Source: http://docplayer.fi/47184599-Liikenneviraston-suunnitelmia-3-2017-essi-etela-suomen-junaliikenteen-kehityskuva.html
Timestamp: 2018-06-22 07:57:03+00:00
Document Index: 3137242

Matched Legal Cases: ['kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ']

Liikenneviraston suunnitelmia 3/2017. ESSI Etelä-Suomen junaliikenteen kehityskuva - PDF
Download "Liikenneviraston suunnitelmia 3/2017. ESSI Etelä-Suomen junaliikenteen kehityskuva"
1 Liikenneviraston suunnitelmia 3/2017 ESSI Etelä-Suomen junaliikenteen kehityskuva
3 ESSI Etelä-Suomen junaliikenteen kehityskuva Liikenneviraston suunnitelmia 3/2017 Liikennevirasto Helsinki 2017
4 Kannen kuva: Liikenneviraston kuva-arkisto Verkkojulkaisu pdf (www.liikennevirasto.fi) ISSN-L ISSN ISBN Liikennevirasto PL HELSINKI Puhelin
5 3 ESSI Etelä-Suomen junaliikenteen kehityskuva. Liikennevirasto, hankesuunnitteluosasto. Helsinki Liikenneviraston suunnitelmia 3/ sivua. ISSN-L , ISSN , ISBN Avainsanat: rautatiet, junaliikenne, simulointi Tiivistelmä Etelä-Suomessa junaliikenne on ruuhkaista ja tulevaisuudessa paineet junaliikenteen lisäämiseen nousevat entisestään. Alueen merkitys koko Suomen junaliikenteelle ja sen sujuvuudelle on erittäin suuri. Raideliikennettä ja sen toimivuutta on aikaisemmin käsitelty järjestelmätason yleisissä tarkasteluissa tai yksittäisissä kohdekohtaisissa tarkasteluissa. Esiin on kuitenkin noussut vahva tarve liikennelähtöiseen laajaan kokonaisselvitykseen. ESSI Etelä-Suomen junaliikenteen kehityskuva hankkeessa on tarkasteltu liikennelähtöisesti (liikenteen lisääntyminen, kaluston riittävyys, kysyntäennusteet ja maankäyttö) junaliikenteen kokonaisuutta ja vaatimuksia infrainvestointeihin. Päätavoitteena on ollut analysoida junaliikenteen tulevaisuuden kysyntää, tarjontaa, ratainfrastruktuurin ja koko järjestelmän kehittämistarpeita vuosina 2025 sekä Työssä on analysoitu rataosuuksia Helsingistä Karjaalle, Riihimäelle ja Lahteen sekä Kehärataa, joten mukana ovat olleet kaikki keskeisimmät Etelä-Suomen rataverkon liikenneväylät. Tulevaisuuden mahdollisista vaihtoehdoista on ollut mukana mm. Pisararata, lyhyempi pisaratyyppinen Tarkastelussa on ollut koko pääkaupunkiseudun lähiliikenne sekä kauko- ja tavaraliikenne Etelä-Suomen alueella. Työn toteuttamisessa on kysyntäennusteeseen liittyen hyödynnetty Helsingin seudun maankäyttösuunnitelmaa (MASU 2050). Liikenteellisissä tarkasteluissa on hyödynnetty OpenTrack-simulointiohjelmistoa, Viriato-aikataulujen suunnitteluohjelmistoa analyyttisiä menetelmiä kapasiteetin laskentaan. Työn on sisältänyt myös paljon avointa ja laajaa sidosryhmätyötä (haastattelukierrokset ja työpajat). Tehtyjen analysointien mukaan vuoden 2025 liikenne toimii kohtuullisesti tilanteessa, jossa nyt käynnissä olevat investoinnit ovat valmiita (HELRA, Pasilan läntinen lisäraide ja Pasila Riihimäki vaihe I) ja tiettyjä yksittäisiä parannuksia on tehty rataverkkoon. Sujuvan liikenteen varmistamiseksi suosituksena on edellisten lisäksi Espoon kaupunkirata ja Pasila Riihimäki II-vaihe. Poikkeustilanteiden ohjauksen ja kapasiteetin parantamisen osalta tulee myös varautua turvalaitteiden sekä kauko-ohjausjärjestelmien uudistamiseen ja hyödyntämään uusia mahdollisia ohjausmenetelmiä. Tulosten mukaan vuonna 2040 liikennemäärät kasvavat yli häiriösietoisen liikenteen rajaarvojen ja riittävä rataverkon kapasiteetti vaatii uusia investointeja Pasila-Helsinki välille (sisältäen Pasilan ja Helsingin laiturijärjestelyt ja kaupunkiradat yhdistävän uuden maanalaisen radan), Rantaradalle sekä Kerava-Pasila välille. Lisäksi liikenteen kasvu edellyttää investointeja sekä kauko- että lähiliikennekalustoon. Lähiliikenteen osalta on yhtenä kalustovaihtoehtona siirtyä jatkossa käyttämään kaksikerroskalustoa, jolloin lähiliikenteen laituriraiteiden pidentämiselle ei olisi vuoden 2040 matkustajamäärilläkään vielä tarvetta. Tämä julkaisu on tiivistelmä laajemmasta ESSI hankkeen loppuraportista. Julkaisussa on mukana työn lopputulosten ja johtopäätösten kannalta tärkeimmät seikat.
6 4 Esipuhe ESSI Etelä-Suomen junaliikenteen kehityskuva hanke on toteutettu Helsingin seudun liikenteen (HSL) ja Liikenneviraston tilaamana ja ohjaamana vuosien aikana. ESSI-työn tavoitteena on ollut väestön kasvun ja kysyntäennusteiden kautta analysoida Etelä-Suomen junaliikenteen tarjontaa sekä infrastruktuurin kehitystarpeita. Erityistä työssä on ollut yksittäisten eri kehitysprojektien yhteisen vaikutuksen tarkastelu ja analysointi. Työtä ohjanneeseen projektiryhmään ovat osallistuneet mm: Johanna Wallin Eveliina Korhonen Tapani Touru Olli Ahti Heidi Mäenpää Timo Kovanen Maija Nurkka Jukka Ronni HSL HSL HSL HSL Liikennevirasto Liikennevirasto Liikennevirasto Liikennevirasto Hankkeen on toteuttanut konsulttiryhmä Proxion Plan Oy ja Ramboll Finland Oy. Proxion Plan Oy:ssä työstä on vastannut Tuomas Lonka ja Ramboll Finland Oy:ssä Jukka-Pekka Pitkänen, Antti Korhonen, Mika Tuominen ja Jukka Räsänen. Kapasiteettiasiantuntijana työssä on ollut mukana myös tohtori Alex Landex Ramboll Denmark AS:stä. Helsingissä huhtikuussa 2017 Liikennevirasto Hankehallintaosasto
7 5 Sisällysluettelo 1 LÄHTÖKOHDAT Yleistä Tavoite Suunnittelualue Lähtötiedot Työmenetelmät lyhyesti Laadunvarmistus Simulointimallien auditointi Kalibrointi LIIKE-järjestelmän avulla Liikenteen ja häiriösimulointien uudelleenreitityksen periaatteiden luotettavuuden todentaminen VAIHTOEHDOT Infravaihtoehdot Kehitysvaihtoehto 2 - laituriopastimet Kehitysvaihtoehto 3: ERTMS/ETCS hyödyntäminen Työssä tutkittu vaihtoehto turvalaitekehitykseen Simuloitavat vaihtoehdot SIDOSRYHMÄTYÖ JA HAASTATTELUT KYSYNTÄENNUSTE Maankäyttö ja liikenneverkot Tarkastelutilanteet Kysyntäennusteet Kapasiteetin kokonaissitouma AIKATAULUT Aikatauluskenaariot ja junamäärät 2025 ja Aikataulusuunnittelu KAPASITEETIN KÄYTTÖASTEEN ANALYSOINTI Kapasiteetin käyttö vuonna 2025 (vaihtoehdot VE0+, VE1 ja VE2) Kapasiteetin käyttö vuonna 2040 (vaihtoehdot VE1, VE2 ja VE3) KEHITYSVAIHTOEHDON 3 SUUNNITTELU JA VALINTA Vaihtoehdon VE3 suunnittelu LYYRA (lyhyt Pisara, eli Pasilan tunneli -vaihtoehto) Lentorata Pääradan viides raide SIMULOINNIT Perussimuloinnit Häiriösimuloinnit Alkuviiveet Alustavat simuloinnit Uudelleenreitityksen vaikutukset Suunniteltujen infraparannusten vaikutukset liikennöintiin Häiriösimulointien tulokset Vuoden 2025 simuloinnit... 46
8 Vuoden 2040 simuloinnit Herkkyystarkastelu: neljän minuutin vuoroväli vuoden 2040 tilanteessa Infrastruktuurivikojen häiriösimuloinnit vaihtoehdoille 2 ja Opastinvälin tihennyksen vaikutukset Kriittisimpien asemien raiteistonkäyttö Yhteenveto simulointituloksista YHTEENVETO JA JOHTOPÄÄTÖKSET Yleistä Helsingin ratapihan alue-alue Päärata Rantarata Oikorata Kehärata VE3 (LYYRA ja Lentorata) ESITYS JATKOTOIMENPITEISTÄ... 65
9 7 1 Lähtökohdat 1.1 Yleistä Etelä-Suomessa junaliikenne on erittäin ruuhkaista ja tulevaisuudessa maankäytön kehittämisen myötä paineet junaliikenteen lisäämiseen nousevat. Nykyistä tilannetta tulee muuttamaan myös henkilöjunaliikenteen kilpailun avautuminen ja siirtyminen monitoimijaympäristöön. Tämän työn suunnittelualueen merkitys koko Suomen junaliikenteelle on erittäin merkittävä. Suunnittelualueella tehdään yli 60 miljoonaa lähiliikenteen matkaa vuodessa. Myös valtaosa kaukoliikenteen n. 12 miljoonasta vuosittaisesta matkasta joko päättyy alueelle tai alkaa suunnittelualueelta. Etelä-Suomen junaliikennettä on käsitelty aiemmin järjestelmätason yleisemmissä selvityksissä ja tarkemmin pilkottuna yksittäisissä kohdekohtaisissa selvityksissä. Esiin on kuitenkin vahvasti noussut tarve selvittää liikennelähtöisesti (liikenteen lisääntyminen, kysyntäennusteet ja maankäyttö) junaliikenteen kokonaisuutta ja vaatimuksia infrainvestointeihin sekä toiminnan muuhun kehittämiseen. ESSI-työ on ollut suunnittelualueen, liikennemäärien ja useiden tarkasteltavien vaihtoehtojen vuoksi haastava. Simulointien kannalta työ voi olla laajin Suomessa toteutettu junaliikenteen simulointiprojekti. Myös radan turvalaitteisiin liittyvät erityistarkastelut ja kysyntäennusteiden laadinta ovat tuoneet työhön elementtejä, jotka ovat vaatineet erityisen laajaa osaamista eri tekniikka-aloilta ja avointa sidosryhmätyöskentelyä eri osapuolten kanssa. Työhön on sisältynyt laajat haastattelukierrokset ja useita esittelytilaisuuksia sekä työpajoja. 1.2 Tavoite Hankkeen päätavoitteena on ollut analysoida liikennelähtöisesti Etelä-Suomen junaliikenteen tulevaisuuden kysyntää, tarjontaa ja ratainfrastruktuurin kehittämistarpeita tarkastelemalla vuosia 2025 ja 2040 aamuruuhkan aikaan. ESSI-työssä on analysoitu rataosuuksia Helsingistä Karjaalle, Riihimäelle ja Lahteen sekä Kehärata, joten mukana ovat olleet kaikki keskeisimmät Etelä-Suomen rataverkon liikenneväylät. Tarkastelussa on ollut koko pääkaupunkiseudun lähiliikenne sekä kauko- ja tavaraliikenne Etelä- Suomen alueella. Erityistä ESSI-työssä on ollut yksittäisten eri kehitysprojektien yhteisen vaikutuksen tarkastelu ja analysointi. Miten eri kehitysprojektit onnistuvat yhdessä vastaamaan tunnistettuihin liikenteellisiin tarpeisiin? Ovatko nyt suunnitteilla olevat kehitysprojektit riittäviä vai tarvitseeko vielä jotain muuta. Huomioitavaa on, että käytännössä Etelä-Suomen ruuhkaisella rataverkolla tehtävät ratkaisut vaikuttavat koko Suomen junaliikenteen tarjontaan sekä liikennejärjestelmän toimivuuteen.
10 8 1.3 Suunnittelualue Tarkastelualueena ESSI-työssä on ollut: - Helsinki Karjaa (Rantarata) - Helsinki Riihimäki (Päärata) - Helsinki Lahti (Oikorata) - Pisararata - Kehärata - Vuosaaren rata Näiden alueiden ulkopuolinen raideverkko sekä liikenne on otettu aikataulujen suunnittelussa ja kapasiteettitarkasteluissa huomioon tarkoituksenmukaisella tarkkuudella. Yhteensä alueella on n. 60 liikennepaikkaa ja yli 300 km linjaosuuksia. Kuvassa 1 on kaaviomuodossa esitetty lähtökohtana ollut tarkastelualue. Työn aikana laaditussa uudessa tulevaisuuden vaihtoehdossa tarkastelualueeseen on kytketty tarkastellut Lentorata ja lyhyt Pisara eli ns. LYYRA-rata. RI LH KE TKL ILR KR KKN EPO LPV PSL HKI VSA Kuva 1. ESSI-työn suunnittelualue (kuvassa työssä tutkitun vaihtoehdon 2 mukainen skemaattinen linjakartta, jossa Pisararata on mukana).
