Sen sijaan on erittäin relevantti kysymys pitäisikö uuteen lähiöön vetää kunnollinen joukkoliikenneyhteys vai rakennetaanko se autoilun varaan. Näitä päätöksiä tehdään jatkuvasti, toivottavasti kunnolliseen tietoon perustuen.

Autoilun tosiasiallisten marginaalikustannuksien laskeminen on työläämpää kuin nykyisten kokonaiskustannusten. Mutta toisinaan yksittäiset esimerkit tarjoavat siihen tilaisuuden.

Kruunuvuorenranta

Kruunuvuorenranta on suunnitteilla oleva uusi asuinalue öljysataman tilalle Laajasalon länsireunalle. Paikka on nykyään Helsinkiläisessä perspektiivissä aivan jumalan selän takana, mutta linnuntietä vain neljä kilometriä Stokkalta. Sinne on siis aidosti potentiaalia rakentaa hyvinkin kaupunkimaista asutusta upeisiin merimaisemiin. Voisin ehkä itsekin kuvitella asuvani siellä joskus.

Alueelle on suunniteltu noin 10 000 uutta asukasta. Samaan aikaan muualle Laajasaloon tulee 2000 asukasta lisää nostaen saaren kokonaisasukasluvun 28 000 asukkaaseen.

Liikenne Kruunuvuorenrantaan hoidetaan vetämällä Kruunuhaasta Korkeasaaren kautta kolme ratikkalinjaa Laajasaloon. Lähes kaikki nykyinen liittymäbussiliikenne Herttoniemeen on tarkoitus korvata ratikoilla. Ratikkasillalle tulee myös pyörätie.

Myös Itäväylän ja Linnanrakentajantien liittymä Herttoniemessä rakennetaan täysin uusiksi sisältäen mm. 700 metrin tunnelin. Uudistuksen perustelu on nimenomaan Laajasalon kasvava asutus, eikä se juurikaan lisää kapasitettia muualle kuin Laajasalon ja kanta-kaupungin välille.

Tältä pohjalta voidaan laskea paljonko siis maksaa tarjota yhdelle uudelle Kruunuvuorenrannan asukkaalle autoyhteys tai joukkoliikenneyhteys kanta-kaupunkiin.

Koska mitään ei vielä ole rakennettu, kaikki summat ovat arvioita. Mutta ne ovat niitä arvioita, joiden perusteella päätökset on tehty, eivät omiani. Suurin osa luvuista on kaupunkisuunnittelulautakunnan kokouksen 12.6.2008 materiaaleista.

Tässä laskelmassa kaikki matkat oletetaan yksinkertaistaen tapahtuviksi Laajasalon ja kanta-kaupungin välillä. Tämä ei tietenkään pidä paikkaansa, mutta suurin osa matkoista kuitenkin on tuolla välillä, erityisesti ruuhka-aikaan, jonka mukaan ratkaisut pitää mitoittaa. Sitä paitsi matkojen kohde ei itse asiassa vaikuta rakennuskustannuksiin – ainoastaan investoinnin tarkoituksenmukaisuuteen.

Ratikka

Laajasalon ratikkayhteys maksaa raideyhteyksien järjestelmävertailun mukaan 125 miljoonaa sisältäen siltayhteyden ja kaiken radan. Matkustajia on ennustettu olevan 23 200 arkivuorokaudessa, eli 11 600 edestakaista matkustajaa.

Lisäksi sillalla menee pyörätie, mutta sen oletettua käyttäjämäärää ei kerrota. Jos pyöräilyn kulkutapaosuudeksi oletetaan kaupungin keskimääräinen 6%, saadaan pyöräilijöitä 28 000 * 0,06 = 1700. Koko asukasluvusta laskemalla luku lienee yläkanttiin, mutta toisaalta osuus on varmasti suurempi kuin 6%. Koska rata ei ole pyöräilijöille tarpeen ja siltana riittäisi kevyempikin, jyvitetän pyöräilijää kohden vain puolet ratikkamatkustajan kustannuksesta.

Ratikkayhteyden tarjoaminen maksaa siis

125 000 000 / (11 600 + 1700/2) = 9400€ per päivittäinen ratikkamatkustaja.

Vastaavasti pyöräilijälle rakennetaan infrastruktuuria 4700€ edestä.

