
Árni B. Helgason:
Léttsporaleið - svar við hjólsins þunga og þunga
niði?
1. Hluti - Fólksflutningaveitur og færibönd

F. Flintstone
Frumkvöðull í tækni og vísindum. Fyrstur manna, svo sögur fari
af, til að sýna fram á nytsemi hjólsins. Hjólið hefur myndað
burðarás í flestum vélbúnaði manna allt frá því á dögum
Faróanna. Rómverjar endurbættu það verulega og juku með því
veldi sitt. Uppfinningin barst til Íslands undir lok 19.aldar. |
|
Lestarkerfi, og sérstaklega borgarlestakerfi, eru í eðli sínu
dýr. Skiptir þá ekki sköpum hvort í hlut eiga léttlestir svokallaðar
(light rail) eða neðan-jarðarlestir (metró), eða á hinn bóginn þungar
úthverfa- og langferðalestir. Jarðgangagerð fyrir neðanjarðarkerfi
kostar sitt en hefur á hinn bóginn lítil áhrif á landnýtingu og
fyrirliggjandi byggð sem aftur á móti jarðlægar borgarlestir gera.
Borgar-stæði eru misvel fallin til gangagerðar fyrir
neðan-jarðarlestir og æ erfiðara er orðið að finna útgreftri stað.
Því er það að víða er farið að huga að léttlestakerfum í borgum, sem
að mestu leyti liggi ofar jörð, ofar götum og stundum þökum - þá
borin uppi af stöplum og súlum. Stór hluti kostnaðar við
borgarlestakerfi er því fólginn í mannvirkjagerð, í jarðgöngum
ellegar þá í miklum burðarvirkjum háloftabrauta úr steypu og stáli,
nema jarðlægari séu og krefjist þá því meiri fórna á kostnað annarra
mannvirkja. Hinn hefðbundni Flintstone-vélbúnaður kostar engu að
síður sitt og krefst síns viðhalds, þrátt fyrir að sjálft hjólið,
kjarni búnaðarins, hafi verið í sífelldri þróun allt frá því á
síð-steinöld.
Umhverfi og arðsemi
Sitt sýnist hverjum um fegurð háloftabrauta, og eru
skoðanir því skiptari sem slík mannvirki taka á sig tröllslegri
myndir og þrengja meira að umhverfinu. Úthverfalestir og sérstaklega
langferðalestir milli borga og landshluta hafa síður áhrif á
landnýtingu, en á móti kemur að þá eru gerðar meiri kröfur um hraða,
sem kostar sitt.
Gróft
á litið er kostnaður við lestir og sporbrautir af tífalt hærri
stærðargráðu en almenn vegagerð. Þá er mikilvægt að hafa í huga að
yfirleitt er verð vegar einungis reiknað eitt og sér, burtséð frá
ótal þáttum sem almennt eru teknir með inn í útreikninga við
sporbrautir, svo sem hvað sjálf farartækin kosta og hver sé
rekstrarhagkvæmni þeirra. Samanburður á þessum tvenns konar
samgönguleiðum tekur í raun til svo margra þátta að skynsamleg
niðurstaða fæst aldrei nema að litið sé á allan samgöngumáta sem
eina heild, líkt og eitt margslungið æðakerfi - hvort sem í hlut
eiga lestir, bílar, flugvélar eða skip - að arðsemi sé reiknuð og
mat lagt á umhverfi í sem víðustu samhengi og til langs tíma litið.
Væg stærðargráða fyrir lagningu hvers
tvístefnukílómetra, að meðtöldum kostnaði við lestir og vagna og
ýmis hliðtengd mannvirki, er um einn milljarður króna. Veltur þá á
ýmsu með kostnað við lestrarstöðvar og landnotkun, niðurrif
mannvirkja er standa í vegi og þar fram eftir götum. Fyrir hin
ódýrustu léttlestakerfi í dreifbýli má e.t.v. deila með tveimur en
fyrir hin dýrustu borgarlesta- eða hraðlestakerfi margfalda jafnvel
margsinnis þegar krafist er mjög mikillar flutningsgetu eða hraða
eða byggt er á tækninýjungum sem ekki hafa enn rutt sér til rúms í
almennri framleiðslu, eru enn á þróunarstigi líkt og t.d.
segulsviftækni.
