Johans kommentarer till rubricerat VTI Notat 21-1998:
I VTI notat 21-1998 dras slutsatsen att ”det svenska vägnätet är av så god jämnhetsstandard att av bristande jämnhet förorsakat fordonsslitage och / eller skador bör vara av tämligen marginell betydelse, sett i relation till de totala fordonskostnaderna”. Slutsatsen baseras på studier utförda utan hänsyn till andra brottmekanismer än utmattning, utan inverkan av kallt klimat, utifrån påkänningsmätningar i fordon som avviker stort från vanliga svenska lastbilsekipage (totalviktsskillnader på ca 2200 % mellan mätningens sportbil och en vanlig, lagligt lastad, svensk 4-axlad tung släpvagn), samt utan hänsyn till att Vägverkets rutinmässiga vägytemätningar, vilka avser mindre än en femtedel av det svenska vägnätet, har bruksvillkoret ”otjälad vägbana”. Nämnda bruksvillkor medför en snedvriden bild av ens det statliga belagda vägnätets tillstånd sett över hela året. Enligt här redovisad översiktlig verksamhetsuppföljning hos svenska aktörer inom transportnäringen, medför vägojämnheter på svenska vägar sannolikt mycket stora merkostnader för slitage och skador. I vissa fall medför vägojämnheterna att speditörer vägrar utföra transporter, vilket utgör ett hot mot näringsliv i glesbygd och ytterst mot landets tillväxt. Merkostnaderna för skador och slitage kan sannolikt motsvara en betydande andel av annuiteten av kostnaderna för ett vanligt underhållsprojekt. Transportörernas merkostnader härrör från skador som fjäderstocksbrott, axelbrott, rambrott (!) och liknande, samt från slitage av däck, bromsbelägg, draganordningar mm, samt indirekta kostnader. Fortsatt forskning förefaller ha hög nyttopotential och bör inriktas på monetär kvantifiering av merkostnader för tung trafik pga tjälrelaterade ojämnheter, trumslag och kanthäng. Refererad slutsats i VTI notat 21-1998 framstår som felaktigt underbyggd, och notatet i helhet som starkt vilseledande.
Vägbanemodell för datorstödd utformning av underhållsbeläggningar
Kan jämnhetsstandarden hos det svenska vägnätet förorsaka fordonsskador och onödigt fordonsslitage?
1. PM 1 (7)
VÄG, Johan Granlund
Datum
1999-02-22
Kan jämnhetsstandarden hos det svenska
vägnätet förorsaka fordonsskador och
onödigt fordonsslitage?
Kommentarer till VTI notat 21-1998
(rubricerat enligt ovan)
2. PM 2 (7)
Datum
1999-02-22
Sammanfattning av VTI notat 21-1998
Rapporten, beställd av Rolf Magnusson (VÄG) Dnr 97-3917 till en kostnad av
230.000 kr (inkl färdigställandet av en annan rapport från ett existerande
koncept), redovisar resultatet av en litteraturstudie över sambandet mellan
vägojämnhet och fordonsslitage / -skador. De mest påtagliga resultaten av
studien är att den tredje revisionen av Världsbankens fordonskostnadsmodell
(HDM-III), framtagen utifrån studier i Brasilien, Kenya, Indien, samt
Karibien, anför att fordonsslitaget är oberoende av vägojämnheten vid IRI < 3
mm/m. En studie genomförd i USA antyder vidare att utmattningsskador hos
fordonskomponenter förekommer i försumbar utsträckning vid IRI < 3.8
mm/m. Vid IRI > 8.9 mm/m råder stor risk för utmattningsskador. Författaren,
Georg Magnusson, uppger att endast 10 % av den belagda delen av det
svenska vägnätet uppvisar ojämnheter > 3.8 mm/m, varför han anser fortsatta
svenska studier av ovan nämnda samband som mindre angelägna.
Sammanfattning av kommentarer till notatet
I VTI notat 21-1998 dras slutsatsen att ”det svenska vägnätet är av så god
jämnhetsstandard att av bristande jämnhet förorsakat fordonsslitage och / eller
skador bör vara av tämligen marginell betydelse, sett i relation till de totala
fordonskostnaderna”. Slutsatsen baseras på studier utförda utan hänsyn till
andra brottmekanismer än utmattning, utan inverkan av kallt klimat, utifrån
påkänningsmätningar i fordon som avviker stort från vanliga svenska
lastbilsekipage (totalviktsskillnader på ca 2200 % mellan mätningens sportbil
och en vanlig, lagligt lastad, svensk 4-axlad tung släpvagn), samt utan hänsyn
till att Vägverkets rutinmässiga vägytemätningar, vilka avser mindre än en
femtedel av det svenska vägnätet, har bruksvillkoret ”otjälad vägbana”.