Auto

Henkilöautoyhteyden tarjoamisen kustannukset on laskettu perustuen Itäväylän ja Linnanrakentajantien liittymäsuunnitelmiin. Verrattuna joukkoliikenteen suunnitelmiin tämän mittaluokan hankkeisiin (tai kertaluokkaa pienenmpiinkään), suunnitelmat ovat todella ylimalkaisia. Varsinaisessa suunnitelmassa esitellään liikennemääriä epäsystemaattisesti, eikä niiden perusteita eritellä lainkaan. Ns. 0-vertailuja ei tehdä. Vaikuttaa siltä, että autoliikennettä suunnitellaan joukkoliikenteeseen verrattuna kovin leväperäisesti.

Risteyksen kokonaishinta on 101 miljoonaa euroa. Kuten jo yllä totesin, uudistus tehdään käytännössä yksinomaan Laajasalon kasvavan liikenteen tarpeisiin. Kruunuvuorenrannan (ja muun lisärakentamisen) on arvioitu nostavan liikennesuoritetta Laajasalosta Herttoniemeen 15 000 automatkalla päivässä.

Investointikustannus on siis:

101 000 000 / (15 000/2) = 13 500€ per autoilija

Tämä on siis vain yhden risteyksen kustannus. Lisäksi Koirasaarentie rakennetaan kokonaan uusiksi ja Koirasaarentien-Laajasalontien liittymä luultavasti myös. Näiden kustannukset lienevät kuitenkin kertaluokkaa pienempiä.

Arvio 15 000 uudesta ajomatkasta päivässä on tehty ennen kun ratikan rakennuspäätös tehtiin. On epäselvää, missä määrin suoran raideliikenteen vaikutus on siinä huomioitu, vai onko se perustettu oletukseen, että autolikenteen kulkutapaosuus ei Laajasalossa muutu.

Laajasalon raidevaihtoehtojen järjestelmätarkastelussa arvioidaan suoran raideliikenteen vähentävän 6000 henkilöautomatkaa vuorokaudessa Laajasalon sillalla jolloin sille jäisi 37 000 matkaa (sisältäen tavaraliikenteen). Liittymäsuunnitelmassa puhutaan 41 000 – 46 000 matkasta, joten vaikuttaa siltä, että tuota oletettua 6000 matkan vähenemää ei ole huomioitu.

Analyysiä tukee myös se, että 15 000 + 6000 = 21 000 matkaa vuorokaudessa 10 000 asukkaalle tarkottaisi, että jokainen uusi asukas vauvasta vaariin ajaa yksin henkilöautolla sillan yli päivittäin, ja muutama vielä toisenkin kerran.

Jos oletetaan, että tuota 6000 matkan vähenemää ei ole huomioitu, että uusia matkoja onkin vain 9000, eli autoilijoita 4500. Tällöin autoilijakohtainen investointikustannus on:

101 000 000 / 4500 = 22 400€ per autoilija.

Tämä on tietysti epäreilu tapa laskea, koska se perustuu oletukseen, että kaupungin päättäjät ovat tehneet päätöksiä epäkonsistentin ja virheellisen tiedon pohjalta. Mikäli näin kuitenkin on tapahtunut, 22 400€ on Kruunuvuorenrannan uuden autoilijan tosiasiallinen kustannus kaupungille.

Rajaukset

Maan hintaa ei ole huomioitu laskelmissa investointikustannukseksi, mikä onkin perusteltua, koska laskin sille vuokrakustannuksen käyttökustannuksiin edellisessä osassa. Maan hinnan huomioiminen nostaisi jonkin verran joukkoliikenteen (ja pyöräilyn) suhteellista hintaa.

Muiden Kruunuvuorenrannan vaatimien uusien katuyhteyksien hintaa ei ole laskettu. Myöskään autojen pysäköinnin tarjoamisen kuluja Kruunuvuorenrannassa ja kanta-kaupungissa ei ole huomioitu. Nämä nostavat autoyhteyden hintaa merkittävästi, joskin on epätriviaalia määritellä miltä osin ne tulisi laskea mukaan.

Kummankaan liikennemuodon ylläpitokustannuksia ei ole laskettu mukaan. Aiemmat laskelmat viittaavat siihen, että myös ylläpidon osalta autoyhteys on kalliimpi.

Osa käytetyistä luvuista saattaa olla myöhemmässä suunnittelussa jo tarkentunut. Pyöräilyn osalta tarkan tiedon puutteessa käytin epäsuoraa arviota.