Mjög margbrotinn og flókinn iðnaður er í eðli sínu
íhaldsamur og tregðu blandinn, enda heilu verksmiðjurnar í hverri
grein iðulega sniðnar að mjög líkum þörfum, sem er forsenda allrar
fjöldaframleiðslu, sem aftur einingaverð hlutanna ræðst af. Eiginleg
staðfesting á hagkvæmni nýrrar tækni fæst yfirleitt ekki fyrr en
eftir langt þróunarferli og mjög hægt vaxandi framleiðslu fárra en
dýrra eininga. En nái framleiðandi óyggjandi að sýna fram á
hagkvæmni framleiðslu sinnar þá kann nýjungin að ryðja sér
skyndilega til rúms og vera orðin alls ráðandi á markaði fyrr en
nokkurn varir. Þannig vék eimreiðin fyrir raflestum og dísilreiðum,
hestvagninn nokkuð skjótt fyrir bílnum, sérstaklega fyrir T-módeli
Fords, ritvélar og reiknivélar á örskömmum tíma fyrir einkatölvunni
þegar IBM-DOS hafði sýnt hverjum sem vildi hvað í sér bjó, og það
þrátt fyrir hinn hálfgerða Flintstone-hugbúnað skapnaðarins. En
örtölvan, sem er grundvöllur allrar flókinnar sjálfstýritækni,
leggur nú hratt undir sig margvísleg fleiri svið svo að mannshöndin
þarf vart að koma nærri, jafnvel svo að mörgum stendur ógn af.
Sjálfstýrðir sporvagnar - öruggir vagnar?
Bíll er afar frumstætt tæki sé litið til þess hve
hann býr yfir lítilli sjálfstjórn. Sama hversu öruggur ökumaður er
með sig, backseatdriver, jafnvel í barnastól, getur auðveldlega
slegið hann svo út af laginu að ferðin endi út í móa. Þannig séð er
hestvagn mun öruggara tæki, ekill getur leyft sér að dotta nokkuð
áhyggjulaus eða gleymt sér á tali við kærustuna í sínum móbílfón,
firðsjá ökutækisins fer varla langt með vagninn út í móa á meðan.
Mörg nútíma skip eru búin sjálfvirkum
staðsetningarbúnaði sem er samtengdur sjálfstýringu, og á skjá getur
skipstjórnandi dregið upp fyrirhugaða siglingaleið og látið skipið
stýra sér sjálft í áfangastað, fyrir nes og um sund, krókótta leið
eða beina. Sé hann heppinn með veður og engin fley í veginum og
rafmagni slær ekki út, gæti hann í sjálfu sér sofið allan túrinn.
Fullkomnustu flugvélar eru búnar firðsjám sem gefa sjálfstýringu
sjálfkrafa boð um að víkja af leið fyrir hættu framundan. En
siglingafræðingur sem reiðir sig í blindni á eina aðferð til
staðsetningar er vís til að lenda í árekstri eða sigla í strand.
Beiti hann á hinn bóginn því fleiri óháðum aðferðum og beri saman
niðurstöður, að styðji hver aðra, því meiri líkindi eru til að hann
sigli fleyi sínu nokkuð öruggu í höfn.