Nämnda bruksvillkor medför en snedvriden bild av ens det statliga belagda
vägnätets tillstånd sett över hela året. Enligt här redovisad översiktlig
verksamhetsuppföljning hos svenska aktörer inom transportnäringen, medför
vägojämnheter på svenska vägar sannolikt mycket stora merkostnader för
slitage och skador. I vissa fall medför vägojämnheterna att speditörer vägrar
utföra transporter, vilket utgör ett hot mot näringsliv i glesbygd och ytterst mot
landets tillväxt. Merkostnaderna för skador och slitage kan sannolikt motsvara
en betydande andel av annuiteten av kostnaderna för ett vanligt
underhållsprojekt. Transportörernas merkostnader härrör från skador som
fjäderstocksbrott, axelbrott, rambrott (!) och liknande, samt från slitage av
däck, bromsbelägg, draganordningar mm, samt indirekta kostnader. Fortsatt
forskning förefaller ha hög nyttopotential och bör inriktas på monetär
kvantifiering av merkostnader för tung trafik pga tjälrelaterade ojämnheter,
trumslag och kanthäng. Refererad slutsats i VTI notat 21-1998 framstår
som felaktigt underbyggd, och notatet i helhet som starkt vilseledande.
3. PM 3 (7)
Datum
1999-02-22
Kommentarerna i sin helhet
Några fakta om vägtransporter enligt ”Statistik från
Vägverket” samt VV årsredovisning 1997
• Den belagda delen av det statliga vägnätet motsvarar ca 18 % av det
svenska vägnätet.
• Ca 30 % av det totala transportarbetet i Sverige utförs på andra vägnät än
det statliga vägnätet.
• 37 % av det transportarbete som uträttas på det statliga vägnätet utförs på
länsvägar.
• Endast 28 % av yrkestrafikanterna är nöjda med underhållet av
länsvägarna. Missnöjet är störst i skogslänen.
Kort om bruksvillkoren för Vägverkets rutinmässiga
vägytemätningar
• Mätningarna omfattar enbart den belagda delen av det statliga vägnätet.
• Mätningarna avser enbart otjälade förhållanden. Detta för att skapa en hög
precision (repeterbarhet och reproducerbarhet) hos mätresultaten. Vid
medelsfördelning mellan regioner, tar Vägverkets ledning därför subjektiv
hänsyn till bl.a. fördelningen av tjälrelaterade vägojämnheter.
Fordonsskador (materialbrott)
Brott1
kan ske på många sätt. De kännetecknas dock oftast av att en eller flera
sprickor utbreder sig genom materialet och slutligen leder till att den aktuella
detaljen eller konstruktionen delas i två delar. Sprickor växer oftast till genom
endera:
• Utmattning från upprepade höga belastningar
• Sprödbrott, kan uppstå vid låg brottenergi
• Segt brott, normalt vid enstaka hög belastning
I notatet kopplas risken för fordonsskador enbart till risken för utmattning,
utan att ens beröra de två andra huvudmekanismerna för materialbrott.
Finns det över huvud taget någon svensk fordonsförare som under det senaste
året inte bromsat in framför vägojämnheter av hänsyn till risken för att skada
fordonet?
1
Se ”Brottmekanik” i Nationalencyklopedin
4. PM 4 (7)
Datum
1999-02-22
Låga temperaturer
I Sverige råder under stora delar av året låga temperaturer, både i mark och i
luft.
Låga marktemperaturer
Marktemperaturer under 0o
C påverkar vägarnas ojämnheter, genom tillskott
från stora och ojämna tjällyftningar. Särskilt stora är problemen i områden
med tjällyftningsbenägna jordar och för vägar med dålig konstruktion.
Vägverkets rutinmässiga vägojämnhetsmätningar, vilka notatets författare
relaterar hela sin utvärdering till, utförs aldrig under tjälade förhållanden.