Johtopäätökset

Autoliikenteen suunnittelulta tulisi vaatia samaa tarkkuustasoa kuin joukkoliikenteeltäkin. Sadan miljoonan investointeja ei saa tehdä summittaisten tarvearvioiden pohjalta, vaan tarve tulee arvioida kunnolla ja vertailukelpoisesti. Myös 0-vaihtoehdot tule esitellä päätöksenteon pohjaksi.

Uuden alueen asukkaan saaminen joukkoliikenteen piiriin on lähes aina säästö verrattuna siihen, että asukas käyttäisi autoa. Kruunuvuorenrannan tapauksessa ratikkayhteys vaatii Helsingin pisimmän sillan. Tästä huolimatta joukkoliikenneyhteyden kustannus on laskutavasta riippuen vain 40-70% autoliikenneyhteyden kustannuksista. Suotuisammissa oloissa kustannusero voi olla paljon suurempikin.

Uusille alueille tulisikin aina rakentaa hyvä joukkoliikeneyhteys, käytännössä paikan mukaan ratikka, juna tai metro. Mikäli joukkoliikenteen järjestäminen jollekin alueelle ei ole kohtuudella mahdollista, sinne ei kannata kaavoittaa merkittäviä määriä asuntoja eikä työpaikkoja.

Nämä johtopäätökset eivät ole mitenkään yllättäviä. On kaupunkisuunnittelussa yleisesti tunnettua, että henkilöautopohjainen liikenne on kokonaisuutena selvästi vaihtoehtoja kalliimpaa (ks vaikka tämä esimerkki). Tätä vaan ei haluta Suomessa nähdä. Siksi kustannukset pitää laskea vertailukelpoisesti ja pitää ongelmaa esillä.

Kaupunkiautoilun hinta

Katso myös kaupunkiautoilun hinta, osa 2.

Autoilu kaupungissa maksaa. Ei vain auton omistajalle, vaan myös yhteiskunnalle ja kaupunkilaisille. Mutta niin maksaa kaikki muukin, kyse on aina siitä paljonko mikäkin maksaa. Nämä asiat pitää laskea, eikä vain moralisoida.

Tässä siis arvio, paljonko autolla ajoa Helsingissä tuetaan julkisista varoista ja suoraan kaupunkilaisten kukkaroista. Selvyyden vuoksi todettakoon, että autoilua ei tietenkään voi lopettaa, eikä kaikista teistä tehdä puistoja. Mutta hyödyt eivät poista kustannusta.

Autoilijaa kohden tulee kaupungin ja kaupunkilaisten maksettavaksi 949 euroa vuodessa. Julkisen liikenteen käyttäjälle vastaavat kulut ovat 346 ja pyöräilijälle 313 euroa vuodessa.

Käytännössä tietysti kaikki ihmiset liikkuvat vaihtelevin tavoin, mutta tämä voidaan jättää huomioimatta, ja ajatella, että 50% matkoistaan autolla kulkeva on puolikas autoilija jne.

Autoilun kustannus voidaan jakaa kolmeen osaan:

  1. Kaupunkitilan hinta
  2. Ylläpitokulut
  3. Ulkoisvaikutukset (so. ulkopuolisille aiheutunut haitta)

Alla yksityiskohdat.

Kaupunkitilan hinta

Kaupunkitilan hintaa voidaan laskea eri tavoin. Yksinkertainen, mutta virheellinen tapa on katsoa paljonko tonteista on maksettu alueella maaneliöä kohden. Tähän sisältyy mahdoton oletus, että kaikki maa olisi muutettavissa asuintonteiksi tai liikekäyttöön.

Kaupungissa tarvitaan kuitenkin teitä, puistoja, ratikkavarikoita ja paljon muutakin, jotta ne asunnot ja toimitilat ovat käytettävissä. Eikä taloja voi rakentaa seinä seinää vasten, vaan tarvitaan myös tilaa josta valo pääsee sisään.

Kaupungin arvo käyttäjilleen kapitalisoituu kokonaisuudessaan rakennusten hintaan. Esimerkiksi puistolla on arvonsa, ja se näkyy sen viereisten talojen hinnassa. Samaten ratikkahallin arvo näkyy ratikkaliikenteen varrella olevien talojen hinnassa. Helsingin kokonaisarvo on näin laskien 82 miljardia euroa.