Eftir
því sem markmið og leið hreyfingar liggur ljósar fyrir og vél- og
stjórnbúnaður er einfaldari í sniðum, þá er auðveldara að koma
sjálfstýringu við. Lest eða sporvagn hefur því nokkuð góðar
forsendur til sjálfstýringar enda ganga vagnar í nýjustu léttlesta-
og neðanjarðarlestarkerfum oft án vagnstjóra sem gerir kleift að
auka ferðatíðni verulega, án hækkunar á rekstrarkostnaði, með því að
dreifa tiltölulega mörgum sjálfstæðum vögnum eftir spori. Í
hefðbundnum kerfum er slíkt ekki gerlegt nema með verulegri fjölgun
vagnstjóra og þar með heldur hærri rekstrarkostnaði.
Margar
leiðir eru til að ákvarða stöðu og hraða sjálfstýrðra vagna,
sérstaklega í segulsvif-kerfum þar sem drifkrafturinn er
innbyggður í sporið. Sporinu er þá skipt niður í sjálfstæða
kafla, sem annars vegar hafa innbyrðis boðskipti og við
stjórnstöð og hins vegar með boðskiptum við vagna. Sporin í
heild mynda því sjálfstætt staðsetningarkerfi sem tryggja má
samanburð við með öðru sjálfstæðu staðsetningarkerfi þar sem
vagnar skrá sig inn í hnitakerfi, ekki ólíkt og nú tíðkast með
tilkynningaskyldu skipa, nema að vagnar skrá sig þá mun tíðar,
jafnvel margsinnis á sekúndu. Þannig fæst full yfirsýn yfir
stöðu allra vagna sem meta má á tvo óháða, sjálfstæða vegu, svo
að með samanburði á milli þeirra er tvöfalt öryggi tryggt.
Bregðist annað kerfið, þá er hitt enn til staðar, en bregðist
bæði, t.d. vegna rafmagnsleysis, þá er engu að síður þriðja
staðsetningarkerfið til staðar, í hverjum vagni fyrir sig, sem
jafnframt er búinn rafgeymi fyrir varaafl. Firðsjá í hverjum
vagni nemur allar hreyfingar framundan og afturundan á spori og
leyfir aldrei minna bil en svo á milli vagna að vagn fái stöðvað
á þeim hluta spors sem er auður og hindrunarlaus framundan og án
þess að eiga á hættu að fá vagn aftan á sig. Þar með er öryggi
orðið þrefalt. Þar fyrir utan fær miðstöð upplýsingar um allar
hreyfingar vagns um sjálfstæðan sendi og getur umsjónarmaður
stýrikerfis hvenær sem er gripið inn í og fjarstýrt viðbrögðum
telji hann sjálfstýringu vagns og spors ekki treystandi af
einhverjum sökum. Loks er tvívirkt kallkerfi milli miðstöðvar og
vagna sem umsjónarmaður getur komið boðum um til farþega eða á
hinn bóginn farþegar gert vart við sig, hvort sem er til að vara
við hættu eða óska aðstoðar af einhverjum sökum. Að öllu
samanlögðu er öryggi slíks kerfis eitt hið mesta sem hugsast
getur, hvort sem borið er saman við hefðbundin lestarkerfi eða
flug, og langtum meira en öryggi í bílaumferð. |
Lögmál
almenningssamgangna
Því tíðari sem ferðir eru og net víðtækara, þá er
nytsemi almenningssamgangna meiri og þær líklegri til að laða að svo
marga farþega að arðsemi standi undir hárri ferðatíðni og góðu
úrvali leiða. Það vill oft gleymast að óarðbærar leiðir, reiknaðar
einar og sér, eiga sinn þátt í að stuðla að arðsemi fjölfarnari
leiða - líkt og fjölfarinn þjóðvegur á allt sitt undir því komið að
margir fáfarnari vegir liggi að honum.