Vid objektbundna mätningar av tjälrelaterade ojämnheter har mycket stora
ökningar av ojämnheterna konstaterats. Inom ramen för projekt BärUnd
(BärighetsUndersökning) i södra norrland har ca 5000 km väg valts ut för att
genomgå fördjupad kartläggning av åtgärdsbehov. På en enligt
projektledningen i sammanhanget relativt sett bra väg (Y 950), har man för
medelvärden avseende ojämnhet (IRI) samplat över 1 km sträcklängd
konstaterat en ökning från sommarens IRI = 4,6 mm/m till IRI = 6,7 mm/m
under tjälade förhållanden, dvs en ökning med ca 50 %. För samplingar över
sträcklängden 60 m har ökningar på upp till ca 450 % (resulterande i IRI > 20
mm/m) konstaterats. Vid sampling över 5 m sträcklängd har för enstaka
trumslag2
IRI > 40 mm/m uppmätts med VTI:s Laser RST mätbil. Detta skall
jämföras med att i notatet uppges risk för utmattning i lätta fordon föreligga
vid ojämnhet IRI > 3.8 mm/m. Vid IRI > 8.9 mm/m uppges motsvarande risk
vara stor.
Likartade tjälproblem finns självklart även i norra norrland, samt till stor del
även i bl.a Dalarna, Värmland, Roslagen, Dalsland, samt i Mälardalen.
Längden statliga belagda vägsträckor med likartade problem kan grovt
skattas överstiga 10 000 km.
I notatet sägs om tidigare fordonskostnadsstudier utförda i Världsbankens regi:
”kunnat konstaterats att dessa samband baserats på vägojämnheter vida
överstigande i Sverige förekommande”.
Under tjälade förhållanden är många svenska vägars jämnhetsstandard
sannolikt liknande (lokalt sämre än?) de afrikanska, sydamerikanska,
amerikanska och asiatiska vägnät notatets författare jämför med.
2
Vägteknisk fackterm avseende tjälrelaterad ojämnhet, härrörande från den diskontinuitet som
en vägtrumma och återfyllnadsmaterialet i dess trumgrav utgör, relativt resten av vägen.
5. PM 5 (7)
Datum
1999-02-22
Låga lufttemperaturer
Låga lufttemperaturer påverkar fordonskomponenter tillverkade av t.ex. stål.
Under den s.k. omslagstemperaturen3
uppstår risk för sprödbrott, varvid
erforderlig brottenergi reduceras till mycket låg nivå.
Det är inte självklart att risken för fordonsskador i kallt klimat kan jämföras
med motsvarande risk i de länder varifrån notatets författare hämtat sitt
jämförelsematerial.
Erfarenheter från verkligheten
Det är känt sedan mitten på 90-talet att lastvagnstillverkaren Scanias
återförsäljare i Ådalen årligen svarar för ca 1 % av Sverigeförsäljningen för
lastvagnar, samtidigt som deras lastvagnsverkstad står för ca 10 % av
originalreservdelsförsäljningen avseende bladfjädrar i landet [Göran Järnberg
och Klas Tornberg, Ernst Andersson Bil AB, personlig kommunikation]. Kan
den höga andelen reservdelsförbrukning (piratmarknadens fördelning ej
beaktad) ha ett samband med Ådalens vägars tjälrelaterade ojämnheter?
Näringsidkare i glesbygd har nekats av speditörer att få transporter utförda,
varför man tvingats hämta godset vid godsterminal i tätort 70 km bort genom
egen försorg. Speditörernas motiv: ”På den där jävla rodelbanan med dessa
ojämnheter ger vi fan i att köra, det kostar för mycket” (syftande på väg Y
825, samt Y 848). Det är vissa problem att leverera ”Just In Time” med sådana
förutsättningar. [Yngve Gerdin, Mjälloms Stansknivfabrik AB och Cablage
Team AB med ca 100 anställda, personlig kommunikation.].
Flerbilsåkerier uppger att vissa vägsträckor, t.ex. väg Y 331 mellan Helgum
och Edsele (före senaste underhållsinsatsen), samt väg Y 90 mellan Skarped
och Näsåker i nuvarande tillstånd, på grund av ojämnheter leder till mycket
stora onödiga kostnader för slitage och skador.
Brorssons Åkeri AB, Ramsele, hänför följande årliga besparingar för
sammanlagt 14 ekipage under oförändrat transportarbete, till upprustningen av
delen Helgum – Edsele längs väg Y 331 [Torbjörn Brorsson, personlig
kommunikation]:
Däck –200.000 kr/år
Fjäderstockar (minskad åtgång ca 1 lastpall/år) –50.000 kr/år
Bromsbelägg, dragkopplingar, axel- och rambrott, etc -150.000 kr/år
Totalt -400.000 kr/år
3
Se ”Omslagstemperatur” i Nationalencyklopedin
6. PM 6 (7)
Datum
1999-02-22
Jämnare väg medför att fordonens ramar inte längre mjukas4
upp i samma takt
som tidigare, vilket enligt Brorsson bedöms öka deras restvärde markant.