11 9 1.4 Lähtötiedot Tärkeimmät työssä käytetyt lähtötiedot jaoteltuna eri osa-alueisiin. Geometria ja tekniset järjestelmät: - Helsingin ratapihan parantamissuunnittelu, eli HELRA-hanke - Pisararata, ratasuunnitelma (Pitkän Pisaran liitoksen yleissuunnitelmasta) - Pisara-radan yleissuunnitelman ja HELRA-parantamissuunnitelman raiteiston yhteensovituksessa muodostunut ns. HelPi-malli - Pasilan pohjoisen raiteenvaihtopaikan (RVP) rakentamissuunnittelu - Pasilan läntinen lisäraide ratasuunnitelma - Pasila-Riihimäki vaiheet I ja II - Espoon kaupunkirata - Olemassa olevasta rataverkosta mittapiirustukset ja turvalaitteiden käyttöohjeet Kysyntäennusteessa käytetyt lähtötiedot on esitettynä kappaleessa 4 Kysyntäennuste. Simulointimallien lähtökohdat ja lähtötiedot on esitetty kappaleessa 8 ja aikataulusuunnittelu lähtökohdat on esitelty kappaleessa Työmenetelmät lyhyesti Työhön liittyvissä liikenteellisissä tarkasteluissa on hyödynnetty OpenTracksimulointiohjelmistoa, Viriato-aikataulujen suunnitteluohjelmistoa sekä Euroopassa yleisesti käytettyjä analyyttisiä menetelmiä kapasiteetin laskentaan. Kuvassa 2 on esitettynä käytettyjen menetelmien suhde toisiinsa. 4. Analyyttisten tulosten uudelleen laskenta 1. Aikataulutus ja analyyttiset laskennat (Viriato) 2. Kapasiteetin käyttöasteen laskenta (RamCap) 3. Simulointi (OpenTrack) Menetelmät/ tunnusluvut: Aikataulusuunnittelu Raiteistonkäytön suunnittelu Kriittisten pisteiden analysointi Kapasiteetin käyttöaste Laskennallinen kapasiteetti Menetelmät/ tunnusluvut: Kapasiteetin käyttöasteen laskenta Pullonkaulat Inframuutosten vaikutusten arviointi ja vertailu Menetelmät/ tunnusluvut: Laituriraide-, vaihdekuja- ja linjaraidevaraukset Ajoajat ja niiden hajonta Nopeus-matka - diagrammit Viiveanalyysit Kuva 2. Työssä käytetyt menetelmät.
12 10 Aikataulujen suunnittelu on tehty Viriato-ohjelmiston avulla. Viriatolla suunnittelut aikataulut viedään OpenTrackiin, jossa testataan niiden toimivuus. Tarvittaessa aikatauluja korjataan OpenTrack-simulointien perusteella. Ohjelmien lisäksi kapasiteettitarkasteluissa on käytetty analyyttisia menetelmiä ja tunnuslukuja, joista tärkein on kansainvälisen rautatieliitto UIC:n kapasiteetin käyttöasteen laskentamenetelmällä (UIC 406). Käyttöasteen laskennassa on hyödynnetty Rambollin kehittämää RamCap laskentatyökalua, joka perustuu UIC 406 -laskentamenetelmään. Liikennemallien suunnittelemisen, simulointimallin laatimisen, turvalaitetarkastelujen ja tarkastusmenettelyn perustaksi työssä on laadittu kaaviotason kuvaukset koko tarkastelualueesta kaikissa eri vaihtoehdoissa. Kaavioissa on esitettynä värikoodeilla muutokset aiempaan raiteistoon. 1.6 Laadunvarmistus Simulointimallien auditointi Mallinnettava alue on laaja ja laaditut simulointimallit sisältävät tuhansia elementtejä. Laajaa ja haastavaa työtä varten luotiin erityinen laadunvarmistusprosessi, jossa kaksi toisistaan riippumatonta ryhmää on vuoroin rakentanut ja tarkistanut toistensa laatimia malleja Kalibrointi LIIKE-järjestelmän avulla Mallien oikeellisuuden varmistamisessa hyödynnettiin junien kapasiteetinhallintajärjestelmästä (LIIKE-järjestelmä) saatavaa toteutunutta liikennedataa. Mallit testiajettiin häiriöttömällä liikenteellä ja ajojen tuloksia verrattiin LIIKE-järjestelmästä saatuihin junien kulkutietoihin Liikenteen ja häiriösimulointien uudelleenreitityksen periaatteiden luotettavuuden todentaminen Häiriösimulointien yhteydessä laadittiin useita iteraatiosimulointeja, joiden avulla analysoitiin ja vertailtiin häiriöiden hallintaan käytettyjä menetelmiä. Käytännössä junille etsittiin vaihtoehtoisia kulkureittejä, joita käyttämällä häiriön aiheuttamat viivytykset jäisivät mahdollisimman vähäisiksi. Useilla iteraatiosimuloinneilla varmistetaan muutosten vaikutus liikenteeseen ja mallinnetun järjestelmän toiminta uudelleenreitityksen jälkeen. Iteraatiosimulointien tueksi eri uudelleenreititysvaihtoehtoja ja niiden hyötyjä tarkasteltaessa, on työn aikana hyödynnetty myös liikenteenohjauksen haastatteluja, analysoitu nykyisten kauko-ohjausjärjestelmien toimintalogiikoita ja mahdollisuuksia sekä verrattu kansainvälisiin kokemuksiin häiriötilanteiden hoidoissa.
13 11 2 Vaihtoehdot 2.1 Infravaihtoehdot Työssä on tutkittu simulointitarkastelujen avulla neljää eri infrastruktuurivaihtoehtoa ja kahta eri turvalaitteiden kehitykseen liittyvää vaihtoehtoa. Kaikki kuusi vaihtoehtoa on kuvattuna yleisellä tasolla alla: VE0+ Nykyinen tilanne ja ns. varmat jo käynnissä olevat investoinnit: HELRA Helsingin ratapihan kehitys (sisältäen Pasilan pohjoisen raiteenvaihtopaikan), Pasilan läntinen lisäraide ja Pasila Riihimäki vaihe I. (Huom. HELRA vaihtoehdossa on mukana laituriopastimet Pasilan pohjoispuolella kaupunkiliikenteen raiteilla) VE1 VE0+ ja seuraavat lisäinvestoinnit: Espoon kaupunkirata (ESKA) ja Pasila Riihimäki vaihe II. VE2 VE1 ja Pisararata (Huom. HELRAn ja Pisararadan yhteensovittamisessa on käytettä aiemmissa HELRA projekteissa laadittua HelPi-mallia). VE1b VE1 ja turvalaitejärjestelmän kehitysvaihtoehto (alle 5 min vuoroväli) VE2b VE2 ja turvalaitejärjestelmän kehitysvaihtoehto (alle 5 min vuoroväli) VE3 Suunnittelijan työn aikana laatima vaihtoehto. Vaihtoehdossa VE3 on tutkittu kokonaan uutta PISARA-tyyppistä tunnelilenkkiä Pasilaan (LYYRA Lyhyt Pisara) ja Lentorataa (kaukoliikenteen uusi yhteys Pasilasta kahdella uudelle raiteella lentokentän kautta Keravan pohjoispuolelle Kytömaalle). Kuvassa 3 on esitettynä kaavio Pasilasta VE3 vaihtoehdossa. Mustalla katkoviivalla on esitettynä tunneliosuudet, vihreällä katkoviivalla on rajattu LYYRA muutokset ja sinisellä katkoviivalla rajattu Lentoradan liityntä Pasilaan.
14 12 Lentoasema Tikkurila Käpylä Ramppi Ramppi Ilmala Ramppi Pasila Helsinki Helsinki Helsinki Kuva 3. LYYRA ja Lentoradan erkaneminen Pasilan pohjoispuolella. Tarkemmin VE3 kehitys ja lopullisen vaihtoehdon valinta on esitetty tämän raportin kappaleessa Turvalaitevaihtoehdot Yleistä Työssä on alustavasti selvitetty turvalaitteiden mahdollistamia vaihtoehtoja kapasiteetin kasvattamiseen (minimijunavälin lyhentämiseen) tarkastelualueella. Alla on listattuna kolme työn aikana selvitettyä kehitysmahdollisuutta. Myös näiden eri variaatiot ja sekoittaminen on mahdollista Kehitysvaihtoehto 1 lyhyet opastinvälit Kehitysvaihtoehdossa 1 turvalaitteiden hyötyjä ja kapasiteetin nostamista on haettu lyhyemmillä opastinetäisyyksillä. Nykyistä lyhyempi opastinetäisyys mahdollistaisi teoriassa nykyistä suuremman linjakapasiteetin ja lyhyemmät minimijunavälit.
15 13 Lyhyemmän etäisyyden tarkastelua voidaan perustella, sillä junien kulunvalvonnan JKV:n toimiessa yksikkö saa aina tiedon riittävän kauas opastimesta, joten opastinetäisyyden lyhentyminen ei aiheuta merkittävää turvallisuusriskiä. JKV:n ollessa pois päältä / vikatilassa, ajetaan näkyvien opasteiden mukaan. Nopeusrajoitus on määritettävä niin, että yksikkö pysähtyy esiopastin-pääopastin välillä Kehitysvaihtoehto 2 - laituriopastimet Kehitysvaihtoehdossa 2 hyödynnetään laituriopastimia. Laituriopastimet mahdollistavat laiturin lähestymisen, vaikka edellinen yksikkö on vielä pysähtyneenä laiturilla. Tämä toimintamalli voi lyhentää minimijunaväliä ja/tai mahdollistaa häiriöiden purkautumisen normaalia nopeammin. Laituriopastimet ovat olleet koekäytössä Pasilassa ja niille on OJ2010 projektissa tehty kattava riskien arviointi. Opastinten käyttöä ja testaamista on laajemmin hidastanut yhteensopivuusongelmat Helsingin asetinlaitteen kanssa ja yhdistelmäopastimen laajemman käyttöönoton epävarmuus Kehitysvaihtoehto 3: ERTMS/ETCS hyödyntäminen Eurooppalainen junien kulunvalvontajärjestelmä mahdollistaisi kehittyneemmillä tasoilla mm. liikennöinnin ilman näkyviä opastimia ja yksikön nopeuteen sekä jarrutusominaisuuksiin perustuvan dynaamisen kulunvalvonnan. Edellä mainitut ominaisuudet lisäisivät rataverkon kapasiteettia nykyiseen pistemäiseen kulunvalvontaan verrattaessa ERTMS:n käyttöönotto kuitenkin vaatisi erittäin laajoja investointeja sekä ratainfraan että kalustoon. Suomessa ei myöskään ole vielä tarkkoja määrittelyjä ERTMS järjestelmän toteuttamisesta Työssä tutkittu vaihtoehto turvalaitekehitykseen Suunnittelijan ja tilaajan asiantuntijoiden kanssa tehdyn arvioinnin jälkeen päätettiin ESSI-työssä tutkia turvalaitteiden kehitysvaihtoehtoa 1 (lyhyemmät opastinetäisyydet). Kehitysvaihtoehto 2 rajattiin pois laituriopastinten tunnistettujen teknisten haasteiden takia ja kehitysvaihtoehto 3 (ERTMS) korkeiden kustannusten ja järjestelmämäärittelyjen puuttumisen takia. Liikenteellisten hyötyjen tunnistamiseksi sekä kaukoliikenneraiteille että kaupunkiraiteille suunniteltiin opastinjärjestelmä, jossa opastinetäisyys voi olla minimissään 600 m. Kehäradalla ja Pisararadalla ei tehty muutoksia suunniteltuihin/nykyisiin etäisyyksiin radan suuren pituuskaltevuuden takia. Suunniteltu turvalaitejärjestelmän muutos aiheutti yli 500 yksittäisen opastimen muutoksen laadittuihin malleihin (joko kokonaan uusi opastin tai olemassa olevan opastimen siirtäminen).
16 Simuloitavat vaihtoehdot Työssä on mallinnettu kolme infravaihtoehtoa (VE0+, VE1 ja VE2) (vuoden 2025 aikatauluilla ja viisi (VE1, VE1b, VE2, VE2b ja VE3) kaukotulevaisuuden vuoden 2040 aikatauluilla. Koska kaikkia vaihtoehtoja ei analysoida molemmilla aikatauluilla, ei kaikkia simulointituloksia voi verrata suoraan keskenään. Kuvissa 4 ja 5 on korostettuna, miten mallinnuksen tuloksia tutkitaan ja miten eri mallien tuloksia voidaan verrata toisiinsa. Kuva 4. Simuloitavat vaihtoehdot ja niiden vertailtavuus toisiinsa nähden (V0+, VE1 ja VE1b). Kuva 5. Simuloitavat vaihtoehdot ja niiden vertailtavuus toisiinsa nähden (VE2, VE2b ja VE3).
17 15 Kuvista 4 ja 5 nähdään, että neljää mahdollista yhdistelmää ei ole työssä simuloitu. Tämä on kuitenkin perusteltua, sillä VE1b ja VE2b ja VE3 toteutuisivat vasta, kun juna-määrät kasvavat ja/tai liikennemalli muuten muuttuisi vuoden 2025 rakenteesta merkittävästi. Tarkasteltujen simulointimallien vertailtavuuden haastetta on esitetty kuvassa 6. Infrastruktuuri- ja aikataulurakenne-eroista ainoastaan vaihtoehtojen 1 & 1b sekä 2 ja 2b simulointituloksia on mahdollista verrata suoraan keskenään. Muiden vaihtoehtojen osalta tulosten suorassa vertailussa on oltava erittäin varovainen. Aikataulujen yhteneväisyys VE1:een verrattuna Espoon kaupunkirata puuttuu Standardiaikataulu, jossa Espoorata toteutettu, mikä laskee junamäärää rantaradalla VE1:een Pisara verrattuna aiheuttaa pienen Pisara muuttaa eron rakenteese kaupunkiratojen liikennettä. VE0+ VE1 VE2 VE1B VE2B VE3 VE3:ssa mukana LYYRA-rata ja lentorata, seurauksena täysin uusi malli kauko- ja kaupunkiraiteilla Infrastruktuuri Kuva 6. Simuloitavat vaihtoehdot ja niiden vertailtavuus toisiinsa nähden.
