sou · GRB3104d5 · 2004-01-01 00:00:00 — Under optime- ringsprocessen kommer ett sådant tåg att ges en större vikt, att behandlas med högre prioritet, än i frånvaro av en sådan särbe- handling. Sannolikheten att denna typ av trafik ges tåglägen ökar därför. innebär tillvägagångssättet att den prioriterade trafiken inte får absolut prioritet. Detta är betydelsefullt därför att man annars eliminerar incitamenten för trafikhuvudmannen att söka efter flexibla trafiklösningar. Som berörts skapar en process med priset som vikt just den drivkraft som krävs för att säkerställa ett aktivt deltagande från alla parter, och en strävan efter att identifiera lösningar på kapacitetsproblem som utnyttjar all den flexibilitet som kan vara möjlig att uppbåda. 8 Dagens och framtidens system Den process som beskrivits är alltså resultatet av ett flerårigt forsknings- och utvecklingsarbete. Syftet är att i detta avslutande avsnitt redovisa utvecklingsläget som det ser ut (8.1) och att skissera vilket ytterligare arbete som krävs innan en process av denna art skulle kunna användas i det praktiska arbetet med att utarbeta tidtabeller (8.2). En del av arbetet har handlat om att studera de incitament som en process av nu beskrivet slag ger åt operatö- rerna. Frågan är, som vi berört, om en prissättning av tåglägen förmår operatörerna att lämna ifrån sig den information som efterfrågas. Analysen har genomförts både teoretiskt och i ökande omfattning experimentellt. Ett betydande antal ekono- miska experiment har genomförts för att studera om man kan få fram effektiva lösningar. Vi har också genomfört förenklade expe- riment med operatörer för en del av landets järnvägsnät. Erfaren- heterna av detta arbete ligger bakom den beskrivning som har läm- nats. En annan huvuddel av arbetet handlar om att programmera den miljö i vilken processen ska bedrivas. Vi har därför utvecklat ett användargränssnitt där operatörer specificerar sina önskemål. I ett antal steg kan man ange de värden som krävs för att programmet ska kunna registrera ett tåg, dess avgångstid, stoppstationer etc. Den databas som på så sätt skapas används under den fortsatta pro- cessen. Programmeringen har så långt tillämpats på ett nätverk i som begränsas av , , , och och som innehåller alla banor inom detta område. Även om den fysiska karaktäristiken är avgränsad till just detta nät kan systeminfrastrukturen i princip utnyttjas för hela landets nät- verk. Det arbete som återstår ligger därför i att skapa en komplett beskrivning av nätverket med avseende på stationer, hastighetsreg- ler, baliser och andra signalanordningar. En tredje huvudkomponent i processen är den optimeringsalgo- ritm som utvecklats. Vi har under arbetets gång kunnat visa att programmet kan räkna fram en tidtabell i det aktuella nätet, för en trafikvolym som nära stämmer överens med den trafik som bedrivs. Programvaran fungerar därför på avsett sätt. Dilemmat är emellertid att detta nätverk är litet i förhållande till järnvägsnät som helhet. När man ska ta sig an hela nät- verket uppstår problem med att komplexiteten med avseende på antalet tänkbara lösningar växer extremt snabbt. Det finns flera ginvägar för att komma runt denna fråga. Ett tillvägagångssätt är att hantera somliga delar av nätet separat från andra. Exempelvis kanske trafiken på kan optimeras separat från trafiken i resten av nätet utan att detta skapar allt för stora problem. Ett annat tillvägagångssätt är att arbeta med en hierarkisk opti- meringsstruktur. Man behöver då avgränsa kärnan i landets järn- vägar och först hitta en lösning på trafiken i detta nät. Övrig trafik skulle få läggas med lösningen i huvudnätet som restriktion. Huvudnätet skulle då behöva bestå av alla banor där det dels finns ett utbyte av trafik mellan banorna, dels finns betydelsefulla kapa- citetsrestriktioner. Stambanan från och söderut via /, , , , liksom resten av från och söderut måste ingå i detta nät. Där bör också inrymmas sträckorna –, – och – , liksom sträckan – . En