Komist fólk ekki flestra leiða sinna og á sem flestum
tímum er það mjög ólíklegt til að nýta sér almenningssamgöngur nema
sem valkost í hallæri eða til viðbótar við einkabíl. Hjón sem reka
einn bíl en skiptast á um að fara með strætó til vinnu spara sér
veruleg útgjöld miðað við að reka tvo bíla, en eiga þess engu að
síður kost að fara allra sinna ferða á eigin bíl um kvöld, nætur og
um helgar. Einstaklingur með lág laun, eigandi kost á sæmilegum
strætóferðum í og úr vinnu, er engu að síður líklegur til að eyða
stórum hluta af tekjuafgangi sínum í bíl og hætta að nota strætó,
séu ferðamöguleikar fábrotnir að öðru leyti og leiðakerfið eftir
því.
Þannig eru almenningssamgöngur mun margslungnari í
eðli sínu en í fljótu bragði mætti ætla. Því fátæklegri sem þær eru,
því meiri líkur eru á að þær lendi í vítahring minnkandi
farþegastofns og þar með minni tekna - sem gjarnan er brugðist við
með sparnaði, með æ stærri hagvögnum og þá hlutfallslega færri
vagnstjórum, samfara fækkun ferða, sem aftur leiðir af sér enn minni
farþegastofn, enn minni tekjur, engu líkara en það skyldi vera
ófrávíkjanlegt lögmál almenningssamgangna að þeim sífellt hrakaði,
væru sífellt í öfugu hlutfalli að umfangi við stærð og þunga
hjólsins, að þær skyldu beinlínis stuðla sjálfar að smæð
almannamarkaðarins.
Fari
tíðni og úrval leiða niður fyrir ákveðin mörk er hætta á að
farþegastofn hreint og beint hrynji, ekki ólíkt og getur gerst með
fiskistofna (þá reyndar fyrir ofnotkun veiðarfæra en ekki van), og
þá alls óvíst að stofn nái sér nokkurn tímann aftur á strik.
Afleiðingin, stóraukin umferð einkabíla, leiðir síðan af sér aukna
mengun og verulegan kostnað við umferðarmannvirki og lakari
landnýtingu af þeirra völdum - fyrir utan beinan ferðakostnað
almennings, sívaxandi, við að eiga og reka enn fleiri bíla. Beinn og
óbeinn ferðakostnaður samfélags vex þannig í öfugu hlutfalli við
gæði almenningssamgangna.
Slæmar
almenningssamgöngur bitna verst á þeim sem litla eða alls enga
möguleika hafa á að reka bíl - á börnum og unglingum og á öldruðu
fólki, námsmönnum og láglaunafólki. Þannig kann góður þriðjungur
samfélags að hafa takmarkaða möguleika á að komast leiðar sinnar
nema að vera upp á aðra kominn sem ráða yfir bíl. Og því meiri sem
bílaeign er vex þrýstingur á þá sem eru akandi um að sjá fyrir fari.
Börn og unglingar sem venjast því lítt að nýta sér
almenningssamgöngur eru mjög ólíkleg til að gera það þegar þau
eldast. Næmi þeirra fyrir staðháttum og áttum sljóvgast. Þau verða
ósjálfstæðari og aðstandendur mega sjá æ meira af frítíma sínum fara
í akstur með þau út um borg og bí. Þar sem almenningssamgöngur eru
einna lakastar, t.d. í mörgum strjálbýlli borgarhlutum
Bandaríkjanna, er beinn og óbeinn ferðakostnaður fjölskyldna
verulegur hluti af útgjöldum, og búseta jafnvel ógerleg nema annað
hjóna sé nær alfarið heima til að sinna bílstjórahlutverki, nema þá
sérstakur vinnukraftur sé til þess ráðinn.
Afl
og umfang fólksflutningaveitna
Sá möguleiki sem sjálfstýring býður upp á, að
einstakir vagnar gangi sjálfstætt eftir spori í stað þess að mynda
lestir sem stýrt sé af vagnstjórum, býður upp á verulega meiri
afkastanýtingu kerfis. Stofnkostnaður slíkra kerfa er hár samanborið
við hefðbundnar almenningssamgöngur, en beinn rekstrarkostnaður
lágur. Má líkja rekstrarumhverfi við rekstur virkjana og orkuveitna,
jafnvel skíðalyftna, þar sem langstærsti hluti kostnaðar er
stofnkostnaður, með öðrum orðum vextir og afskriftir stofnfjár, en
kostnaður við starfsmannahald hverfandi.