18 16 3 Sidosryhmätyö ja haastattelut Keskeinen osa työn lähtötietojen keräämistä on ollut laajasti toteutetut asiantuntijahaastattelut. Haastatteluissa mukana olivat kaikki keskeiset junaliikenteen suunnitteluun, tilaamiseen, ohjaukseen ja operointiin liittyvät organisaatiot. Nykyisten toimijoiden lisäksi työssä haastateltiin myös potentiaalisia tulevia toimijoita Suomen markkinoilla. Haastatteluissa käytiin läpi liikenteen volyymeihin liittyviä ennusteita, nykyliikenteen haasteita erityisesti ratakapasiteetin ja häiriöhallinnan kannalta sekä keskusteltiin ratainfrastruktuurin ja toimintatapojen kehittämistarpeista. Ajankohtaisista teemoista haastatteluissa käsiteltiin myös monitoimijaympäristön haasteita. Haastatellut organisaatiot: HSL, Finrail, Rataliikennekeskus, VR operaatiokeskus, VR lähiliikenne, VR kaukoliikenne, VR Transpoint, Onnibus ja Transdev. Haastattelujen keskeisimmät ja useamman toimijan esille nostamat asiat on esitetty taulukossa 1. Taulukko 1. Asiantuntijahaastattelujen yhteenveto. Yhteenveto haastatteluista Ratainfran ongelmakohtia: Puolenvaihto- ja kohtauspaikkoja on liian vähän ja osin väärillä sijainneilla. Lisäksi Tikkurila, Kerava, Huopalahti, Kirkkonummi, Helsinki Riihimäki ja Helsinki Turku kokonaisuutena Vakioaikataulu on hyvä lähtökohta aikataulusuunnitteluun, mutta joidenkin toimijoiden mielestä siihen pitää tarvittaessa tehdä hienosäätöä ruuhkatunteina Junatarjonta koetaan olevan lähellä maksimitasoa monella rataosuudella Operatiivisessa häiriöhallinnassa on edelleen kehitettävää tiedonkulun ja yksinkertaisten häiriötilanteiden ratkaisuvaihtoehtojen osalta Liikenteen ohjauksen toimintamallien ja järjestelmien kehittämisellä on saatavissa hyötyjä operatiiviseen toimintaan ja jossain tapauksissa voidaan myös välttyä infrainvestoinneilta ESSI-projektin sidosryhmätyön toinen merkittävä sidosryhmätapahtuma on ollut järjestetty tilaisuus, jonne oli kutsuttu edustajat haastatelluista nykyisistä toimijoista. Lisäksi mukana oli Liikenneviraston raideliikenteen asiantuntijoita. Työpajassa käytiin läpi projektin alustavia tuloksia junamäärien, simulointien ja rataverkon kehittämisen suhteen. Työpajassa esitetyt kommentit on otettu huomioon työn aikana.
19 17 4 Kysyntäennuste 4.1 Maankäyttö ja liikenneverkot Matkustajakysyntäennuste perustuu Helsingin seudun maankäyttösuunnitelman MASU 2050 nopean kasvun projektion VE1B maankäyttölukuihin. Maankäyttö vaihtoehdossa on oletettu, että rakentaminen painotetaan seudun laajaan pääkeskukseen sekä nykyisin olemassa ja toteutumassa oleviin ratakäytäviin. Ennustevuoteen 2040 mennessä Helsingin seudun asukasmäärän on MASU suunnitelmassa arvioitu kasvavan 1,85 miljoonaan ja työpaikkamäärän työpaikkaan. Selvitystyön yhteydessä on tehty korjauksia Espoon Keran alueen maankäyttöennusteeseen tarkasteluvuoteen Liikennemalliin on tehty korjauksia nykytilanteen osalta (nykyennustetilanne syksy 2016). HELMET 2.1-mallin liikennejärjestelmän kuvaus perustuu lähtökohtaisesti Helsingin seudun liikennejärjestelmäsuunnitelmaan HLJ Liikennemalliin on kuvattu HLJ 2015:n mukaiset hankkeet tavoitteellisen toteutumisvuotensa mukaisesti vuosille 2025 ja HLJ2015:ssä ovat mukana mm. seuraavat hankkeet: Raide-Jokeri, Espoon kaupunkirata, Pisararata ja ajoneuvoliikenteen hinnoittelu. Selvityksessä on tarkasteltu junaliikenteen kokonaiskysyntää sekä junakohtaista kalustotarvetta nykytilanteessa sekä ennustetilanteissa vuosina 2025 ja Matkustajakysyntäennuste on laadittu ESSI-alueen junaliikenteelle. Selvityksessä on tarkasteltu kaukoliikenneraiteilla liikennöivien lähijunien matkustajamääräennusteita sekä kalustotarvetta. General worksheet Asukasmäärä Scale: 300 ArcGIS Online Esri. All rights reserved. Sijoittelupankki (P:/11X0data/1190/emmeproj/HSL_HLJ_2015_verkot/Malliajot/Sijoittelupankki_2025_v1L/Database/emmebank) Scenario 21: AHT :55 Kuva 7. Ennustevuoden 2040 MASU VE1B mukaiset asukasmäärät. Piirakkakuvaajan punainen väri kuvaa nykyisiä työpaikkamääriä ja vihreä vuoteen 2040 mennessä tapahtuvaa kasvua.
20 18 Kysyntäennusteen suurin epävarmuustekijä on suunnitellun maankäytön toteutumisen laajuus ja sijoittuminen. Maankäytön sijoittuminen vaikuttaa liikenteen kulkutapaosuuksiin erityisesti kiinteän raideliikenteen osalta. 4.2 Tarkastelutilanteet HLJ2015:n ja MASU2050 VE1B mukaiset matkustajamääräennusteet on tarkistettu vuosille 2016, 2025 ja Näistä muodostuvat kysyntätarkastelun perusennusteet. Perusennusteiden lisäksi työssä on tarkasteltu erilaisia hankevaihtoehtoja. Kysyntäennusteet on muodostettu kaikissa ennusteskenaarioissa aamun ja illan huipputunneille. - Perusennuste 2016: nykytilanteen liikennejärjestelmä - Perusennuste 2025: perusennuste sisältää Pisararadan. Kaupunkijunaliikenteen vuoroväli 5/10. - Perusennuste 2040: perusennuste sisältää Pisararadan. Kaupunkijunaliikenteen vuoroväli 5/10. Perusennuste ei sisällä Lentoradan toteuttamista. Herkkyystarkastelut Matkustajakysyntäennusteet on laadittu seuraaville skenaarioille: - Ennuste 2025 ilman Pisaraa: herkkyystarkastelu ei sisällä Espoon kaupunkirataa. - Ennuste 2040 Espoorata, Pisara ja Lentorata ovat toteutuneet ja tarkastelussa kaukojunat kulkevat pääosin Helsinki-Vantaan lentokentän kautta kulkevalla Lentoradalla. - Ennuste 2025 / 2040 tiheämmän vuorovälin kaupunkijunat 3/6: tarkastelussa on selvitetty kaupunkijunien tiheämmän vuorovälin vaikutuksia matkustajakysyntää Pääradalle sekä Rantaradalle. 4.3 Kysyntäennusteet Pääradan matkustajakysyntä on suurimmillaan Oulunkylän ja Pasilan asemien välisellä rataosuudella. Nykyennusteessa suurin kysyntä Pääradalla on noin 9000 matkustajaa tunnissa, ennustevuonna 2025 noin matkustajaa tunnissa ja vuonna 2040 noin matkustajaa tunnissa. Pääradan asemista nousijoiden ja poistujien osalta korostuvat Keravan, Korson, Hiekkaharjun, Tikkurilan sekä Helsingin keskustan asemat. Pasilan asema on tärkeä vaihtopiste kaikissa ennustetilanteissa.
21 19 Kuva 8. Pääradan kokonaiskysyntäennuste aamun huipputuntina Helsinkiin päin asemaväleittäin nykytilanteessa sekä ennustevuosina 2025 ja Kysyntäennusteessa on mukana Kehäradan matkustajakysyntä Hiekkaharjun asemalta Helsinkiin päin. Aamun huipputuntina Rantaradan suurin matkustajakysyntä esiintyy Huopalahden ja Pasilan välillä. Nykyennusteessa suurin kysyntä on noin 6500 matkustajaa tunnissa, vuonna 2025 kysyntä on noin matkustajaa tunnissa ja vuonna matkustajaa tunnissa. Kuva 9. Rantaradan kokonaiskysyntäennuste aamun huipputuntina Helsinkiin päin asemaväleittäin nykytilanteessa sekä ennustevuosina 2025 ja Kysyntäennusteessa on mukana Kehäradan matkustajakysyntä Huopalahden asemalta Helsinkiin päin.
22 20 Nykytilanteen junatarjonta Pääradalla on kuusi junaa kaupunkiraiteiden junaa Keravalta Hiekkaharjun asemalle asti, jonka jälkeen Kehäradan liikenne liittyy pääradalle, ja tarjonta lisääntyy 12 junaan tunnissa. Kaukoliikenneradalla kulkee Riihimäki Keravan välisellä rataosuudella 4 junaa ja Kerava Helsinki välisellä osuudella 5 junaa nykytilanteessa sekä ennustevuonna Ennustevuonna 2040 Kerava Helsinki välillä kulkee aamun huipputuntina Helsinkiin päin 6 junaa. Pääradalla (Käpylä Pasila) ennustetilanteessa 2025 noin 15 % matkustajista on kaukojunien matkustajia, kaukoliikenneraiteilla liikennöivien lähijunien matkustajia on 35 % ja kaupunkijunien matkustajia 50 %. Ennustevuonna 2040 kaukojunien matkustajien osuus aamun huipputunnin aikana on 21 %, kaukoliikenneraiteilla liikennöivien lähijunien osuus 42 % ja kaupunkiradan junien osuus 37 %. Kuva 10. Pääradan matkustajaennuste 2040 asemaväleittäin Helsingin suuntaan aamun huipputuntina Rantaradalla nykytilanteessa suurin osa rantaradan kysynnästä kulkee kaukoliikenneraiteilla. A-juna Leppävaara Helsinki on kaupunkiraiteiden ainoa linja rantaradalla. Ennustetilanteessa 2025 kaukoliikenneraiteiden junien matkustajakysynnästä on osa siirtynyt kaupunkiraiteiden junille. Tähän vaikuttavat mm. E-junan liikennöinnin siirtäminen kaupunkiraiteille. Kaukoliikenneraiteiden lähijunien määrä ennustevuonna 2025 on laskenut viidestä kolmeen Kauklahti Helsinki. Huopalahden ja Helsingin asemien välillä suuri osa kasvusta tulee Kehäradan junien matkustajakysynnästä. Ennustetilanteessa 2040 kaupunkiradan junien liikennöinti alkaa Kauklahden asemalta. Ennustevuonna 2040 Kirkkonummi Helsinki välillä kulkee 4 kaukoliikenneraiteiden lähijunaa. Kokonaiskysyntä on kasvanut merkittävästi nykytilanteesta. Rantaradalla (Huopalahti Pasila välillä) kaukojunien matkustajien osuus on 4 % kokonaiskysynnästä vuonna Kaukoliikenneraiteiden lähijunien osuus on 19 % ja kaupunkijunien 77 % kokonaiskysynnästä aamun huipputuntina ennustetilanteessa Ennustevuonna 2040 Rantaradalla kaukoliikenteen matkustajien osuus oli noin 4 %, kaukoliikenneraiteiden lähijunien osuus noin 17 % ja kaupunkiradan junien osuus noin 79 %. Valimo Huopalahti välillä matkustajakysyntä kaupunkiradalla Helsinkiin päin kulkevissa junissa on noin 65 % kokonaiskysynnästä, kaukoliikenneraiteiden lähijunien kysyntä on 30 % ja kaukoliikenteen junien 5 % ennustevuonna 2040.
23 21 Kaupunkiraiteiden junien suuri matkustajakysyntä suhteessa kaukoliikenneraiteiden junien kysyntää johtuu osin siitä, että Huopalahti Helsinki tarkasteluvälillä on mukana myös Kehäradan liikenne. Valimo Huopalahti välillä matkustajakysyntä kaupunkiradalla Helsinkiin päin kulkevissa junissa on noin 65 % kokonaiskysynnästä, kaukoliikenneraiteiden lähijunien kysyntä on 30 % ja kaukoliikenteen junien 5 % ennustevuonna 2040 (kuva 11.). Kuva 11. Rantaradan matkustajaennuste 2040 asemaväleittäin Helsingin suuntaan aamun huipputuntina. Herkkyystarkastelut Herkkyystarkasteluiden perusteella Pisararadan ja Espoon kaupunkiradan toteuttamatta jättämisellä on merkittävä vaikutus matkustajakysyntään sekä Pääradalla että Rantaradalla tarkastelutilanteessa Jos Espoorataa eikä Pisararataa toteuteta vähentää se liikennemallin mukaan matkustajakysyntää Pääradalla 17 % ja Rantaradalla 23 % aamun huipputuntina, kun Espoon kaupunkirataa ei toteuteta. Osa kysynnän heikkenemisestä selittyy Töölön ja Hakaniemen Pisararadan asemien kysynnän siirtymisellä muille kulkumuodoille. Espoon kaupunkiradan toteuttamatta jättämisellä on merkittävä vaikutus Rantaradan matkustajakysyntään Espoon keskus Leppävaara välillä. Mikäli kaupunkiradan junien vuoroväliä tihennetään 6 minuuttiin, matkustaja kysyntä kasvaa suhteessa perusennusteisiin Pääradalla noin %. Kasvu perustuu keskimääräisen odotusajan pienenemiseen. Junaliikenteen kilpailukyky paranee merkittävästi suhteessa muihin kulkumuotoihin Pääradan asemien ympäristössä. Rantaradalla kaupunkiraiteiden junien vuorovälin tihentäminen 6 minuuttiin lisää matkustajakysyntää noin 5 prosentilla. Lentoradan toteuttamisen vaikutukset näkyvät ainoastaan Pääradalla. Lentoradalle on arvioitu siirtyvän noin 11 % Pääradan liikenteestä. Kalustotarve Nykyisin (v.2016) lähijunia liikennöidään ruuhka-aikaan kahdella junayksiköllä. Pääradan kaukoliikenneraiteilla liikennöivien lähijunien matkustajakysyntä edellyttää kolmen junayksikön kapasiteettia junaa kohden jo ennustetilanteessa Pääradan kaupunkiraiteiden junien kapasiteetti on riittävä kahden yksikön junilla ennustevuoteen Rantaradalla kaukoliikenneraiteiden lähiliikennejunien kysyntä edellyttää vuonna 2025 kahden junayksikön kapasiteettia junaa kohden ja vuonna
24 kolmen junayksikön kapasiteettia. Kaupunkiradan junien kapasiteettitarve vastaa kahta junayksikköä vuonna 2025 ja kolme yksikköä vuodeta 2040 eteenpäin aamun huipputuntina. Mikäli Espoon kaupunkirata toteutetaan jo vuonna 2025 Kauklahteen asti, aseman tuottama kysyntä kaupunkiraiteiden junille kasvattaisi kalustotarvetta kolmeen junayksikköön junaa kohden. Jos tulevaisuudessa päädytään kaksikerroskalustoon myös lähiliikenteessä, pienentää se tarvittavien kalustoyksiköiden määrää. Tyypillisesti kaksikerroskalustoon mahtuu noin 1,5 kertainen matkustajamäärä verrattuna saman pituiseen yksikerroskalustoon. Yhteenveto kalustotarpeesta on esitetty kuvissa 12 ja 13. Rantaradan kaupunkiraiteet (Tarve, jos kaupunkirata Kauklahteen asti) Rantaradan kaukoraiteet - lähiliikenne Pääradan kaukoraiteet - vyöhykeliikenne (Tikkurilasta -Helsinkiin 3 yksikön tarve) Pääradan kaupunkiraiteet = 1 x sm5-yksikkö / vastaava, jossa kuormitus max. 320 matkustajaa / vaunu Kuva 12. Kalustotarve aamuruuhkan aikaan Helsingin suuntaan vuonna Jos Espoo-rata toteutetaan Kauklahteen saakka, kaupunkiraiteilla tarvitaan kolmas kalustoyksikkö. Rantaradan kaupunkiraiteet Rantaradan kaukoraiteet - lähiliikenne Pääradan kaukoraiteet - vyöhykeliikenne (Leppävaarasta-Helsinkiin 3 yksikön tarve) (Espoon keskuksesta-helsinkiin 3 yksikön tarve) (Järvenpäästä-Helsinkiin 3 yksikön tarve) Pääradan kaupunkiraiteet = 1 x sm5-yksikkö / vastaava, jossa kuormitus max. 320 matkustajaa / vaunu Kuva 13. Kalustotarve aamuruuhkan aikaan Helsingin suuntaan vuonna Jos Espoo-rata toteutetaan Kauklahteen saakka, kaupunkiraiteilla tarvitaan kolmas kalustoyksikkö.