uppdelning av denna art är under alla omständigheter nöd- vändig också av andra skäl. Exempelvis hanteras sepa- rat från nätet i övrigt. All internationell trafik måste planläggas separat från den plan som upprättas inom landet. Man måste också hitta former för att anpassa utnyttjandet av infrastrukturen till de eventuella kapacitetsproblem som kan finnas på anslutande ranger- bangårdar och privata terminaler. Dilemmat är emellertid att också ett bantat nät kan bli komplext med tanke på omfattningen av den trafik som bedrivs. Det är inte säkert att dagens programversioner klarar att ta fram en optimerad tidtabell för en så omfattande del av nätet. På denna punkt återstår därför arbete innan en heltäckande lösning finns tillgänglig. 8.2Mot en decentraliserad tidtabelläggning Av avgörande betydelse för en fortsatt utveckling av det tillväga- gångssätt som här har beskrivits är att finna lämpliga former för att hantera optimeringsproblemet. Det finns också goda skäl att tro att sådana lösningar är möjliga att åstadkomma. Vår bedömning är att en första skarp tillämpning av processen skulle behöva föregås av fortsatt utvecklingsarbete. finns skäl att systematiskt studera metoder som kan komplettera eller ersätta den så kallade duala optimering som har utnyttjats inom ramen för det planeringsarbete som beskrivits i denna promemoria. Alternativt kan man vidareutveckla detta tillvä- gagångssätt. Ett sådant arbete bör omfatta två eller tre grupper av personer som studerar de huvudsakliga alternativ som står till buds. förberedande arbete kan man välja ut vilken metod som bör utnyttjas. Det återstår därefter till att programmera processen och att vidareutveckla den programvara som redan tagits fram. I synnerhet måste ett betydande arbete läggas ner på att göra användargränssnittet robust. Dessutom måste hela järnvägsnätet läggas in i en databas och det existerande gångtidsprogrammet måste anpassas och göras till en del av det större programpaketet. arbete finns skäl att pröva programvaran parallellt med den metod som används för att lägga tidtabeller. Man kan låta operatörerna uppge priser, eller möjligen använda sig av de vikter som skisserats ovan. På så sätt är det möjligt att säkerställa att tillvägagångssättet fungerar på avsett sätt. 1.Brännlund, U., , J-E Nöu (1998) Railway Timetabling Using Lagrangian Relaxation. Transpor- tation Science, Vol. 32, No. 2.Nilsson, J-E (1999). Experimental Evidence on the Use of Priority Auctioning in the . 17, pp. 1139–1162. 3.Nilsson, J-E (2002). Towards a Welfare Enhancing Process to Infrastructure Access. , Part A, no. 36, pp. 419–436. 4.Isacsson, G, & J-E . An Experimental Comparison of Allocation Mechanisms in the . Figur 2: Exempel på värdefunktion för resandetåg. Figur 3: Exempel på värdefunktion för godståg. Samhällsekonomiska bedömningar för prioriteringar mellan tåg i kapacitetstilldelningsprocessen Behov av tydliga prioriteringsgrunder....................... Viktigt med en snabb hantering vid 2.3 Frågetecken kring kapacitetstilldelningsprocessen .. 620 3.1Vad innebär en samhällsekonomisk bedömning?..... 3.2Generella svårigheter vid samhällsekonomiska 3.3Principer för hur samhällsekonomisk effektivitet kan användas som prioriteringsgrund ....................... Metodiken – är enkla nyckeltal ett bra verktyg? Effekter av ej beviljat tågläge..................................... Olika fall – olika effekter ........................................... Viktiga faktorer att ta hänsyn till............................... Vilka samhällsekonomiska effekter kan uppstå om önskat tågläge inte erhålls? Kan effekterna värderas? BVH användas?........................................................... Hur ska nyckeltalen utformas?................................... Är nyckeltal ett bra alternativ? I promemorian diskuteras möjligheterna att utveckla en metod för att med hjälp av samhällsekonomiska bedömningar göra priorite- ringar mellan olika tåg i kapacitetstilldelningsprocessen. Bakgrun- den är att