Rakennusten arvosta kuitenkin osa on itse rakennuksissa, ei rakentaminen ilmaista ole. Kaupunkimaan arvoa laskiessa lähtökohdaksi tuleekin ottaa rakennusoikeuden arvo. Oikea tapa laskea kaupunkitilan hinta onkin jakaa kaupungin rakennusoikeuden kokonaishinta maaneliöillä.

Periaatteessa näin laskettu arvo ei muutu, vaikka rakennusoikeutta kaavoitettaisiin lisää: kun yhteen paikkaan tulee uutta rakennusoikeutta, laskee se hintoja muualla kysynnän laskettua. Käytännössä Helsinki ei ole umpio, ja jos Helsinkiin kaavoitetaan lisää, Helsingin maan kokonaisarvo nousee ja kehyskuntien laskee.

Rakennusoikeuden arvon saisi kiinteistöverotilastoista, mutta en niitä löytänyt. Se täytyy siis arvioida muutoin. Helsingissä myytyjen omakotitalotonttien keskihinta oli vuonna 2008 967 euroa rakennusoikeusneliöltä [1]. Omakotitalotontit ovat kalliimpia kuin liiketontit tai kerrostalotontit samalla alueella, mutta toisaalta omakotitalotontteja ei ole kantakaupungissa, missä rakennusoikeus on oleellisesti kallimpaa (ja jossa on paljon suurempi tonttitehokkuus, eli rakennusoikeus keskittyy sinne). Näinollen se on kohtuullinen lähtökohta laskelmalle.

Helsingin pinta-ala (2008 ennen Länsi-Sipoon protektoraatin liittämistä) oli 185,4 neliökilometriä [2]. Rakennusoikeuden kokonaismäärää en löytänyt, mutta rakennusalan (kerrosneliöiden) määrä on suunnilleen sama, joskin rakentamatontakin rakennusoikeutta on. Kerrosneliöitä on kaupungissa yhteensä 43,6 miljoonaa [2].

Neliömetrin Helsinkiä arvo on siis:

kerrosala * rakennusoikeusneliön hinta / kaupungin maa-alue =
43550460 * 967 / 185400000 = 227 euroa

Tämä on koko kaupungin keskihinta sisältäen keskustpuiston, kaikki saaret, kehätiet jne. Helsingin niemellä maa on tietenkin paljon kalliimpaa, siitä lisää myöhemmin.

Katujen ja teiden maan hinta

Helsingissä on katua 19,2 neliökilometriä, josta varsinaista ajorataa on 9,8 neliökilometriä [3]. Katuverkon pituus on 1078km, joten ajoradan keskileveys on hiukan yli 9m.

Yleisiä (valtion ylläpitämiä) teitä Helsingissä on 76km. Ne ovat kaikki moottoriteitä tai 4-6 kaistaisia pääteitä. Keskileveydeksi voidaan arvioida 50 metriä. Arvio voi kuulostaa korkealta, mutta teiden pituudessa ei ole otettu liittymiä huomioon, joten ne täytyy laskea leveyteen.

Katu ja tieverkon maan hinta on siis:

(katuverkon ajoratojen neliöt + tieverkon pituus * tieverkon leveys) * maan hinta =
(9766000 + 76000*50) * 227 = 3,08 miljardia euroa.

Maa-alalle yleisesti käytetyllä 4% tuottovaatimuksella sen vuosivuokra on 123 miljoonaa euroa. Huomaa, että jalkakäytäviä, pyöräteitä, ratikkakiskoja jne ei ole laskettu tähän mukaan.

Helsingin autoliikenteestä 4% on busseja [4], joten muun autoilun osuudeksi jää 123*0.96 = 118 miljoonaa euroa.

Myös pakettiautot ja rekat on tässä laskettu mukaan autoiluun, koska tarkoitus on lasekea autoliikenteen hintaa kokonaisuudessaan (poislukien kuitenkin bussiliikenne). Laskettassa pelkästään yksityisiä henkilöautoja nämä kustannukset tippuisivat jonkin verran, mutta eivät dramaattisesti.

Ylläpitokulut

Kaupungin budjetissa [5] katujen, ratojen ja liikenneväylien osuus on 115 miljoonaa euroa. Tästä kuitenkin 32.3 miljoonaa on uusien alueiden rakentamiseen, ja erinäisiä hyvin pieniä eriä muuhun kuin katurakentamiseen. Katujen osuudeksi jää pyöreästi 82 miljoonaa euroa vuodessa. Tästä taas 96% on autoilulle, eli 79 miljoonaa euroa.