25 Kapasiteetin kokonaissitouma Ennusteeseen perustuvasta kalustotarvetarkastelusta laskettiin kaluston kokonaistarve sekä nykyiselle HSL-alueen liikenteelle, että VR:n lähijunaliikenteelle. Kokonaiskalustositouma on laskennallinen ja se perustuu yksittäisen junan kalustotarpeen lisäksi junien suunniteltuihin ajo- ja kääntöaikoihin. Kokonaissitouman laskennassa on oletettu, että kaikki ruuhka-ajan junat ajavat samalla kokoonpanolla. Laskennallisena huoltovarana on käytetty 10 %:a kalustosta. Kaluston kokonaissitouma on esitetty taulukossa 23. Kalustositoumaa ei laskettu vaihtoehdolle 0+, koska kysyntäennusteessa on oletettu Espoon kaupunkiradan olevan rakennettu. VR:n lähiliikenteessä on käytössä myös veturivetoisia junia vuonna 2025, joita ei otettu huomioon kaluston kokonaissitoumaa laskettaessa. Taulukko 2. Kaluston kokonaissitouma vaihtoehdoissa 1 ja 2 vuosina 2025 ja Vuosi 2025 Vuosi 2040 VE2 (sis. Espooradan VE1 (sis. ja Pisaran) Espooradan) VE1 (sis. Espooradan) VE2 (sis. Espooradan ja Pisaran) HSL-alueen lähilliikenne VR:n lähiliikenne Laskennallisen kaluston kokonaissitouman perusteella HSL-alueen nykyinen tilattu junamäärä (81 kpl) riittää liikenteen hoitamiseen vielä vuonna Vaihtoehdossa 2 kalustositouma on pienempi kuin vaihtoehdossa 1, koska Helsingin kääntöaikojen poistumisen takia junien kierrot ovat hieman tehokkaampia. Vuonna 2040 kalustoa tarvitaan noin 20 enemmän kuin vuonna 2025 vaihtoehdossa 1 ja vaihtoehdossa 2 noin 30 enemmän kuin vuonna Vuonna 2040 Espoon kaupunkiradan liikenteessä tarvitaan kolmen yksikön junia, mitkä vaihtoehdossa 2 joudutaan ajamaan myös Pääradan puolelle. Tämä kasvattaa kalustotarvetta verrattuna vaihtoehtoon 1, missä Espoon ja Keravan kaupunkiratojen liikennöinti on eriytetty. Kalustomäärä vähenee vuonna 2025 vaihtoehtojen 1 ja 2 välillä, koska E- ja K-junien kääntöajat poistuvat Pisaran myötä. VR:n liikennöimän lähiliikenteen kalustotarpeesta ei voida tehdä suoria päätelmiä, sillä liikennettä hoidetaan nykyisin eri kalustolla kuin millä kalustotarve on laskettu. Oletettavaa on, että nykyinen Sm4-kalusto veturivetoisilla junilla täydennettynä riittää vuoden 2025 liikenteen hoitamiseen. Vuoden 2040 liikenteeseen myös VR:n nykyisin hoitamaan lähiliikenteeseen tarvitaan merkittävästi lisäkalustoa.
26 24 5 Aikataulut 5.1 Aikatauluskenaariot ja junamäärät 2025 ja 2040 Työssä laadittiin aikataulut ennustevuosille 2025 ja Lähitulevaisuuden aikatauluskenaarion (2025) pohjana on käytetty Helsingin ratapihan toiminnallisuuden kehittäminen (HELRA) -projektissa laadittua aikataulumallia. Skenaariota on tarkennettu työn aikana seuraavien lähtötietojen perusteella: - Vuoden 2025 kysyntäennuste - Operaattorin, liikenteenohjaajien ja muiden operatiivisten toimijoiden haastattelut - HSL ja Liikenneviraston toiveet ja tarkennukset HELRA-malliin - Raiteistonkäytön, kalustonkierron ja kääntöaikojen suunnittelu HELRA-alueen ulkopuolella - Nykyiset aikataulut, vaihtoliikkeet ja muut operatiiviset tiedot Kaukotulevaisuuden aikatauluskenaario (2040) on laadittu tässä työssä uutena mallina. Kaukotulevaisuuden skenaarion pohjana on käytetty lähitulevaisuuden mallia, mutta sitä on tarkennettu MASU kysyntäennusteen ja lähiliikenneskenaarioin tapaan kaikkien sidosryhmien ja tilaajan haastattelujen perusteella. Aikatauluskenaarioiden kannalta sidosryhmähaastatteluissa (kts. kappale 3) onkin kiinnitetty erityisesti huomiota operatiiviset reunaehtoihin (kääntöajat, kalustonkierto, vaihtotyöt, pysähdysajat), kaupalliset reunaehdot, toiveet liikennerakenteesta ja nopeustasoista sekä mahdollisen kilpailun avautumisen vaikutuksiin. 5.2 Aikataulusuunnittelu Vuoden 2025 aikataulu muodostettiin sekä ilman Espoon kaupunkirataa että Espoon kaupunkiradan kanssa. Aikataulu ilman kaupunkirataa on identtinen nykyisen (maaliskuu 2016) ennusteen kanssa. Espoon kaupunkiradan valmistumisen jälkeen ei enää ole tarvetta nykyisenkaltaisille E-junille, sillä nykyiset A-junat jatkavat Leppävaaran sijaan Espooseen (skenaariot 1 ja 2 vuonna 2025) tai Kauklahteen asti (vuoden 2040 skenaariot). Vuosien 2025 ja 2040 Rantaradan lähijunatarjonnan erona on kolmas U- juna vuodelle 2040 kumpaankin ajosuuntaan. Vaihtoehdossa 0+ Rantarataa liikennöi yhden tunnittaisen IC-junan lisäksi kerran aamun aikana Sm3-vuoro Turkuun päin. Infravaihtoehtojen 1 ja 2 vuoden 2025 tarkasteluissa herkkyystarkasteluna tutkittiin nykyisen Sm3-vuoron korvaavan, molempiin suuntiin kerran aamun aikana liikennöivän IC-junan vaikutuksia Rantaradan toimivuuteen. Häiriösimulointien tulokset osoittavat Espoon kaupunkiradan myötä muuttuneiden junamäärien vaikutukset Rantaradan toimivuuteen. Vuonna 2040 Rantarataa liikennöi ESSI-projektin tarkastelualueella kaksi kaukojunaa (1 IC-juna ja 1 Sm3) molempiin suuntiin.
27 25 Pääradalle riittää kaksi R-junaa tunnissa vuonna R-junien lisäksi huipputunteina liikennöi kuitenkin kaksi D-junaa tunnissa. D-junat ajavat ainoastaan ruuhkasuuntaan, jonka jälkeen junat käännetään Ilmalan varikolle. Vuoden 2040 tilanteessa D-junat on korvattu R-junilla, jolloin R-junia liikennöi kumpaankin suuntaan neljä junaa tunnissa. Kaukojunien tarve on kaksi junaa/suunta (yksi IC-juna ja yksi Sm3) vuonna Kaukojunia tarvitaan yksi IC-juna tunnissa lisää kumpaankin suuntaan vuoteen 2040 mennessä. Z-junia liikennöi nykyään Helsingin ja Lahden välillä yksi juna tunnissa, eikä määrää ole tarvetta kasvattaa vielä vuonna Ennustevuonna 2040 kuitenkin tarvitaan kaksi Z-junaa kumpaankin ajosuuntaan huipputuntien ajalle. Pietarin ja Helsingin väliä liikennöiville Allegroille on varattu yksi aikatauluviiva tunnissa kumpaankin ajosuuntaan sekä vuonna 2025 ja Suomen sisällä liikennöiviä Oikoradan kaukojunia Savoon ja Karjalaan tarvitaan kuitenkin kaksi junaa tunnissa kumpaankin suuntaan vuonna 2040, kun taas vuoden 2025 kysyntää riittää palvelemaan yksi tunnittainen juna. Eri aikatauluskenaarioiden palvelutarjonta on esitetty kuvissa IC 1-2/h Turkuun länteen vain 1/h X 0,5/h Y 0,5/h U 2/h P/I 6/h H E L S I N K I E 2-3/h E länteen vain 2/h, tyhjä vaunu tosin siirrteään Ilmalasta Kauklahteen A 6/h Kuva 14. Rantaradan aikataulurakenne vaihtoehdossa IC 1-2/h Turkuun länteen vain 1/h Y 1/h U 2/h P/I 6/h H E L S I N K I E /A 6/h Kuva 15. Vaihtoehdon 1 Rantaradan aikataulurakenne vuonna 2025.
28 26 SM3 1/h IC 1/h YÖ 1/h K 6/h R 2/h P/I 6/h H E L S I N K I D 2/h Z 1/h IC/S 1/h Allegro 1/h Kuva 16. Pääradan aikataulurakenne vuonna 2025 (vaihtoehdot 0+, 1 ja 2). IC 1/h S 1/h Y 1/h U 3/h P/I 6/h H E L S I N K I E /A 6/h Kuva 17. Vaihtoehtojen 1, 2 ja 3 Rantaradan aikataulurakenne vuonna 2040.
29 27 SM3 1/h IC 2/h YÖ 1/h K 6/h R 5-6/h P/I 6/h H E L S I N K I Z 2/h IC/S 2/h Allegro 1/h Kuva 18. Pää- ja Oikoradan aikataulurakenne vuonna 2040 (vaihtoehdot 1, 2 ja 3). Taulukoissa 3 ja 4 on esitetty junamäärät vaihtoehdoittain jaettuna liikennesuuntiin Taulukko 3. Henkilöjunien määrät suunnittain ja vaihtoehdoittain Nykyiset junamäärät VE0+, 2025 VE1, 2025 VE1, 2040 VE2, 2025 VE2, 2040 VE3, 2040 Suunta *) Päärata D R Sm IC Yöjuna Oikorata Z IC Allegro Rantarata U X/Y IC E Sm Kaupunkiradat A E P I K/N Henkilöjunien kokonaisjunamäärä suunnittain Henkilöjunien kokonaisjunamäärä vaihtoehdoittain *) Suunnassa nuoli ylöspäin tarkoittaa pohjoiseen, eli junia, jotka lähtevät Helsingistä ja nuoli alaspäin etelään, eli junia, jotka saapuvat Helsinkiin
30 28 Taulukko 4. Tavarajunien määrät suunnittain ja vaihtoehdoittain Nykyiset juna-määrät VE0+, 2025 VE1, 2025 VE1, 2040 VE2, 2025 VE2, 2040 VE3, 2040 Suunta *) Päärata RI-Krn Vsa-Äki Oikorata (Tavarajuna Sköldvikistä Vainikkalaan) Tavarajunien kokonaisjunamäärä suunnittain Tavarajunien kokonaisjunamäärä vaihtoehdoittain *) Suunnassa nuoli ylöspäin tarkoittaa pohjoiseen, eli junia, jotka lähtevät Helsingistä ja nuoli alaspäin etelään, eli junia, jotka saapuvat Helsinkiin
31 29 6 Kapasiteetin käyttöasteen analysointi Eri vaihtoehtojen kapasiteetin käyttöasteet analysoitiin rataosa- ja asemakohtaisesti RamCap-työkalulla, joka laskee kapasiteetin käyttöasteen puoliautomaattisesti UIC406-menetelmällä. RamCap-analyyseissa käytetyt raja-arvot on esitetty taulukossa 5. Taulukko 5. RamCapin raja-arvot. Raiteet Asemat Erittäin vähäinen <50% <40% Vähäinen <60% <50% Kuormittunut (UIC406, raja-arvo häiriösietoiselle liikenteelle sekaliikenneradoilla) <75% <60% Lähellä kriittistä <85% <80% Kriittinen (UIC406, raja-arvo häiriösietoiselle liikenteelle kaupunkiliikenneradoilla) 85% ja sen yli 80% ja sen yli 6.1 Kapasiteetin käyttö vuonna 2025 (vaihtoehdot VE0+, VE1 ja VE2) Infravaihtoehdoissa 0+, 1 ja 2 vuonna 2025 Kirkkonummen ja Tolsan väli oli kuormittunein rataosuus (kuormitus prosenttia), sillä Kirkkonummen raiteille 2 ja 3 menevät junat joutuvat liikennöimään Heikkilän ja Kirkkonummen välin vastaantulevien raidetta pitkin. Muilla rataosilla kapasiteetin käyttöaste oli alle 60-prosenttia. Pasilan, Tikkurilan, Keravan ja Riihimäen asemien käyttöaste oli yli 80-prosenttia kaikissa tarkasteluvaihtoehdoissa. Ennustevuoden 2025 kapasiteetin käyttöasteet on esitetty kuvissa 19, 20 ja 21.