i sitt huvudbetänkande kommer att överväga olika alternativa prioriteringsgrunder för kapacitetstilldel- ning. En samhällsekonomiskt effektiv tilldelning av spårkapacitet bör eftersträvas. Främst undersöks i promemorian om det går att utveckla någon form av nyckeltal, som kan användas för att göra samhällsekonomiska bedömningar och prioriteringar mellan tåg vid kapacitetstilldelningen. I en samhällsekonomisk bedömning ska alla effekter som berörda parter tillmäter något värde beaktas. Effekterna värderas, i kronor, utifrån individernas egna värderingar. Värderingarna av de effekter som åtgärden ger upphov till summeras. På det viset kan olika åtgärder jämföras och den åtgärd som ger den största sam- manlagda nyttan (eller det minsta sammanlagda nyttobortfallet i det här fallet) är enligt en samhällsekonomisk bedömning bäst. Det finns inga givna och enkla svar på hur en samhällsekonomisk bedömning av olika prioriteringar mellan tåg ska gå till. I prome- presenteras ingen färdig modell eller färdiga nyckeltal. Då en ansenlig mängd information saknas är det inte möj- ligt att på detta stadium ta fram bra nyckeltal. Viktiga effekter i sammanhanget listas och diskuteras, och ett allmänt resonemang om nyckeltal förs i promemorian. Andra metoder för att göra prio- riteringar mellan tåg i kapacitetstilldelningsprocessen diskuteras däremot inte. Tanken är här att värderingarna av de samhällsekonomiska effekterna som uppstår vid prioriteringar ska kunna sammanfattas i nyckeltal. Därmed kan nyttobortfall för olika typtåg i olika typfall beräknas. De prioriteringar som leder till minst nyttobortfall är enligt den samhällsekonomiska bedömningen bäst. Nyckeltalen kommer att baseras på genomsnittssiffror för olika kategorier. Genomsnittssiffrorna bör dock inte vara på alltför övergripande nivå, utan bör avspegla skillnader inom landet och . Nyckeltalen måste också kunna gå att använda i olika tänkbara scenarier. Om ett tåg ej får det önskade tågläget kan något av föl- jande inträffa: längre gångtid, förskjutet tågläge, både längre gång- tid och förskjutet tågläge eller inget tågläge alls för tåget. terna beror givetvis på det specifika fallet och därmed också på vil- ket av ovanstående som inträffar. Effekterna som uppstår vid olika prioriteringar vid kapacitetstill- delningen kan beröra resenären/transportköparen, operatören och omvärlden. Det rör sig därmed om många olika effekter såsom företagsekonomiska effekter, förlängd res-, transport- eller vänte- tid, omlopps- och systemeffekter och externa effekter. Informa- tionsmängden som krävs är därför mycket stor, vilket kan innebära problem. Exempelvis är det nödvändigt att känna till vilken efter- frågeförändring ett icke önskat tågläge ger upphov till. Ett annat problem är att alla effekter kanske inte går att värdera. Om effekten är viktig måste den ingå i den samhällsekonomiska bedömningen även om den inte kan avspeglas i ett nyckeltal. Omlopps-, system- effekter och effekter på andra delar av logistikkedjan är här exem- pel på viktiga effekter som saknar värderingar . I Ban- verkets beräkningshandledning finns vissa kalkylparametrar som kan användas för det här ändamålet. Exempelvis tidsvärden, drifts- kostnader och värdering av externa effekter torde kunna användas. Ett antal krav ställs på prioriteringskriterierna och nyckeltalen: De bör kunna accepteras och förstås av berörda parter. De bör vara så beskaffade att de är praktiskt hanterbara, de måste gå snabbt och lätt att använda och förstå. måste de vara tillräckligt bra i den bemärkelse att de säger tillräckligt mycket om verkligheten och samhällsekono- min. Givetvis är det nödvändigt med förenklingar av verkligheten för att modellen ska kunna gå att hantera, men alltför grova förenklingar kan leda till att nyckeltalen blir intetsägande. Kan en komplex verklighet avspeglas i nyckeltal på ett tillfredsställande sätt? Det kommer att bli svårt att hitta bra förenklingar för en enkel modell med enkla nyckeltal. En slutsats är att