Ulkoisvaikutukset

Autoliikenne aiheuttaa onnettomuuksia ja ilmanlaadun heikkenemistä, jotka molemmat aiheuttavat kuolemia, terveyden heikkenemistä ja muuta haittaa.

Liikenneonnettomuuksien hinnaksi Helsingissä on arvioitu 201 miljoonaa euroa vuodessa [6]. Liikenneonnettomuuksia tapahtuu toki hiukan jonkin verran kuin tieliikenteen vaikutuksesta, mutta toisaalta 2006 onnettomuuksien määrä oli poikkeuskellisen vähäinen , joten otetaan luku sellaisenaan. Autoilun osuus on siitä 193 miljoonaa euroa.

Ilmanlaadun heikkenemistä on vaikeampi laskea. Ilmeisesti arvioidaan, että liikenteen pienhiukkaset aiheuttavat Suomessa keskimäärin yhden vuoden eliniänmenetyksen jokaiselle asukkaalle [7]. Pienhiukkaset eivät ole ainoa saastelaji, ja Helsingissä niitä on enemmän kuin maassa keskimäärin, mutta lasketaan tuon tiedon pohjalta.

Maailmanpankki käyttää elinvuoden hintana länsimaissa 28 000 euroa (ei kunnon lähdettä, googlella löytyy viitteitä mm. Hesarin arkistoon). Kun Helsingissä kuolee vuodessa 4899 henkeä [2], tulee menetettyjen elinvuosien hinnaksi 137 miljoonaa euroa. Autoilun osuus on 132 miljoonaa euroa.

Kaupunkiautoilun kokonaishinta

Autoilun kustannus Helsingissä on siis:

Katutilan vuokra + kunnossapidon hinta + onnettomuudet + saasteet =
118 Me + 79 Me + 193 Me + 132 Me = 522 miljoonaa euroa.

Autoilijoita tulee Helsinkiin päivittäin 550000 [4]. Siten kustannus autoilijaa kohden on vuodessa 522000000/550000 = 950e.

On syytä huomata, että kaupunkiautoilun kustannusten kaava on oleellisesti eri kuin maantiellä ajon. Maantietä rakennettaessa tila ei maksa juuri mitään, mutta toisaalta ylläpitokustannukset ovat ajokilometriä kohden suuremmat (oletan) johtuen suuremmista nopeuksista ja raskaasta liikenteestä. Myös onnettomuusvahingot on autoa kohden paljon pienemmät, ja saasteilla ei ole juuri väliä.

Maanteiden kustannuksia voi ajatella katettavan polttoaineverosta ja autoverosta. Kaupunkiautoiluun niistä ei mene senttiäkään, vaan sen tuki tulee kuntalaisten pussista.

Entäs julkiset? Entäs pyöräily?

Samaan tapaan voidaan laskea julkisen liikenteen ja pyörälyn kustannuksia. Summat vaan ovat vähän eri luokkaa.

Julkisen liikenteen tuki on suora budjettituki + tilan hinta + saasteet ja onnettomuudet.

Suora budjettituki on 115 miljoonaa euroa [5].

Tilaa menee aiemmin mainittu 4% ajoradoista [4]. Lisäksi metro ja ratikat vievät oman osuutensa, sanotaan toisen mokoman, ja vielä kolmas ratikan ja metron varikoille (bussiyhtiöt maksavat varikoistaan käsittääkseni käypää vuokraa, eli ne sisältyvät kuluihin). Yhteensä 1,17 miljoonaa neliömetriä, jolle vuokrakulua tulee 14,79 miljoonaa euroa vuodessa.

Junanradat ovat lähinnä kaukoliikenteen käytössä ja sivuutan ne nyt laskelmasta, koska en jaksa etsiä neliömääriä. Eivät ne tulosta juuri muuttaisi.

Saasteille ja onnettomukksille voidaan myös laskea sama 4% autoilun kokonaisluvuista. Todellisuudessa bussien osuus saasteista lienee suurempi (maakaasubusseista huolimatta), mutta toisaalta onnettomuuksista huomattavasti pienempi. Virheiden voidaan olettaa kumoavan toisensa. Raideliikenne on paikallisesti saasteetonta ja sen onnettomuusmäärät marginaalisia.