32 30 RamCap VE0+ Asemat Kapasiteetin käyttöaste < >80 Raiteet Kapasiteetin käyttöaste < >85 Riihimäki Kerava Lahti Tikkurila Kirkkonummi Huopalahti Oulunkylä Leppävaara Ilmala Käpylä Pasila Kuva 19. Helsinki RamCapilla lasketut rataosa- ja asemakohtaiset kapasiteetin käyttöasteet ennustevuonna 2025 vaihtoehdossa VE0+ aamuhuipputunnin ajalta RamCap VE Asemat Kapasiteetin käyttöaste < >80 Raiteet Kapasiteetin käyttöaste < >85 Riihimäki Lahti Kerava Tikkurila Huopalahti Oulunkylä Kirkkonummi Espoo Ilmala Käpylä Pasila Helsiki Kuva 20. RamCapilla lasketut rataosa- ja asemakohtaiset kapasiteetin käyttöasteet ennustevuonna 2025 vaihtoehdossa VE1 aamuhuipputunnin ajalta
33 31 Kuva 21. RamCapilla lasketut rataosa- ja asemakohtaiset kapasiteetin käyttöasteet ennustevuonna 2025 vaihtoehdossa VE2 aamuhuipputunnin ajalta Espoon kaupunkirata Espooseen asti ja Pasila-Riihimäki vaihe 2 on toteutettu vaihtoehdossa 1. Kapasiteetti kasvoi hankkeen vaikutusalueilla verrattuna vaihtoehtoon 0+. Vaihtoehdon 2 erona vaihtoehtoon 1 verrattuna on ainoastaan Pisara-rata. Koska Pasila Helsinki-väli oli rajattu pois RamCap-tarkasteluista, ei vaihtoehtojen välille syntynyt eroja (kuva 22) Kuva 22. Erot käytettävissä olevassa kapasiteetissa vuonna 2025 (huom. PSL HKI-väliä ei ole tarkasteltu, koska RamCap-analyysi on tarkoitettu radan linjaosuuksille ja läpiajettaville asemille).
34 Kapasiteetin käyttö vuonna 2040 (vaihtoehdot VE1, VE2 ja VE3) Pääradan kaukoraiteiden kapasiteetista on prosenttia käytössä vuoden 2040 ennustetilanteessa johtuen kasvaneesta junamäärästä. Oikoradan kapasiteetista on vastaavasti prosenttia käytössä, vaikka Oikoradalla on selvästi vähemmän junaliikennettä kuin Pääradalla. Oikoradan korkeahko käyttöaste johtuu heterogeenisestä liikenteestä - kaukojunien ja Z-junien aikataulu ja ajonopeus poikkeavat toisistaan, joten pitkällä matkalla (Kerava Lahti väli) raiteiden kapasiteetin käyttöaste kasvaa. Pasilan, Tikkurilan, Keravan, Riihimäen ja Kirkkonummen asemien käyttöasteet olivat yli 80-prosenttia vuonna Kasvanut junatarjonta heikensi merkittävimmin kapasiteettia Keravan eteläpuolisilla kaukoraiteilla sekä Oikoradalla. Lisäksi Heikkilän vaihteiden ja Kirkkonummen aseman välisellä osuudella kapasiteetti heikentyi entisestään. Kuvasta 23 näkyy, kuinka kapasiteetti on heikentynyt vuonna 2040 verrattuna vuoteen Kuva 23. Erot VE1:n ja VE2:n käytettävissä olevassa kapasiteetissa vuonna Pääradan käyttöaste oli alle 50 prosenttia vuonna Pääradan RamCapilla analysoitujen asemien kaukoliikenneraiteiden käyttöaste oli vastaavasti alle 50 prosenttia. Viides raide on suunniteltu Pasilan ja Keravan välille ja se olisi toteutuessaan käytössä etelään päin. Viidennen raiteen vaikutuksesta ruuhkasuunnan raiteiden käyttöaste oli alle 50-prosenttia. Lentoradan ja viidennen raiteen kapasiteetin käyttöasteet on esitetty kuvissa 24 ja 25.
35 33 RamCap VE3 Asemat Kapasiteetin käyttöaste <40 Riihimäki Lahti >80 Raiteet Kapasiteetin käyttöaste < Kerava >85 Tikkurila Kirkkonummi Kauklahti Huopalahti Oulunkylä Ilmala Käpylä Pasila Helsinki Kuva 24. RamCapilla lasketut VE3:n rataosa- ja asemakohtaiset kapasiteetin käyttöasteet ennustevuonna 2040 viides raide. RamCap VE3 Asemat Kapasiteetin käyttöaste < >80 Raiteet Kapasiteetin käyttöaste < >85 Riihimäki Lahti Kerava Tikkurila Kirkkonummi Kauklahti Huopalahti Oulunkylä Ilmala Käpylä Pasila Helsinki Kuva 25. RamCapilla lasketut VE3:n rataosa- ja asemakohtaiset kapasiteetin käyttöasteet ennustevuonna 2040 lentorata. Lentorata laski selvästi Pääradan kapasiteetin käyttöastetta vuonna 2040.
36 34 Viidennen raiteen vaikutukset näkyvät Pääradan ruuhkasuunnan raiteilla. Viides raide ei lisää asemien kapasiteettia, jonka takia viidennen raiteen vaikutukset junaliikenteen toimivuuteen jäävät vähäisiksi. Kuvassa 26 on esitetty Lentoradan ja viidennen raiteen vaikutukset kapasiteettiin vuoden 2040 ennustetilanteessa. Kuva 26. Erot VE2:n ja VE3:n käytettävissä olevassa kapasiteetissa vuonna Lentorata on esitetty vasemmassa kuvassa, viides raide oikeassa kuvassa.
37 35 7 Kehitysvaihtoehdon 3 suunnittelu ja valinta Kehitysvaihtoehtoa VE3 on suunniteltu ESSI-työn aikana. Uutta vaihtoehtoa lähdettiin ideoimaan innovatiivisesti ja vapaasti liikenteen ehdoilla. Ensimmäisessä vaiheessa ei tyrmätty mitään ideoita, vaan kaikkia esiin nousseita ajatuksia analysoitiin ja kehitettiin eteenpäin useamman asiantuntijan voimin. 7.1 Vaihtoehdon VE3 suunnittelu VE3 suunnittelun tärkeimpinä lähtökohtina olivat: - Tunnistetut haasteet muissa kehitysvaihtoehdoissa (mm. Pisara-Kehä ympyräradan toiminta häiriötilanteissa) - Helsingin ratapihan kapasiteetin lisääminen - Pääradan kapasiteetin lisääminen - Kokonaisuuden kannalta järkevä vaihtoehto, joka toisi synergiaetuja muille investointiprojekteille samalla alueella Alustavien asiantuntija-arvioiden ja projektinhallintaryhmältä saatujen kommenttien perusteella VE3 jatkotarkasteluun valittiin: Lentorata tai Pääradan viides raide parannus Pääradan kaukoliikenteeseen. - Kapasiteettianalyysien (kpl 7) sekä ohjausryhmän päätöksen perusteella valittiin Lentorata simulointitarkasteluihin. LYYRA (lyhyt Pisara) parannus Helsingin ratapihan kapasiteettiin. LYYRAn valintaa jatkotarkasteluun puolsivat - Nopea vaihdoton yhteys Rantaradan ja Pääradan kaupunkijunille - Parempi häiriöiden sietokyky - Lyhyempi tunneli kuin muissa Pisara-vaihtoehdoissa - Vaihtoehto tukee Pasilan asemanseudun kehittymistä joukkoliikenteen vaihtoterminaaliksi, jota Helsingin liikennejärjestelmä tukee mm. tulevaisuuden linja-autolinjastolla ja Töölön metron rakentamisella. Tulevaisuudessa mahdollisesti myös Töölön metron jatkamisella Pasilasta itään päin LYYRA (lyhyt Pisara, eli Pasilan tunneli -vaihtoehto) Merkittävänä erona jatkotarkasteluun valitussa LYYRA-radassa Pisaraan verrattuna on erilaisen linjauksen lisäksi kaupunkiraiteiden konfliktipisteet LYYRA-radan erkanemiskohdissa. Tarkastellussa liikennemallissa LYYRA-rataa liikennöivät ainoastaan A/Ejunat ja N-junat, ja ne tarvitsevat maanalaisen aseman Pasilaan. Kehäradan junat sitä vastoin kääntyvät Helsingin asemalla. Toinen vaihtoehto olisi ollut reitittää myös Kehäradan junat kulkemaan uuden maanalaisen aseman kautta. Tämä edellyttää tosin vähintään jonkinlaista uutta lähijunaliikennettä Helsingin ja Pasilan välille, esimerkiksi kahdella läntisimmillä raiteilla tapahtuvana edestakaisena Helsinki Pasila-sukkulaliikenteenä. Pisara-radan ja LYYRA-radan erot on esitetty kuvassa 27.
38 36 Ympyrä + heilurit Kirkkonummi Riihimäki/Lahti Espoo Kehärata Kerava Kaksi erillistä linjaa Kirkkonummi Espoo Kehärata Riihimäki/Lahti Kerava Pasila LYYRA PASILA Helsinki Pisararata Helsinki Kuva 27. Pisararadan periaate on esitetty vasemmalla ja LYYRA-radan periaate on esitetty oikealla LYYRA-rata lisää kapasiteettia Helsinki Pasila välille ja pienentää Helsingin laiturien 1 4 ja sekä Pasilan laiturien 1, 2, 9 ja 10 varausastetta. A/E ja N-junien reitti on nykytilannetta lyhyempi uuden Pasilan maanalaisen aseman johdosta, jonka takia niille saadaan nykyistä tehokkaampi kalustokierto. Lisäksi LYYRAn tunneliosuus on lyhyempi kuin Pisara-vaihtoehdossa, joka vaikuttaa myös rakentamiskustannuksiin. LYYRA-rata tukee Pasilan alueen kehittymistä ja lisää Pasilan merkitystä erityisen merkittävänä vaihtoterminaalina. A/E ja N-junien kääntäminen Pasilassa edellyttää kuitenkin säännöllistä lähijunatarjontaa Helsingin ja Pasilan välille. LYYRAn heikkouksia onkin vaihdollinen yhteys monille Helsinkiin meneville matkustajille. Osalle liityntäyhteyksien varassa olevista matkustajista tulisi kaksi vaihtoa LYYRAradan myötä. Pisararadan liikenne olisi myös mahdollista toteuttaa LYYRA-rataa vastaavasti, jolloin ainoastaan Kehäradan junat kiertäisivät Helsingin keskustan kautta. Tällöin ympyräradan liikennehäiriöt eivät vaikuttaisi Espoon tai Keravan lähijunaliikenteeseen, mutta Espoon ja Keravan lähiliikennejunista olisi vaihdollinen yhteys Pasilassa Pisaran juniin ja asemille (kuva 28). Pisaralla vain Kehäradan junat Kirkkonummi Espoo Kehärata Riihimäki/Lahti Kerava Pasila Helsinki Pisararata Kuva 28. Pisararadalla ja Kehäradalla sama liikenne
39 37 LYYRAlle on määritelty karkealla tasolla erkaantuminen Rantaradalta Kivihaan vaihteiden kohdalta. Pääradan liitoksena on käytetty ns, Pitkän Pisaran liitosta (suunniteltu Pisararadan yleissuunnittelussa). Pituuskaltevuuden osalta tarkastelut on tehty karkealla tasolla siten, että kaltevuuden ollessa maksimissaan 4 % on mahdollista alittaa Pasila varmasti riittävän syvältä huomioiden metron ja Triplan järjestelyt. Tarkastelut on tehty pelkästään geometrian osalta, eikä selvityksessä ole otettu kantaa, onko ratkaisu mahdollista muun ympäristön osalta, tai että minkälaisia vaikutuksia raide aiheuttaa ympäristölle. Kuvassa 29 on esitettynä LYYRA mallin kaaviokuva turvalaitteilla. Kuva 29. Kaavio LYYRA-mallista.
40 Lentorata Lentorata on pääosin maan alle suunniteltu kaukoliikenteelle suunnattu yhteys Kytömaan ja Pasilan välille (kuva 30). Rata kulkee lentoaseman terminaalin kautta. Sekä Pääradalta että Oikoradalta tulisi yhteydet Lentoradalle, joten Lentorata toisi vaihdottomat yhteydet maakunnista lentoasemalle. Rata vapauttaisi merkittävästi kapasiteettia Pääradan Kerava Pasila välille lähiliikenteen ja tavaraliikenteen käyttöön. Riihimäki Kerava Lentoasema Tikkurila Käpylä Ilmala Pasila Kuva 30. Yleiskuva Lentoradasta (Kuvassa myös LYYRA). Lentoradan neljä laituriraidetta sisältävä asema mahdollistaisi Helsingistä saapuvan, kääntyvän yhteyden lentoasemalle. Lentoaseman kaukoliikenneasema voitaisiin hyödyntää myös mm. Tallinnan radan risteysasemana. Lentoradan liitokset Pasilassa ja Kytömaalla on tarkasteltu karkealla tasolla. Ympäröivästä infrasta tulevia esteitä/haasteita ei ole tarkasti kartoitettu (erkaantumiskohdissa on mm. siltarakenteita). Tunneleihin johtavat kaukalot tulevat sijoittumaan ahtaisiin väleihin, tarkastelussa on käytetty 1,5 % maksimikaltevuutta, josta aiheutuu noin 500 m pituinen kaukalorakenne ennen tunnelin alkua. Lentoradan linjauksena on käytetty LIVI 1/2012 raportin linjausta A2.2.