det tycks vara möjligt att utforma nyckeltal. Viss information måste dock först tas fram genom forskning. Den avgörande frågan är om det går att utforma nyckeltal som är tillräck- ligt bra och informativa. Komplexiteten med samhällsekonomiska bedömningar inom detta område bör inte förbises. Det återstår också ett antal viktiga frågor som måste besvaras. Hur ska de effekter som inte går att värdera inkluderas i den sam- mantagna bedömningen? Hur ska nyckeltalen se ut och vilka olika kategorier ska rymmas? Kan genomsnittliga siffror accepteras av inblandade parter? Hur hanterar man missnöje med nyckeltal eller kategoriindelning? En annan slutsats är att alternativet med nyckeltal inte är problem- fritt eftersom det är kringgärdat av flera svårigheter och frågetecken som en metodik ännu inte är utvecklad. I denna promemo- ria har ingen modell med nyckeltal utvecklats, inte heller har frågan om huruvida nyckeltal är ett bra alternativ besvarats. Däremot har området ringats in, effekter kartlagts och frågans komplexitet belysts. Under seminariet kommer ett räkne- exempel för att illustrera metoden att presenteras. I huvudbetänkande kommer olika över- väganden och riktlinjer gällande kapacitetstilldelningsprocessen att presenteras. menar att samhällsekonomisk effektivitet bör vara en ledstjärna vid utformningen av priorite- ringskriterier för kapacitetstilldelningen. Följande alternativa prio- riteringsgrunder står till buds: Ekonomiska styrinstrument, såsom o knapphetsavgifter o auktionering av tåglägen Vid användning av ekonomiska styrinstrument får de som ansöker om tågläge själva ge uttryck för vad olika alternativ i kapacitetstill- delningen är värda för dem. I fallet med samhällsekonomiska bedömningar är det istället kapacitetstilldelaren som, med hjälp av på förhand beräknade värden, väger samman effekter som uppstår vid tåglägestilldelningen. Här kommer alternativet som innebär samhällsekonomiska bedömningar att av granskas närmare. Syftet med denna promemoria är att undersöka möjligheterna att utveckla en metod för att på basis av samhällsekonomiska bedöm- ningar göra prioriteringar mellan olika tåg i kapacitetstilldelnings- processen. Främst diskuteras om det går att ta fram nyckeltal för prioritering mellan olika typer av tåg. De effekter som här bör beaktas i en samhällsekonomisk bedömning kommer att kartläggas och diskuteras. Promemorian landar i ett antal konstateranden och ringar in några områden som behöver undersökas ytterligare. En färdig modell för samhällsekonomiska prioriteringsgrunder kommer där- emot inte att presenteras. Promemorian kommer inte att ta upp prioriteringsgrunder vid störningar, utan kommer att fokusera på planeringsstadiet. Inte heller kommer andra ansatser till samhälls- ekonomiska prioriteringsgrunder, såsom den s.k. auktionsmodel- len, att diskuteras närmare. Detta område är komplext och komplicerat. Nöten med en väl fungerande modell för prioritering vid tåglägestilldelning låter sig inte knäckas i en handvändning. Att planering av tågtidtabeller i sig kan vara komplicerat bidrar ytterligare till svårigheten att hitta väl fungerande prioriteringskriterier. Det faktum att planeringen av tågtidtabeller kan vara komplicerad gör emellertid att bra priorite- ringskriterier är än mer önskvärda. Denna promemoria ska endast ses som en liten del i arbetet med att undersöka förutsättningarna för utveckling av en samhällsekonomisk bedömningsmetod inom detta område. Många viktiga punkter får endast en översiktlig genomgång i promemorian. Det finns därför behov av att gå vidare med den här frågan och ytterligare undersöka många av frågeställ- ningarna närmare. Promemorian grundar sig delvis på samtal med berörda parter inom sektorn. En allmän reflektion som gjorts under samtalen är att det trots många olika åsikter föreligger en vilja att arbeta fram ett bra system för prioriteringar mellan tåg som alla kan förstå och acceptera. Notera att prioriteringskriterierna inte är avsedda för att opti- mera en hel tidtabell. De ska snarare användas när prioriteringar mellan olika tåg måste göras vid tidtabelläggningen, efter det att man försökt samordna operatörernas önskemål och det visar sig att alla önskemål inte kan tillgodoses. 