Julkisen liikenteen hinta on siis:

Budjettituki + maan vuokra + (onnettomuudet + saasteet) =
114995000 + 1170000*227.15*0.04 + (201000000 + 137172000)*0.04 =
139 000 000

Matkoja tehdään vuodessa 193 miljoonaa [5]. Laskien verottajan tapaan 2 matkaa joka arkipäivä 11 kuukautta vuodessa saadaan tuosta 193000000/2/(48*5) = 402 000 joukkoliikenteen käyttäjää. Tämä täsmää suunnilleen siihen, että julkisen liikenteen kulkutapaosuus moottoriajoneuvomatkoista on helsingissä 46% [10]

Jokaista joukkoliikenteen käyttäjää tuetaan siis 346 eurolla vuodessa.

Pyöräilyn hinta on maan hinta + hoitokulut. Saasteita ei tule, ja onnettomuudet ovat siksi pieniä, että ne hukkuvat pyöristyksiin. Vastapainoksi myös kuntoilun positiiviset ulkoisvaikutukset (vähemmän sairaslomia ym) jätetään pois laskelmasta.

Pyörätietä on Helsingissä 1180 km, josta 780km päällystettyä ja loput sorapintaista [8]. Olettaen keskileveydeksi 1,5m (esim. yhdistetty väylä 3m), saadaan tuosta 1,77 miljoonaa neliöä pyörätietä, josta 1,1 miljoonaa neliöä asfaltoitua.

Pyöräteitä on hyvin vähän kalliissa kantakaupungissa (Jossa pyöräilijöitä on paljon) ja paljon lähiöissä. Siksi maan hinta on syytä laskea puolikkaana kaupungin keskiarvosta, ja tämäkin on ehkä yläkanttiin. Kevyen liikenteen väylien hoitokuluihin on kaupunki budjetoinut 2,3 miljoonaa [5], josta puolet voidaan laskea pyöräilylle. Kokonaiskuluksi tulee 9,2 miljoonaa vuodessa.

Pyöräilyn kulkutapaosuus on 6% [9]. Pyöräilijöiden määrä voidaan siis laskea päivittäisestä automäärästä 550000 [4]. Näin laskien pyöräilijöitä on keskimäärin 33 000 päivässä.

Maan vuokra + hoitokulut / pyöräilijä =
(227.15/2*1770000*0.04 + 2300000) / (550000*0.06) = 313 e

Eli pyöräilijää kohden kaupunki antaa tukea infran muodossa noin kolmella sadalla. Pyöräilijöiden kannalta valitettavasti tuo investointi ei useinkaan suhtaudu kauhean tarkoituksenmukaisesti.

Huomautus parkkipaikoista

Kun nyt laskemaan ruvettiin, vilkaistaan samalla kadunvarsipysäköinnin hintaa. Kadunvarsipaikka maksaa (5 * 2,75) * (maan vuokra + hoitokulut). Hoitokulut ovat ehkä puolet ajoradan keskiarvosta (harvemmin noita paikataan kuin varsinaista kaistaa, eli 4,23e/m^2 . Helsinginniemellä (missä suurin osa asukaspysäköintialueista on), maksaa maa paljon kaupungin keskiarvoa enemmän.

Hyvää lähdettä rakennusoikeusneliön hinnalle en löytänyt. Parilla eri arviointitavalla päädyin maaneliön arvolle lukuihin 600 – 1600 euroa (yksityiskohdat pyydettäessä). Otetaan noista alin lähtökohdaksi.

Parkkipaikan 13.75 neliöä maksavat siis (vähintään) 10465e, ja vuokrakulu siten 420e vuodessa. Tiepinnan hoitokulut ovat 58e ja paikan kokonaiskustannus siis 608 euroa vuodessa

Päälle pitäisi vielä laskea parkkimittareista, autojen poishinailusta ym. tulevat kustannukset. Eli nykyinen 100e/v asukaspysäköintitunnus on raskaasti subventoitu.

Yhteenveto ja johtopäätökset

Kaupunkitila maksaa, ja sen hintaa voidaan arvioida. Helsingissä keskimäinen hinta on 227 euroa neliömetriltä. Helsingin niemellä hinta on paljon kovempi, 600-1600 euroa neliömetriltä, ydinkeskustassa enemmänkin.