41 Pääradan viides raide Viides raide on Pääradan kaukoliikenteelle Jokelan ja Pasilan välille suunniteltu lisäraide. Raide liitettäisiin Oulunkylän kohdalla erkanevaan autojunien käyttämään raiteeseen. Lisäraide mahdollistaisi kahden junan liikennöinnin sananaikaisesti etelään päin, jolloin asemien kapasiteetti määrittelisi minimijunavälin. Viidennen raiteen linjaus on esitetty kuvassa 31. Kerava Savio Korso Lentoasema Leinelä Rekola Koivukylä Hiekkaharju Tikkurila Puistola Tapanila Malmi Pukinmäki Oulunkylä Käpylä Pasila Kuva 31. Viidennen raiteen linjaus
42 40 8 Simuloinnit Tässä työssä on käytetty tarkastelualueella aiemmin toimivaksi todettuja ja Suomessa yleisesti hyväksyttyjä simulointiparametreja. Junien asemavälikohtaiset matka-ajat on työn aikana kalibroitu vastaamaan mitattua dataa. Koska suurimmassa osassa malleja on erilainen infrastruktuuri ja aikataulurakenne, simulointituloksia ei voi verrata eri vaihtoehtojen kesken suoraan. Poikkeuksena vaihtoehdot 1 ja 1b sekä 2 ja 2b vuoden 2040 tilanteessa, molemmissa vertailupareissa on yhtenäinen aikataulumalli ja turvalaitemuutoksia lukuun ottamatta yhtenäinen infrastruktuuri (kts. kuvat 4,5 ja 6). 8.1 Perussimuloinnit Perussimuloinneilla tarkoitetaan simulointeja, joissa junat liikennöivät täsmälleen OpenTrack-ohjelmaan syötetyn aikataulun mukaisesti ilman häiriöitä Kaikissa vuoden 2025 vaihtoehdoissa junaliikenne sujui hyvin. Konflikteja syntyi ainoastaan Helsingin ratapihalla junien kokoonpanomuutoksia tehtäessä. Kokoonpanomuutoksia tehtäessä junat liikennöivät normaaliliikenteestä poikkeavalla raiteella, mikä aiheuttaa konflikteja muun junaliikenteen kanssa. Vaikka kokoonpanomuutoksista aiheutuvat viiveet ovat keskimäärin pieniä, niin muutosten tekemistä asemalle tulee harkita etenkin junamäärän kasvaessa. Erityyppisten junien nopeuserot aiheuttavat junille jonkin verran viiveitä. Viiveet aiheutuvat nopeamman junan saadessa hitaamman junan kiinni. Nopeuseroista johtuvia viiveitä havaittiin Leppävaarassa (IC- ja X-junien saadessa kiinni U-junat) ja Puistolassa (K- ja N- junat), mutta viiveet eivät olleet suuria. Junien nopeuseroista johtuva heterogeeninen liikenne kuluttaa ratakapasiteettia ja lisää häiriöherkkyyttä. Lähijunilla on pelivaraa 6 10 % linjasta riippuen. Poikkeuksena tähän ovat Kehäradan I- ja P-junat sekä Rantaradan Y- ja X-junat. Kehäradan junilla pelivara aikatauluissa on ainoastaan yhden prosentin luokkaa, mikä ei riitä häiriötilanteessa pienentämään viiveitä, vaan viiveet alkavat kertaantua. Y- ja X-junilla sen sijaan pelivaraa on %. Näissä junissa aikatauluissa olisi selvästi kiristämisen varaa, toisin aikataulurakenne estää X-junien nopeuttamisen. Myös vuoden 2040 tilanteessa ilman häiriöitä liikenne toimii hyvin lukuun ottamatta Helsingin ratapihaa. Junamäärän noustessa vuoden 2040 tasolle ei saapuvia ja lähteviä junia ole enää mahdollista aikatauluttaa ilman risteävistä kulkuteistä johtuvien pienien konfliktien syntymistä. Junamäärän noustessa vuoden 2040 tasolle ei kokoonpanomuutoksia pystytä enää järkevästi toteuttamaan Helsingin asemalla huipputunnin aikana, eikä juuri ennen tai jälkeen huipputuntia. Kokoonpanomuutokset paitsi aiheuttavat lisää konflikteja saapuvien ja lähtevien junien välille, myös kuluttavat turhaan Helsingin laiturikapasiteettia. Rantaradan kaukojunat sekä Oikoradan tavarajunat joudutaan aikatauluttamaan hyvin tarkasti. Häiriöttömässä tilanteessa aikataulut toimivat, mutta pelivaraa on hyvin vähän. Tämä tarkoittaa todella suurta häiriöherkkyyttä. Oikoradalla tilanne ei ole niin kriittinen kuin Rantaradalla, koska tavarajunia on ainoastaan yksi simulointiajanjakson
43 41 aikana. Rantaradalla sen sijaan pelivara on koko simulointiajan erittäin vähäinen, joten pienikin häiriö saa viiveet kertaantumaan. 8.2 Häiriösimuloinnit Huom! Koska suurimmassa osassa malleja on erilainen infrastruktuuri ja aikataulurakenne, esitettyjä simulointituloksia ei voi verrata eri vaihtoehtojen kesken suoraan. Poikkeuksena vaihtoehdot 1 ja 1b sekä 2 ja 2b vuoden 2040 tilanteessa, molemmissa vertailupareissa on yhtenäinen aikataulumalli Alkuviiveet Häiriösimuloinnit toteutettiin lisäämällä malliin tuleville junille satunnaisesti viiveitä ennalta sovitun jakauman mukaisesti. Alkuviivejakaumana käytettiin Liikenneviraston järjestelmästä mitattua dataa pahoilta häiriöpäiviltä. Viiveet ovat merkittäviä, jotta erot eri mallien välillä saatiin paremmin esille. Työssä käytetyt alkuviiveet on esitetty taulukossa 6. Taulukko 6. Työssä käytetyt alkuviiveet junatyypeittäin. Viivästyneitä junia (%) Viivytysten keskiarvo (s) Maksimiviivytys (s) Lähijunat IC-junat Pendolinot ja Allegrot EIL-junat Huoltoliike, lähijunat Huoltoliike, kaukojunat Alkuviiveet muodostuvat jakauman mukaisesti junien ilmestyessä malliin, eli joko Helsingissä tai mallin reuna-asemilla. OpenTrack määrittää viiveet eri junille riippuen käytetystä siemenluvusta Alustavat simuloinnit Jokaiselle vaihtoehdolle tehtiin alkuviivesimuloinnit noin kymmenellä eri satunnaisluvulla. Eri junalinjojen viivesimulointien tulokset analysoitiin linjakohtaisesti, asemaväleittäin. Tuloksista saatiin selville viiveiden kasvu eri asemaväleillä sekä koko linjalla. Viivetulosten testattiin järjestelmän kykyä toipua häiriöistä. Ensimmäiset häiriösimuloinnit tehtiin junien alkuperäisillä reiteillä, kuitenkin siten että junat valitsivat vapaan laiturin niillä asemilla, joilla se on mahdollista. Näitä laitureita ovat kaupunkijunan laiturit Keravalla, Pää- ja Oikoradan laiturit Pasilassa ja Tikkurilassa sekä Z-junien laiturit Lahdessa. Muilla asemilla ohitus- ja saapumislaiturit määritettiin ennen simulointeja. Koska alustavien simulointien tuloksia, on ollut mahdollista parantaa uudelleenreititysten avulla, ei niiden tuloksia ole perusteltua esittää. Uudelleen reititysvaiheessa saatiin kutienkin selville eri liikennöintivaihtoehtojen sekä suunniteltujen infraparannusten vaikutuksia kapasiteettiin ja häiriösietoisuuten. Nämä tulokset on raportoitu seuraavissa kappaleessa (8.2.3 ja 8.2.4).
44 Uudelleenreitityksen vaikutukset Alustavissa viivesimuloinneissa tunnistettuihin pullonkaulakohtiin mietittiin vaihtoehtoisia reittejä sekä muita radan toimivuutta parantavia toimenpiteitä (iteraatioita). Iteraatiotarkasteluihin valitut toimenpiteet tarkasteltiin vastaavilla satunnaisluvuilla kuin alkuperäiset viivesimuloinnit. Suunnittelualue laajuuden ja vuoksi kaikkia mahdollisia vaihtoehtoja ei ole voitu tutkia. Iteraatiosimuloinneissa on tutkitut kolmea potentiaalisimmalta vaikuttanutta liikennöintiratkaisua. Raiteen 225 hyödyntäminen Vaihtoehtoinen reitti Pää- ja Oikoradan kaukoliikenneraiteilta saapuville Helsingin ratapihalle (raide 225) on esitettynä kuvassa 32. Kuva 32. Vaihtoehtoinen raideyhteys (raide 225) Pääradan saapuville kaukoliikenneraiteita käyttäville junille. Kuvassa 32 sininen kuvastaa tavallista Pää- ja Oikoradalta Helsinkiin saapuvien kaukoliikenneraiteita käyttävien junien reittiä. Oranssi kuvastaa vaihtoehtoista reittiä raidetta 225 pitkin raiteen 224 ollessa varattuna. Kirkkonummen laiturien käytön muutos Vuonna 2040 kaupunkirata on jatkettu Kauklahteen asti. Kirkkonummen raiteille 2 ja 3 menevät junat joutuvat liikennöimään Heikkilän vaihteiden ja Kirkkonummen välisen noin 2,7 kilometriä pitkän osuuden vastaantulevien raiteella, jonka vuoksi kaukoliikenneraiteiden kapasiteetti ei ole riittävä Kirkkonummen itäpuolella. Espoon kaupunkiradan myötä kapasiteetti riittää vuonna 2040.
45 43 Kuva 33. Kirkkonummen laiturikäytön muutos. Kuvassa 33 on esitettynä Kirkkonummen laiturien käytön muutos. Liikennemallia on selkeytetty siten, että yksi junalinja käyttää aina samaa laituria molempiin suuntiin liikennöitäessä. Lisäksi muutoksen avulla hitaamman lähijunaliikenteen ei tarvitse kulkea raiteita ns. "väärään suuntaan". K-junien muuttaminen N-juniksi K-junien pysähtymiskäyttäytyminen muutettiin siten, että ne pysähtyvät joka asemalla (myös Käpylässä, Pukinmäessä ja Tapanilassa). Näin ollen I/P-junien ja K-junien vuoroväli on yhtenäinen (5 minuuttia) Helsingistä Hiekkaharjulle asti. Helsingin laiturien käytön muutos vaihtoehdossa 2 Helsingin ratapihalta vapautuu merkittävästi kapasiteettia kaupunkijunien siirtyessä Pisaralenkille. Kaukoliikenneraiteita käyttäviä junia siirrettiin laitureille 1 4 ja 16 19, jotta muiden laiturien kuormitus olisi pienempi. Alla on esitetty alkuperäinen laiturinkäyttö, joka on kaukoliikenneraiteita käyttävien junien osalta vastaava kuin vaihtoehdossa 1 sekä vaihtoehtoon 2 muutettu laiturinkäyttö. Kuva 34. Helsingin laiturinkäyttö vaihtoehdossa 2 vuonna 2040 kun kaukojunien laiturinkäyttöä ei ole muutettu (vas.) ja kun kaukojunia on siirretty kaupunkijunilta vapautuneille laitureille (oik). Iterointien vaikutus Helsingin ratapihalle syntyneisiin viiveisiin oli merkittävä. Taulukossa 7 on esitetty Helsingin ja Pasilan välillä syntyvät viiveet ennen ja jälkeen laiturinkäytön muutoksen ja taulukossa 8 on esitetty Helsingin ja Pasilan välillä syntyvät viiveet ennen ja jälkeen raiteen 225 käyttöönoton.
46 44 Taulukko 7. Helsingin ja Pasilan välillä syntyvät viiveet ennen ja jälkeen laiturinkäytön muutoksen. Junatyyppi Ennen laiturinkäytön uusimista Lähtöviive Pasila (s) Tuloviive Helsinki (s) Viiveen muutos asemavälillä (s) Laiturinkäytön uusimisen jälkeen Lähtöviive Pasila (s) Tuloviive Helsinki (s) Viiveen muutos asemavälillä (s) Vaikutus viiveisiin (s) R IC Sm Taulukko 8. Helsingin ja Pasilan välillä syntyvät viiveet ennen ja jälkeen laiturinkäytön muutoksen. Junatyyppi Lähtöviive Pasila (s) Ennen raiteen 225 käyttöönottoa Tuloviive Helsinki (s) Viiveen muutos asemavälillä (s) Raiteen 225 käyttöönoton jälkeen Lähtöviive Pasila (s) Tuloviive Helsinki (s) Viiveen muutos asemavälillä (s) Vaikutus viiveisiin (s) R IC Sm Muilla iteroinneilla ei ollut yhtä merkittävää vaikutusta. Kirkkonummelle toteutettu iterointi auttoi pienentämään lähijunille syntyneitä viiveitä, mutta kasvatti viiveitä kaukojunilla. Kokonaisviiveet pienenivät, mutta melko vähän. Samoin K-junien muuttaminen N-juniksi ei vaikuttanut juurikaan syntyneisiin viiveisiin. Toisaalta on huomioitava, että N-junien aikataulu on suhteessa selvästi kireämpi kuin K-junan, joten viiveiden määrät eivät ole suoraan verrannollisia keskenään Suunniteltujen infraparannusten vaikutukset liikennöintiin Espoon kaupunkirata Vuonna 2025 kaukoliikenneraiteiden pienentynyt kuormitusaste parantaa Espoon kaupunkiradan häiriösietoisuutta. Lisäksi Kaukoliikenneraiteilla liikennöivien lähijunien ei ole tarvetta enää pysähtyä Kilossa, Kerassa, Koivuhovissa ja Tuomarilassa, jolloin junien nopeuserot pienenevät ja häiriösietoisuus paranee. Tulokset ovat samansuuntaiset myös silloin, jos Espoorata rakennetaan heti Kauklahteen saakka. Espoon kaupunkiradan vaikutus kaukoliikenneraiteiden kuormitukseen Espoon kaupunkiradan myötä nykyisenkaltaiset E-junat poistuvat kokonaan ja kaupunkijunat jatkavat kaupunkiraiteita pitkin Espooseen asti vuonna Kuvassa 35 on esitetty kaukoliikenneraiteiden kuormituksen erot itään päin liikennöitäessä vaihtoehtojen 0+ ja 1 välillä vuonna Kapasiteettia vapautuu jopa %. Kapasiteettia vapautuu keskimäärin enemmän pohjoisella keskiraiteella (Helsingin suuntaan liikennöitäessä), mutta samansuuntainen ero kuormituksissa nähdään myös länteen päin liikennöitäessä.