2.1Behov av tydliga prioriteringsgrunder Trafik utformar tågtidtabellen och är därmed den aktör som fördelar en knapp bankapacitet mellan konkurrerande trafik- utövare. Fastställande av tidtabell är en komplex uppgift. Konkur- rens om tillgång till spåret kan förekomma, då efterfrågan kan överstiga tillgänglig kapacitet. Trafik ställs då inför den svåra uppgiften att välja vilket tåg som ska få till- gång till det önskade tågläget, och vilket tåg som ska få avstå från önskat tågläge. Vem ska vänta på vem, och hur länge? På vilka grunder och enligt vilken modell ska Trafik fatta beslut och göra dessa prioriteringar? framstår prioriteringsgrunden vid tåglägestilldelning för många aktörer som luddig och oklar. Det finns ett behov av klara och tydliga prioriteringsgrunder. 2.2Viktigt med en snabb hantering vid kapacitetstilldelnings- processen uppfattas ledtiderna i planeringen vid tidtabelläggningen av vissa som långa. Alltför långa ledtider kan försvåra planeringen för operatörerna. Det gäller därför att den modell/de nyckeltal som skall användas vid prioriteringarna inte är sådana att de ytterligare förlänger tidsåtgången i planeringsprocessen. Modellen/nyckeltalen måste gå snabbt att använda och att tolka. Även om modellen eller nyckeltalen kan ha en komplicerad bakgrund bör de vara praktiskt hanterbara och lätta att använda. I det här sammanhanget väcks frågor inte bara kring prioriterings- kriteriernas utformning, utan även kring själva kapacitetstilldel- ningsprocessen. Vad är ett tågläge? Är 17:00 till samma tågläge som om det går 17:15 nästa tidtabelläggning? Vad avgör om det är samma tågläge? Hur definieras tågläge, och vad gör man om parternas definition av begreppet går isär? Hur görs prioriteringarna mellan olika tåg ? Vilka är typfallen för konkurrens om tåglägen? En intressant aspekt är den juridiska. Finns det någon lagstift- ning på området? Om ja, hur ser den ut och hur ska den tolkas? Exakt var i planeringsprocessen bör de prioriteringskriterier som här diskuteras komma in? Finns det behov av och möjligheter att göra förändringar i själva ansökningsprocessen om samhällsekonomiska priorite- ringskriterier ska tillämpas? 3.Samhällsekonomisk effektivitet och samhälls- ekonomiska bedömningar 3.1Vad innebär en samhällsekonomisk bedömning? Det finns en omfattande litteratur om samhällsekonomisk effekti- vitet. Här ges en mycket kortfattad och långt ifrån heltäckande beskrivning av begreppets betydelse. Den teoretiska bakgrunden kommer inte att behandlas närmare.1 Begreppet samhällsekonomisk effektivitet har sitt sammanhang i välfärdsteorin. Den sammanlagda nyttan ska maximeras. Att ha samhällsekonomisk effektivitet som en ledstjärna innebär i prakti- ken ofta att man gör samhällsekonomiska bedömningar. Även i detta fall, gällande prioritering mellan tåg, blir innebörden att sam- hällsekonomiska bedömningar bör vara en del av beslutsunderlaget. I en samhällsekonomisk bedömning ska man ta hänsyn till alla effekter som berörda individer tillmäter något värde. Effekterna kan vara såväl positiva (nytta) eller negativa (kostnad). Det gäller såväl företagsekonomiska effekter såsom andra effekter för indivi- der och samhället, exempelvis externa effekter. Effekterna ska identifieras, värderas och kvantifieras. Effekterna värderas, i kro- nor, utifrån individernas egna värderingar. Värderingarna kan skat- tas genom exempelvis marknadspriser eller mätning av individernas betalningsvilja. Med hjälp av samhällsekonomiska bedömningar kan olika åtgär- der jämföras. Värdena på effekterna som åtgärden ger upphov till summeras. Den åtgärd som ger den största sammanlagda nyttan är den som enligt en samhällsekonomisk bedömning är bäst. Inom järnvägssektorn används exempelvis en s.k. Cost-Benefit analys för att bedöma lönsamheten av investeringar. 