Helsingin kaupunki tukee autoilua 200 miljoonalla eurolla vuodessa, ja lisäksi autoilu aiheuttaa yli 300 miljoonan ulkoishaitat kaupunkilaisille. Kustannus on 950 euroa vuodessa autoilijaa kohden. Kustannus jakautuu seuraavasti:

  • Autoilun tilan vaatimat kustannukset, 118 miljoonaa euroa
  • Katuverkon kunnossapito, 79 miljoonaa euroa
  • Onnettomuudet, 193 miljoonaa euroa
  • Ilmanlaadun aiheuttamat kuolemat ja sairaudet, 132 miljoonaa euroa

Pyöräilijän ja julkisen liikenteen käyttäjän tuet ovat 310 ja 350 eurolla vuodessa henkeä kohden samalla laskentaperiaatteella.

Jos autoilun kustannukset haluttaisiin sisällyttää autoilijan itsensä maksettavaksi, voitaisiin tämä tehdä esimerkiksi 2.6e päivittäisellä tietullilla (950/365). Tässä laskelmassa ei ole huomioitu tietullien dynaamisia vaikutuksia (esim vaikutus ilmastonmuutokseen), vaan pelkät autoilun kustannukset. Dynaamiset vaikutukset huomioiden korkeampikin tietulli voi olla perusteltu.

Kadunvarsipaikan vuosikustannus Helsinginniemellä on 608 euroa vuodessa, mahdollisesti selvästi suurempikin. 100e asukaspysäköintitunnus on reippaasti alihintainen ja tosiasiallista tukea autojen pysäköinnille verovaroista.

Kaikkiin lukuihin sisältyy mahdollisia virhelähteitä. Lähtöluvut ovat vaihdellen vuosilta 2005-2009 ja osa niistä on pyöristetty eri tarkkuuksiin. Laskelmassa voi olla virheellisiä oletuksia tai unohtuneita kustannuslajeja. Suuruusluokaltaan lukuja voitaneen pitää kuitenkin oikeina, ja ne ovat vertailukelpoisia toisiinsa nähden.

Tämän laskelman tekemiseen meni noin yksi työpäivä. Kohtuullisella panostuksella nämä samat laskelmat olisi mahdollista tehdä kunnolla ja tarkistettuihin tietoihin nojaten päätöksenteon tueksi.

Kaikki palaute otetaan kiitollisena vastaan. Erityisesti luotettavammat lähteet ja paremmat tavat laskea ilmanlaadun kustannuksia kiinnostaisivat. Sotkuisen excel-työkirjan joka sisältää laskelmat ja muutakin saa pyydettäessä.

Lähteet:

[1] LUETTELO VUONNA 2008 TEHDYISTÄ KIINTEISTÖKAUPOISTA, kaupunginvaltuuston esityslistan liite http://www.hel.fi/static/public/hela/Kaupunginvaltuusto/Suomi/Esitys/2009/Halke_2009-05-27_Kvsto_10_El/CEB753CD-6BAC-46C1-A8BD-F4E454ABE7AE/Luettelo_vuonna_2008_tehdyista_kiinteistokaupoista.html

[2] Helsinki alueittain, 2008 http://www.hel2.fi/tietokeskus/julkaisut/pdf/08_10_24_Tilasto_Vuori_hki_alueittain.pdf

[3] katuverkon asfalttipäällysteiden kuntotieto, 2007 www.hel2.fi/hkr/tarjouspyynnot/liitteet/tpliite_77.pdf

[4] Liikennemäärät Helsingin pääkatuverkossa 2005 http://www.hel.fi/static/ksv/www/Liikenne/Liikennetutkimus/Liikenteen_kehitys/Esite_Liikennemaarat05.pdf

[5] Helsingin talousarvio 2009 http://www.hel2.fi/taske/julkaisut/talousarvio2009/Talousarvio2009.pdf

[6] Liikenneonnettomuuden Helsingissä vuonna 2006 http://www.hel.fi/static/ksv/www/Liikenne/Liikennetutkimus/Liikenneonnettomuudet/Esite_liikenneonnettomuudet06.pdf

[7] Epämääräinen viittaus THL:n tutkimukseen, http://jarikolehmainen.multiply.com/journal/item/108

[8] KVS:n kevyen liikenteen sivu: http://www.hel.fi/wps/portal/Kaupunkisuunnitteluvirasto/Artikkeli?WCM_GLOBAL_CONTEXT=/Ksv/fi/Liikennesuunnittelu/Py_r_ily+ja+jalankulku/