47 Pohjoisen keskiraiteen käyttöaste aseman kohdalla (%) EPO TRL KVH KNI KEA KIL LPV VE0+, 2025 VE1, 2025 Kuva 35. Rantaradan kaukoliikenneraiteen käyttöaste itään päin vuonna Pasila-Riihimäki II-vaihe Pasila Riihimäki II-vaihe antaa joustavuutta aikataulusuunnitteluun. Kaukojunat voivat ohittaa lähijunan kaksiraiteisella osuudella hidastamatta vauhtia ollenkaan. Ilman ohitusmahdollisuutta R-junan matka-aikaa joudutaan kasvattamaan vuoden 2040 junamäärillä. Pitkä kaksiraiteinen osuus parantaa myös Pääradan häiriöhallintaa. Lisäksi tavarajunat häiritsevät vähemmän Pääradan muuta liikennettä vaiheen 2 johdosta. Neliraiteinen osuus ei kuitenkaan lisää Pääradan kokonaiskapasiteettia, sillä kapasiteetti loppuu Keravan eteläpuolelta. Pisararata Kaupunkijunien poistuminen ratapihalta pienentää merkittävästi laituriraiteiden käyttöastetta. Lisäksi kaukoliikenneraiteita liikennöivillä junilla on Helsingin ja Pasilan välillä kaksi linjaraidetta käytössä molempiin suuntiin, mikä pienentää niin ikään linjaraiteiden käyttöastetta. Helsingin ratapihan häiriöherkkyys paranee pienentyneiden laituri- ja linjaraiteiden käyttöasteiden johdosta. Pasilassa varaukset kuitenkin pysyvät samana. LYYRA (lyhyt Pisara) rata LYYRAn vaikutukset ovat hyvin saman suuntaiset kuin Pisaralla. Sekin vapauttaa Helsingin ratapihan kapasiteettia. Lyyrassa tosin liikennöintimalli on erilainen. 8.3 Häiriösimulointien tulokset Huom! Koska suurimmassa osassa malleja on erilainen infrastruktuuri ja aikataulurakenne, esitettyjä simulointituloksia ei voi verrata eri vaihtoehtojen kesken suoraan. Poikkeuksena vaihtoehdot 1 ja 1b sekä 2 ja 2b vuoden 2040 tilanteessa, molemmissa vertailupareissa on yhtenäinen aikataulumalli. Lopulliset häiriösimuloinnit toteutettiin tehtyjen iterointien jälkeen. Junilta analysoitiin viive junan lähtiessä (lähtöviive) sekä junan saapuessa määräasemalleen (loppuviive). Lisäksi junilta analysoitiin viiveen muutokset asemaväleittäin sekä asemakohtaisesti.
48 Vuoden 2025 simuloinnit Tulo- ja lähtöviiveet eri vaihtoehdoissa vuoden 2025 tilanteessa on esitetty kuvassa 36 ja viiveiden muutokset eri vaihtoehdoissa kuvassa 37. Eri vaihtoehtojen viiveet eivät ole täysin vertailukelpoisia eri aikataulumalleista johtuen Tulo- ja lähtöviiveiden summa eri vaihtoehdoissa vuoden 2025 tilanteessa (s) Lähtöviiveet (s) Tuloviiveet (s) Lähtöviiveet (s) Tuloviiveet (s) Lähtöviiveet (s) Tuloviiveet (s) VE 0+, 2025 VE 1, 2025 VE 2, 2025 Kaukoliikenne Lähiliikenne Kaupunkiradat Kuva 36. Tulo- ja lähtöviiveiden summa eri vaihtoehdoissa vuoden 2025 tilanteessa. Viiveiden muutos simuloinnin aikana (s) VE 0+, 2025 VE 1, 2025 VE 2, 2025 Kaukoliikenne Lähiliikenne Kaupunkiradat Kuva 37. Viiveiden muutokset simuloinnin aikana vuoden 2025 tilanteessa eri vaihtoehdoilla. Liikenne toimii vuonna 2025 melko hyvin kaikissa vaihtoehdoissa. Viiveet kasvavat ainoastaan vaihtoehdoissa 0+ ja 1 kaupunkiratojen liikenteessä. Tämä johtuu hyvin pitkälti Kehäradan tiukoista ajoajoista, minkä takia Kehäradalle ei ole pelivaraa käytännössä lainkaan. Kehäradan viiveet heijastuvat myös muihin kaupunkiratojen juniin. Vaihtoehdoissa 0+ ja 1 joudutaan Kehäradan junien häiriöt hoitamaan junia perumalla. Ilman perumisia viiveitä ei ole mahdollista vähentää. Vaihtoehdossa 2 ongelmaa ei esiinny, sillä Kehäradan junille lisättiin kahdeksan minuutin ajantasaus Lentoasemalle, jotta junille saatiin 70 minuutin kiertoaika. Ylimääräinen odotusaika parantaa häiriösietoisuutta, mutta vie kapasiteettia turhaan ja lisää liikennöintikustannuksia.
49 47 Vaihtoehdossa 1 viiveet ovat suurimmat, mikä johtuu lisääntyneistä viiveistä Rantaradalla. Rantaradalle lisättiin vaihtoehtoon 1 yksi lisäjuna huipputuntiin, mikä kasvatti viiveitä merkittävästi. Viiveet kasvavat etenkin yksiraiteisella rataosuudella Kirkkonummen länsipuolella. Simulointien perusteella voidaan todeta, että Rantaradalla junamäärän nosto nykyisestä ei ole mahdollista nykyisellä infralla ilman häiriöherkkyyden merkittävää kasvua. Tämä koskee jokaista vaihtoehtoa. Vaihtoehdossa 1 toteutettu Espoon kaupunkirata parantaa häiriösietoisuutta Rantaradalla. Kaupunkiradalla ei ole suurta vaikutusta Rantaradan junamääriin mutta se pienentää junien välisiä nopeuseroja. Nopeuserojen yhdenmukaistaminen parantaa häiriösietoisuutta ja auttaa pienentämään junille aiheutuvia viiveitä. Vaihtoehdoissa 0+ ja 1 viiveitä syntyy merkittävästi myös Helsingin ratapihalla., jossa laiturikapasiteetti on hyvin tarkasti käytössä Pääradan junilla. Tämä aiheuttaa viiveiden kertautumista, sillä junan lähtiessä myöhässä saapuva juna ei pääse ajoissa laituriin. Lisäksi risteävät kulkutiet aiheuttavat lisäviiveitä. Kuvissa on esitetty viiveiden muutokset tutkimusaluella eri vuoden 2025 infravaihtoehdoilla. Näissä kuvissa muutospaikoilla tarkoitetaan liikennepaikkoja tai linjaosuuksia, joissa viiveet joko selväti kasvavat tai vähenevät. VE Viiveiden muutokset Lahti Viiveet pienenevät Riihimäki Ei muutoksia viiveissä Viiveet kasvavat Viiveet eivät muutu asemalla Asemakohtainen viive kasvaa Kerava Tikkurila Karjaa Kirkkonummi Huopalahti Oulunkylä Leppävaara Pasila Helsinki Kuva 38. Viiveiden muutospaikat vuoden 2025 tilanteessa, VE0+.
50 48 Kuva 39. Viiveiden muutospaikat vuoden 2025 tilanteessa, VE1. VE Viiveiden muutokset Lahti Viiveet pienenevät Riihimäki Ei muutoksia viiveissä Viiveet kasvavat Viiveet eivät muutu asemalla Asemakohtainen viive kasvaa Kerava Tikkurila Karjaa Kirkkonummi Huopalahti Oulunkylä Espoo Pasila Helsinki Kuva 40. Viiveiden muutospaikat vuoden 2025 tilanteessa, VE2.
51 Vuoden 2040 simuloinnit Tulo- ja lähtöviiveet eri vaihtoehdoissa vuoden 2040 tilanteessa on esitetty kuvassa 41 ja viiveiden muutokset eri vaihtoehdoissa kuvassa 42. Vaihtoehto 1B on vertailukelpoinen vaihtoehdon 1 kanssa ja vaihtoehto 2B on vertailukelpoinen vaihtoehdon 2 kanssa. Muuten eri vaihtoehtojen viiveet eivät ole täysin vertailukelpoisia eri aikataulumalleista johtuen Tulo- ja lähtöviiveiden summa eri vaihtoehdoissa vuoden 2040 tilanteessa (s) Kaukoliikenne Lähiliikenne Kaupunkirata Lähtöviiveet (s) Tuloviiveet (s) Lähtöviiveet (s) Tuloviiveet (s) Lähtöviiveet (s) Tuloviiveet (s) Lähtöviiveet (s) Tuloviiveet (s) Lähtöviiveet (s) Tuloviiveet (s) VE 1, 2040 VE 1B, 2040 VE 2, 2040 VE 2B, 2040 VE3, 2040, perusaikataulu Lähtöviiveet Tuloviiveet (s) (s) VE3, 2040, herkkyystarkastelu Kuva 41. Tulo- ja lähtöviiveiden summa eri vaihtoehdoissa vuoden 2040 tilanteessa. Viiveiden muutos simuloinnin aikana (s) 5000 VE 1, 2040 VE 1B, 2040 VE 2, 2040 VE 2B, 2040 VE3, 2040, perusaikataulu VE3, 2040, herkkyystarkastelu Kaukoliikenne Lähiliikenne Kaupunkirata Kuva 42. Viiveiden muutokset simuloinnin aikana vuoden 2040 tilanteessa eri vaihtoehdoilla. Kaikissa vuoden 2040 vaihtoehdoissa Rantaradan viiveet kasvavat merkittävästi paitsi Kirkkonummen länsipuolen yksiraiteisella osuudella, mutta myös Kirkkonummen asemalla. Kirkkonummen aseman liikennemäärää ei voi kasvattaa ilman, että häiriöherkkyys kasvaa merkittävästi. Kirkkonummen aseman vaihdeyhteyksiä on simulointien perusteella parannettava, jotta lähijunien määrä voidaan nosta neljään junaan tunnissa.
52 50 Kaikissa vuoden 2040 vaihtoehdoissa tavaraliikenne aiheuttaa junille viiveitä Oikoradalla. Kohtauspaikkojen väli on pitkä etenkin Lähdemäen (Hennan) ja Lahden välissä, jossa uusi kohtauspaikka sivuraiteineen parantaisi todennäköisesti tilannetta ja helpottaisi junien aikataulusta. Vaihtoehdossa 1 muodostuu suuria viiveitä myös Helsingin ratapihalla. Laiturikapasiteetti ei ole riittävä vuoden 2040 junamäärälle, minkä lisäksi tulevat ja lähtevät junat aiheuttavat viiveitä toisilleen. Vaihtoehdoissa 2 ja 3 junien määrä Helsingin ratapihalla on vaihtoehtoa 1 pienempi, jolloin laiturikapasiteetti on riittävä. Vaihtoehdossa 3 laiturikapasiteetin riittävyyttä helpottaa myös, että lisääntyneen ratakapasiteetin myötä junien aikataulutus on helpompaa. Simulointien perusteella junamäärää ei ole mahdollista nostaa vuoden 2040 tasolle ilman, että osa junista kulkee Helsingin ratapihan ohi. Tämä tarkoittaa joko Pisaran tai LYYRAn toteuttamista. Helsinki Kerava-välillä liikenne tukkeutuu vuoden 2040 junamäärällä. Etenkin vaihtoehdossa 1 rataosuus tukkeutuu täysin aiheuttaen merkittäviä viiveitä. Vaihtoehdossa 2 Helsingin ja Pasilan välisen ratakapasiteetin käyttöasteen alentuminen poistaa Helsingin päästä merkittävän pullonkaulan, minkä johdosta liikenne sujuu paremmin myös Pasila Kerava välillä. Junat aiheuttavat edelleenkin viiveitä toisilleen etenkin Tikkurilan ja Keravan asemilla, mutta löysien aikataulujen vuoksi viiveet saadaan ajettua usein kiinni. Vaihtoehdossa 3 Helsinki Kerava-välillä ei ole ongelmia ratakapasiteetissa, mutta Helsinki Pasila-välillä ratakapasiteetin käyttöaste on korkeampi kuin vaihtoehdossa 2. Vaihtoehdossa 3 Helsingin ja Pasilan välisen liikenteen liikennöintiperiaatteita pitäisi miettiä tarkemmin, jotta ratakapasiteetti saataisiin mahdollisimman tehokkaasti käyttöön. VE Viiveiden muutokset Viiveet pienenevät Ei muutoksia viiveissä Viiveet kasvavat Viiveet eivät muutu asemalla Asemakohtainen viive kasvaa Riihimäki Lahti Kerava Tikkurila Karjaa Kirkkonummi Huopalahti Oulunkylä Kauklahti Pasila Helsinki Kuva 43. Viiveiden muutospaikat vuoden 2040 tilanteessa VE1 vaihtoehdossa.
53 51 VE Viiveiden muutokset Viiveet pienenevät Riihimäki Lahti Ei muutoksia viiveissä Viiveet kasvavat Viiveet eivät muutu asemalla Asemakohtainen viive kasvaa Kerava Tikkurila Karjaa Kirkkonummi Huopalahti Oulunkylä Kauklahti Pasila Helsinki Kuva 44. Viiveiden muutospaikat vuoden 2040 tilanteessa VE2 vaihtoehdossa. VE Viiveiden muutokset Lahti Viiveet pienenevät Riihimäki Ei muutoksia viiveissä Viiveet kasvavat Viiveet eivät muutu asemalla Asemakohtainen viive kasvaa Kerava Tikkurila Kirkkonummi Huopalahti Pasila Kauklahti Helsinki Kuva 45. Viiveiden muutospaikat vuoden 2040 tilanteessa VE3 vaihtoehdossa.