3.2Generella svårigheter vid samhällsekonomiska bedömningar Att göra en samhällsekonomisk bedömning av en åtgärd är lätt. En uppenbar svårighet är att den informationsmängd som behövs är mycket stor. Det kan vara kostsamt att skaffa den information som behövs. En del, men inte tillräckligt mycket, av den nödvändiga informationen finns att tillgå . 1 Se exempelvis beräkningshandledning 706, kapitel 1, för en utförligare beskrivning. fallet besitter operatörerna mycket information. Viss information som inte finns borde kunna erhållas genom forskning. Det kan dock vara svårt och tidsödande att skaffa all relevant information. Ett annat problem är att somliga effekter kan vara svåra att vär- dera. Om effekten är viktig måste den beaktas, även om den inte kan ingå i den samhällsekonomiska beräkningen. En samhälls- ekonomisk bedömning bör således även innefatta de effekter som inte kan fångas upp i en samhällsekonomisk beräkning. Hur ska ovanstående problem hanteras i det här sammanhanget? 3.3Principer för hur samhällsekonomisk effektivitet kan användas som prioriteringsgrund Här gäller den samhällsekonomiska bedömningen olika tåglägen. Prioriteringar vid tilldelningsprocessen ska ske enligt samhälls- ekonomiska kriterier. Innebörden är, kortfattat, att nyttoföränd- ringar (det kommer i praktiken att röra sig om nyttobortfall) av olika prioriteringar ska jämföras. Den trafik som representerar det minsta samhällsekonomiska nyttobortfallet bör vara den som får träda tillbaka eller den som ges lägre prioritet när samtliga önske- mål inte kan tillgodoses. Låt säga att tåg A och tåg B har önskemål om tåglägen som inte går att förena. Ett tåg måste prioriteras och det andra måste då få ett annat tågläge. Om ett tåg inte får önskat tågläge inträffar ett nyttobortfall. Nyttobortfallet om tåg A inte får önskat tågläge, utan istället får ett annat, ska därför jämföras med nyttobortfallet om tåg B inte får önskat tågläge. Den grundläggande frågan är vilka de samhällsekonomiska effekterna blir av att tåg A prioriteras och tåg B får ett annat tågläge, och vice versa. Effekternas värden ska sedan summeras. I vilket scenario erhåller man det minsta netto- nyttobortfallet? Det tåg som vid sådana beräkningar medför störst nyttobortfall om det inte prioriteras bör enligt dessa resonemang få önskat tågläge. 3.4Metodiken – är enkla nyckeltal ett bra verktyg? Om ett tåg inte får önskat tågläge kan en rad olika effekter inträffa. Redan här kan konstateras att det kan bli svårt och tidsödande att för varje enskilt fall kartlägga, värdera och summera alla relevanta Det gäller alltså att utveckla en metod för att på ett snabbt och enkelt sätt göra dessa beräkningar av nyttoförändringar. Det finns inga givna svar på hur metoden för att göra dessa beräkningar ska se ut. Är det bästa att använda en programvara med en komplicerad modell för att göra prioriteringar mellan olika tåg? Eller är det bästa alternativet att använda sig av på förhand framtagna nyck- eltal för olika typer av tåg? Kan en komplicerad modell använ- das för att ta fram nyckeltal, eller ska nyckeltalen baseras på enkla beräkningar? Metoden måste vara sådan att den är praktiskt användbar. De verktyg som Trafik ska ha till sin hjälp bör gå snabbt och lätt att använda och vara lätta för berörda parter att förstå. Metodi- ken måste accepteras av de inblandade. Givetvis är det nödvändigt med förenklingar av verkligheten. Det är orimligt att göra inveck- lade beräkningar för varje individuellt fall. kan en alltför kraftigt förenklad modell medföra att den i själva verket inte säger tillräckligt om verkligheten och samhällsekonomin och därmed blir ett dåligt instrument. Hur ska en modell se ut som är tillräckligt lätt att använda, men som säger tillräckligt mycket om verkligheten? Nyckeltal är det alternativ som främst beaktas i denna promemo- ria. Nyckeltalen ska användas för att på ett enkelt sätt beräkna nyttobortfallet för olika typtåg i olika typfall.