Ansätter man 5000 kr per år och fordon i Brorssons fordonståg erhålls dock en
besparing på 140.000 kr/år. I ovan redovisad kalkyl ingår inte detta ökade
restvärde, ej heller värdet av effektivare transporter (jämn hög hastighet
medför att något lass per skift ytterligare hinns med) resp. högre tillgänglighet
(kapacitetbortfall under tiden på verkstaden).
Väg Y 331, delen Helgum – Edsele, underhölls genom rekonstruktion och
förbättrades genom ställvis tjälsäkring under perioden 1994 – 1997. Av
projektkostnaderna, 60 3 Mkr för ca 38 km väg, avser 2/3 rekonstruktionen
och 1/3 tjälsäkringen (Knut Henriksson, VMb). Annuiteten ska för
rekonstruktionen räknas på 20 års livslängd, medan tjälsäkringen räknas av
under 40 år. Statens kalkylvärde 4 % ränta ger annuitetsfaktorerna 13.5903
respektive 19.7928. Sammanlagd årskostnad blir därmed ca 0,67*60/13.5903
+ 0,33*60/19.7928 4.0 Mkr/år. Enbart Brorssons årliga besparing i form av
minskat slitage och skador motsvarar ca 0.4/4.0 = 10 % av kostnaderna.
Sträckan trafikeras självklart av många andra än enbart Brorssons lastbilar,
varför det förefaller sannolikt att en stor del av kostnaderna för vägunderhållet
/ -förbättringen motsvaras av minskade fordonsskador / -slitage.
Bertil Själander, Själanders Åkeri AB i Näsåker (ett företag med 75 år i
branschen), hänför merkostnader per ekipage jämförbara med ovan för sina
transporter längs delen Näsåker – Skarped på väg Y 90. Han påpekar särskilt
att dragkopplingsanordningarna (VBG) inte ens håller ett år innan de måste
bytas ut. Bertil tillägger att de bilar som kör fjärrtransporter Näsåker – södra
Sverige drar 0.5 – 1.0 l/mil diesel mindre än de som kör regionalt Näsåker –
Sundsvall. Detta indikerar att längs den exceptionellt dåliga delsträckan
Näsåker – Skarped är drivmedelsförbrukningen åtskilliga liter per mil högre än
på resten av sträckan, dvs delen Skarped – Sundsvall. Drivmedelsförbrukning
ligger dock inte inom ramen för VTI notat 21-1998.
Slutligen kan nämnas att såväl Brorsson som Själander anser att underhåll av
vägar med (tjälrelaterade) ojämnheter medför förbättrad arbetsmiljö (minskade
ryggproblem) för chaufförerna, samt en mängd andra nyttor. Spår och
ojämnheter i asfaltbeläggningen medför särskilt vintertid stora
trafiksäkerhetsrisker, då isbildningen nöts ned i spåren av trafiken och djupa
spår med tvära kanter uppstår.
4
Vid ramsprickor och –brott svetslagas ramen, varvid den vid varje tillfälle försvagas,
”mjukas upp”. Potentiella köpare av begagnade lastvagnar undviker därför att köpa fordon
med många och omfattande lagningar.
7. PM 7 (7)
Datum
1999-02-22
Vid en heltäckande studie av samband där fordonsskador / materialbrott ingår,
räcker det inte med att studera medelvärden över långa sträckor (vägnät).
Singulariteter måste beaktas, eftersom brott uppstår inte på långa sträckor
[kilometer], utan på lokala ojämnheter med någon / några enstaka meters
längd. Exempelvis räcker ett enda kraftigt trumslag för att vid sträng kyla t.ex.
knäcka en lastbils boggieaxel. Vid passage av ett enda, men kraftigt, kanthäng
kan resulterande sidokraft med lätthet knäcka det i sidled oledade huvudbladet
i ett bladfjäderpaket.
Fortsatt arbete
Fortsatt forskning förefaller ha hög nyttopotential, och bör inriktas på monetär
kvantifiering av merkostnader för tung trafik pga tjälrelaterade ojämnheter,
trumslag och kanthäng.