Augu manna eru smám saman að opnast fyrir því hve
sjálfstýrðar fólksflutningaveitur eru í eðli sínu líkar færiböndum
þar sem hagkvæmni byggir á að flytja mikið, margskiptanlegt magn á
sem samfelldastan og tíðastan máta. Því tíðari flutningsmáti, því
minni getur flutningsleiðin verið um sig.
Vatnsveita
sem léti bera vatn eða aka því með tankbílum frá uppsprettulindum
til notenda krefðist aragrúa vatnsbera og enn fleiri vatnsfatna eða
á hinn bóginn fjölda bíla og ökumanna. Léti hún aftur á móti leggja
sporbraut sem flytti vatnið með fjölmörgum litlum
vatnsflutningavögnum er gengju í einni samfelldri lest, líkt og á
færibandi, frá vatnsbóli til notenda og síðan tómir til baka eftir
meira vatni, þá gæti brautin verið því minni um sig og léttari sem
vagnarnir væru fleiri og hraðskreiðari. Slík einskonar
vatnsberalest, litlu meiri um sig en leikfangalest, gæti jafnvel
annað vatnsþörf heils bæjarfélags. Eðlilega hafa þó
vatnsveitustjórar fremur kosið að leiða vatnið eftir enn hagkvæmari
færiböndum - um pípur.
Frá líku sjónarmiði séð geta burðarvirki
fólksflutningaveitna verið því minni um sig sem flutningavagnar eru
fleiri og smærri en ganga á hinn bóginn tíðar. Sporvagnar, sem ætlað
er að flytja tugi manna, krefjast öllu meiri spora og burðarvirkja
en léttir smávagnar, sem hverjum og einum væri einungis ætlað að
flytja fáeina farþega. Engu að síður kynni léttbyggða sporið að geta
annað jafn miklum flutningum ef því fleiri vagnar gengju eftir því.
 
Í hluta tvö verður hugað nánar að
samgöngutækniþróun, og þá sérstaklega litið til hagnýtingar línulegs
segulsvifs. Nú í allra seinustu tíð hefur komið fram ný aðferð við
að virkja þetta kraftsvið sem er svo óstöðugt í eðli sínu að það
hefur reynst þrautin þyngst að halda góðu jafnvægi á spori samhliða
nákvæmri sporstýringu. Aðferðin felur í sér innbyggða
jafnvægisstýringu án utanaðkomandi krafta og er svo einföld að henni
mætti beita við allra smæstu, sporbundnu farartæki. Í þriðja og
síðasta hluta verða svo kynntar til sögu nýlegar áætlanir
bandarískra stjórnvalda um segulsportækni í þágu þéttbýlissamgangna
og þá hugað að því hvort gerlegt væri að yfirfæra hugmyndirnar, og
þó í heldur smærri kvarða, á íslenskan veruleika í náinni framtíð.
Eða verður það þá kannski orðið um seinan? Smæð almenningssamgangna
hér orðin svo algjör að það taki því varla að hugsa um það? Eða er
völ á einhvers konar léttsporaleið inn í framtíðina, að mögulega
megi auka gæði almenningssamgangna verulega og búa undir komandi
tíð? Að því verður meðal annars hugað - hvort sé betra að
hugsa um lest eða taka strætó.
___________________________________
í nóvember, 2003
1. hluti:
Fólksflutningaveitur og færibönd
2. hluti:
Þróun og hagnýting segulsvifs
3. hluti:
Þungbyggð spor og létt, háloftabrautir og þungavægi vagna
prenta skjal
Rómanza:
heim á kvist
|