[9] Towards Environmental Sustainability, Report of the Peer review of the city of Helsinki, 2009 http://www.hel.fi/wps/wcm/connect/5e18a7004da4646d8ccdad5a91d25306/Julkaisu_05_09_net.pdf?MOD=AJPERES&CACHEID=5e18a7004da4646d8ccdad5a91d25306

[10] Selvitys maksuttoman joukkoliikenteen vaikutuksista Helsingissä, 2008 http://www.hel.fi/wps/wcm/connect/c6d492004a173581acedec3d8d1d4668/Maksuttoman+joukkoliikenteen+vaikutukset.pdf?MOD=AJPERES

Ei kylpyhuonetta

Myyty asunto:, 92 500e, 32,6 m², 1h+kk (ei kylpyhuonetta).

Ei kylpyhuonetta.

Menemättä nyt siihen, kuka haluaa ostaa asunnon jossa ei ole vessaa, tai miksi sitä vessaa ei ole 80 vuoden aikana asuntoon rakennettu, tämä esimerkki antaa hyvän tilaisuuden tehdä pieniä laskelmia.

92 599 / 32,6 on 2840 e/m². Tässä talossa asunnot ovat viime vuosina maksaneet keskimäärin 3500 ja rapiat neliöltä. 660 e/m² ero, 22000e koko asuntoa koskien.

Ja nuo muut asunnot ovat 42m² tai enemmän, yksiön neliöhinnan kuuluisi olla suurempi. Toisaalta asuntojen hinnat ovat laskeneet, eikä tuo kämppä liene talon parhaita muutenkaan kuin vessansa osalta. Sanotaan siis 10-15ke ero siihen mitä maksaisi sama kämppä jos osa neliöistä olisi uhrattu vessaksi.

WC:n tekeminen maksaa tuommoiset 10-15ke (jos lasketaan putketkin mukaan). Tämän päälle siihen menevät noin 5 neliöä maksavat kantakaupungissa toiset 10-15ke (2-3ke neliöhinalla johon ei ole laskettu vessan hintaa mukaan neliön perushintaan. Tällätavoin laskien vessasta koituu kustannuksia 20-30ke. Uudessa talossa enemmän, vanhoissa vähemmän (kuluneempi vessa). Koska tässä talossa on putkiremontti tulossa, tuo on suunnilleen linjassa ylläesitetyn markkina-arvoperustaisen laskelman kanssa.

Putkiremontti taas tapaa maksaa Helsingissä (perinteisin menetelmin ja sisältäen wc:n uusimisen) 550-700 euroa neliöltä, siis pienille asunnoille 25-40ke. Tuosta voinee laskea wc:lle 15-20ke ja loput keittiölle. Putket kestävät 50 vuotta ja sen kestävät wc:n kaakelit ja vesikalusteetkin hyvin pidettyinä. Hintalaskelmassa tuon päälle pitää muistaa neliöiden hinta kuten ylläkin. [1]

Keskimäärin 25 000 uudesta tai vastaremontoidusta vessasta. Jaettuna (hieman optimistiselle) 50 vuoden käyttöiälle se tekee 500 euroa vuotta kohden.

Yksiöissä ja kaksioissa asuu 1-2 ihmistä, jotka keskimäärin käyvät paskalla ehkä kerran päivässä [2]. Jos siis kustannukset jyvitetäään yksinomaan paskallakäynnille (*), maksaa jokainen sessio noin euron.

Sitä voi sitten kaavoituskatsausta pöntöllä lukiessaan miettiä että onko se sen arvoista. Sanoisin että on.

(*) Tämä jyvitys on toki kaikkea muuta kuin kiistaton. Perustelisin sitä kuitenkin seuraavin argumentein.
– Kaikki lavuaaritoimenpiteet voi suorittaa keittiössäkin, eli niille ei kannata kustannuksia laskea. Hätätapauksessa myös kusella voi käydä lavuaariin, vaikka en kyllä sitä omassa keittiössäni rupeaisi tekemään.
– Puistowc:issäkin kusemaan pääsee ilmaiseksi, mutta paskalle ei.
– Jos bileissä asettaisi wc:lle käyttömaksun, rupeaisivat ihmiset kuseksimaan pulloihin, mutta paskalle halajavat pulittaisivat kiltisti. Sitäpaitsi maksuperusteiden täytyisi olla selkeitä.