54 Herkkyystarkastelu: neljän minuutin vuoroväli vuoden 2040 tilanteessa Neljän minuutin vuoroväli Keravan ja Helsingin välillä kaukoliikenneraiteilla aiheuttaa monelle junalle pieniä viiveitä (kuva 46). Viiveet aiheutuivat lähinnä asemilla ja niiden ympäristössä. Keravalla Pää- ja Oikoradan yhdistyessä junat joutuvat odottamaan vapaata kultutietä. Lisäksi Tikkurilaan tultaessa ja sieltä lähdettäessä junille aiheutuu viiveitä, kun junat joutuvat ajamaan hyvin lähellä toisiaan, ja junan jarruttaessa Tikkurilaan myös perässä tuleva juna joutuu jarruttamaan. Kerava Tikkurila Kuva 46. Graafinen aikataulu vuoden 2040 Pääradan aikataulu Neljän minuutin vuoroväli aiheuttaa monelle junalle pieniä viiveitä. Neljän minuutin vuoroväli ei simulointien perusteella vaikuta toteutuskelpoiselta ratkaisulta ilman muutoksia opastinjärjestelmässä Infrastruktuurivikojen häiriösimuloinnit vaihtoehdoille 2 ja 3 Infrastruktuurivikojen häiriösimuloinneissa testattiin järjestelmän toimintaa tilanteessa, jossa yksi raide on suljettuna tunneliosuudella vaihtoehdoissa 2 (Pisara) ja 3 (LYYRA). Infravaihtoehdon 2 infrastruktuurivikojen häiriösimuloinneissa tarkasteltiin tilannetta, jossa Pisararadan Töölöstä Hakaniemeen päin liikennöivien junien laituriraide Keskustan asemalla oli suljettu 20 minuutin ajan ruuhka aikana, aikavälillä 07:03-07:23. Aikaväli valittiin satunnaisesti ruuhkahuipun alkuun sijoittuen. Toisella ajanhetkellä suljetulla raiteella viiveiden suuntautumisessa olisi ollut eroa, mutta viiveiden kokonaismäärään ajanhetkellä ei ole merkittävää vaikutusta. Eri tulosuunnista saapuvat junat päästettiin Keskustan asemalle vuorotellen. Junat odottivat Hakaniemen ja Töölön asemilla vapautuvaa kulkutietä. Junista analysoitiin viiveet Käpylässä ja Huopalahdessa, jotta tulokset olisivat mahdollisimman vertailukelpoisia vaihtoehdon 3 infrastruktuurivikojen häiriösimulointien kanssa. Simulointien tulokset on esitetty taulukossa 9.
55 53 Taulukko 9. Vaihtoehdon 2 infrastruktuurivikojen häiriösimuloinnin tulokset. Myöhästyneiden junien määrä Myöhästymiset yhteensä (s) Suurin myöhästyminen (s) Myöhästymisten keskiarvo (s) Huopalahti Käpylä Yhteensä Liikenne normalisoitui häiriön kohdalla hyvin nopeasti häiriön päättymisen jälkeen. Junat kulkivat häiriön kohdalla aikataulun mukaisesti jo alle 10 minuuttia häiriön päättymisen jälkeen. Yhden raiteen sulkeminen vaikutti kummankin suunnan juniin suurin piirtein yhtä paljon. Junat myöhästyivät keskimäärin noin 3 4 minuuttia. Kehäradan junat saivat yhden kierron aikana aikataulun kiinni. Kehäradan junat lähtivät suurimmillaan noin 10 minuuttia myöhässä Keskustan asemalta ja junat saavuttivat aikataulua noin kymmenen minuuttia yhtä kierrosta kohden. Pisararadan kiertoaika on 70 minuuttia. Aikataulun saavuttamisen yhden kierron aikana mahdollisti Pisararadasta johtuva, nykytilannetta pidempi kokonaismatka-aika Kehäradan junilla. A-juna lähti häiriötilanteesta johtuen suurimmillaan noin 7 minuuttia myöhässä Keskustan asemalta. Juna myöhästyi Kauklahdesta noin 2,5 minuuttia ja kääntyvä juna pääsi lähtemään ajallaan Kauklahdesta. N-junan lähtö oli Keskustasta suurimmillaan myöhässä vähän yli 5 minuuttia. Juna oli myöhässä Keravalla noin 4 minuuttia, jolloin kääntyvä juna pääsi lähtemään Keravalta ajallaan. Infravaihtoehdon 3 tarkasteluissa tutkittiin LYYRA-radan kykyä purkaa häiriötilanne, kun toinen Pasilan maanalaisen aseman laituriraiteista on 20 minuutin ajan suljettu aikavälillä 07:03 07:23. Toisella ajanhetkellä suljetulla raiteella viiveiden suuntautumisessa olisi ollut eroa, mutta viiveiden kokonaismäärään ajanhetkellä ei ole merkittävää vaikutusta. Työssä tutkittiin erikseen laituriraiteiden 1 ja 2 sulkemisesta johtuvat häiriötilanteet. Nykyisten ja suunniteltujen vaihteiden lisäksi Kivihakaan tarvitaan uusi vaihdeyhteys, jotta kaupunkijunat voivat häiriötilanteessa vaihtaa vastaantulevien raiteille ennen LYYRA-radalle kääntymistä. Käpylästä Huopalahteen liikennöivät junat odottivat häiriötilanteessa vastaan tulevaa junaa Käpylän asemalla. Toiseen suuntaan liikennöivät junat odottivat vastaantulevaa junaa Kivihaan vaihteilla. Eri tulosuunnista saapuvat junat päästettiin Pasilan asemalle vuorotellen. Simuloinnit tehtiin vaihtoehdon 3 vuoden 2040 alkuperäisellä aikataululla. Tapauksessa, jossa Käpylästä Huopalahteen liikennöivien junien laituriraide on suljettu, junilta analysoitiin viiveet Käpylässä ja Huopalahdessa, jotta tulokset olisivat mahdollisimman vertailukelpoisia vaihtoehdon 2 infrastruktuurivikojen häiriösimulointien kanssa. Simulointien tulokset on esitetty taulukossa 10.
56 54 Taulukko 10. Vaihtoehdon 3 infrastruktuurivikojen häiriösimuloinnin tulokset Käpylästä Huopalahteen liikennöivien raiteen ollessa suljettu. Myöhästyneiden junien määrä Myöhästymiset yhteensä (s) Suurin myöhästyminen (s) Myöhästymisten keskiarvo (s) Huopalahti Käpylä Yhteensä Huopalahden suuntaan kulkevien junien myöhästymiset olivat selvästi suurempia kuin Käpylän suuntaan kulkevien junien. Keskimääräinen myöhästyminen oli Huopalahdessa 2,5 minuuttia ja Käpylässä ainoastaan hieman yli minuutin. A-junat olivat suurimmillaan noin 8 minuuttia myöhässä Huopalahdessa. Junat ottivat kuitenkin aikataulua hyvin kiinni matkalla Kauklahteen, ja siellä kääntyvien junien lähtöviive suurimmillaan alle 60 sekuntia. A-junien myöhästymiset Pasilassa olivat pienemmät, jonka vuoksi yhtä lukuun ottamatta kaikki junat saivat aikataulun kiinni jo ennen Keravaa. Keravalta kaikki junat lähtivät aikataulussa. LYYRA-rataa käyttävien junien viiveet aiheuttivat pieniä viiveitä myös osalle Kehäradan junista. Myöhästymiset olivat I-junilla Käpylässä sekä P-junilla Huopalahdessa keskimäärin hieman yli 1 1,5 minuuttia. Huomattavaa on, että Kehäradan tiukan ajoaikataulun vuoksi myöhästyneet junat eivät saa aikatauluaan kiinni ennen Helsinkiin saapumista (kiertoaika 60 s.). Kuitenkin viiveiden ollessa suhteellisen pieniä, pääsevät kaikki junat yhtä I-junaa ja yhtä P-junaa lukuun ottamatta lähtemään Helsingistä ajoissa. Tapauksessa, jossa Huopalahdesta Käpylään liikennöivien junien laituriraide on suljettu, analysoitiin viiveet Käpylässä ja Huopalahdessa, jotta tulokset olisivat mahdollisimman vertailukelpoisia vaihtoehdon 2 infrastruktuurivikojen häiriösimulointien kanssa. Simulointien tulokset on esitetty taulukossa 11. Taulukko 11. Vaihtoehdon 3 infrastruktuurivikojen häiriösimuloinnin tulokset Huopalahdesta Käpylään liikennöivien raiteen ollessa suljettu. Myöhästyneiden junien määrä Myöhästymiset yhteensä (s) Suurin myöhästyminen (s) Myöhästymisten keskiarvo (s) Huopalahti Käpylä Yhteensä Huopalahden suuntaan kulkevien junien myöhästymiset olivat selvästi suurempia kuin Käpylän suuntaan kulkevien junien. Keskimääräinen myöhästyminen oli Huopalahdessa 2,5 minuuttia ja Käpylässä ainoastaan noin minuutin. N-junat olivat Käpylässä myöhässä enimmillään hieman yli kolme minuuttia, jolloin juna oli Keravalla myöhässä noin minuutin. Kääntyvä juna pääsi siis lähtemään ajoissa Keravalta. A-junat olivat Huopalahdessa enimmillään noin seitsemän minuuttia myöhässä. Tällöin juna oli myöhässä Kauklahdessa yli neljä minuuttia, joten seitsemän minuutin minimikääntöajalla sen lähtö viivästyi yli minuutin Kauklahdesta. Kääntyvä juna sai kuitenkin aikataulun kiinni ennen Pasilaa.
57 55 LYYRA-rataa käyttävien junien viiveet aiheuttivat viiveitä myös osalle Kehäradan junista. Myöhästymiset olivat I-junilla Käpylässä sekä P-junilla Huopalahdessa keskimäärin hieman yli minuutin. Kehäradan tiukan ajoaikataulun vuoksi myöhästyneet junat eivät saaneet aikatauluaan kiinni ennen Helsinkiin saapumista. Lisäksi LYYRAradan erkanemiskohdassa oleva konfliktipiste sekä LYYRA-radalle pääsyä odottavat junat aiheuttivat lisäviiveitä P-junille Käpylässä. Yhteensä neljälle P-junalle aiheutui viiveitä Käpylässä, suurin viive oli lähes viisi minuuttia. Vaihtoehtoon 2 ja vaihtoehtoon 3 toteutetut infrastruktuurivikojen häiriöt olivat samankaltaiset, joten tuloksia on mahdollista vertailla keskenään. Myöhästyneiden junien määrä eri vaihtoehdossa on esitetty kuvassa Kuva 47. Myöhästyneiden junien määrä eri vaihtoehdoissa VE3, Käpylän suunnan raide suljettu VE3, Huopalahden suunnan raide suljettu VE2, toinen raide suljettu Myöhästyneiden junien määrä infrastruktuurivikojen häiriösimuloinneissa. Käpylä Huopalahti Vaihtoehdossa 2 myöhästyneiden junien määrä oli selvästi pienempi kuin vaihtoehdossa 3. Vaihtoehdossa 3 häiriö LYYRAssa vaikutti useampaan junaan kuin häiriö Pisarassa vaihtoehdossa 2, vaikka Pisaraa käyttää enemmän junia kuin LYYRAa. LYYRAn häiriötarkasteluissa viiveitä aiheutui odottavien junien sekä konfliktipisteiden takia I- ja P-junille sekä Käpylässä että Huopalahdessa, vaikka Kehäradan junat eivät käytä LYYRAa. Toisaalta viiveet ovat keskimäärin vaihtoehdossa 3 selvästi pienemmät kuin vaihtoehdossa 2. Kuvassa 48 on esitetty keskimääräiset viiveet eri vaihtoehdoissa.
58 VE3, Käpylän suunnan raide suljettu Keskimääräiset viiveet eri vaihtoehdoissa (s) VE3, Huopalahden suunnan raide suljettu VE2, toinen raide suljettu Huopalahti Käpylä Molemmat suunnat Kuva 48. Myöhästyneiden junien keskimääräiset viiveet infrastruktuurivikojen häiriösimuloinneissa. Viiveet olivat vaihtoehdossa 3 selvästi pienemmät kuin vaihtoehdossa 2. Suljetulla raiteella ei ollut suurta merkitystä viiveisiin. Kaikissa tutkituissa vaihtoehdoissa viiveet olivat pienemmät Käpylän suuntaan kuin Huopalahden suuntaan, mutta etenkin vaihtoehdossa 2 tämä ero oli merkittävä. Eri ajanhetkellä suljetun raiteen myötä viiveiden suuntautuminen olisi kuitenkin ollut erilainen. Häiriöstä aiheutuneiden viiveiden kokonaismäärä on esitetty kuvassa Kuva 49. Myöhästyneiden junien viiveet yhteensä (s) VE3, Käpylän suunnan raide suljettu VE3, Huopalahden suunnan raide suljettu VE2, toinen raide suljettu Käpylä Huopalahti Myöhästyneiden junien viiveiden kokonaismäärä infrastruktuurivikojen häiriösimuloinneissa. Viiveiden kokonaismäärä ei merkittävästi poikennut eri vaihtoehdoissa. Keski-määräinen myöhästyminen oli vaihtoehdossa 2 merkittävästi suurempi kuin vaihtoehdossa 3. Vaihtoehdossa 3 viiveiden määrä oli pienempi, mikäli Huopalahden suunnan raide oli suljettuna, kuin mikäli Käpylän suunnan raide oli suljettuna. Ero kokonaisviiveissä oli noin 20 %. Keskimäärin yhden raiteen sulkeminen LYYRAssa vaihtoehdossa 3 aiheutti viiveitä lähes saman verran kuin raiteen sulkeminen Pisarassa vaihtoehdossa 2.
59 57 Vaihtoehdossa 3 merkittävä osuus viiveistä aiheutui junille, jotka eivät liikennöineet LYYRA-tunneliin. Häiriötilanteiden hoidon kannalta puolenvaihtopaikkoja pitäisi olla myös tunneliosuudella, jolloin vapautuvaa raidetta odottavat junat eivät aiheuttaisi viiveitä Helsinkiin meneville junille. Lisäksi vaihtoehdossa 3 puolenvaihtopaikkojen etäisyys toisistaan oli selvästi pidempi kuin vaihtoehdossa 2, joten tunneliosuudella olevalle puolenvaihtopaikalle on selvä tarve olemassa. Tunnelissa oleva puolenvaihtopaikka todennäköisesti pienentäisi viiveitä merkittävästi vaihtoehdossa 3, mutta ilman kyseistä puolenvaihtopaikkaa ei eri vaihtoehtojen häiriösietoisuudessa ole merkittävää eroa. LYYRAn mahdollisessa tarkemmassa suunnittelussa tämä tulee ottaa huomioon. Viiveiden määrään vaikutti oleellisesti myös Kehäradan erilaiset ajoajat (60 s. ja 70 s.), joka antaa peilivaraa vaihtoehdossa 3 mutta aiheuttaa myös enemmän liikennekustannuksia Opastinvälin tihennyksen vaikutukset Sekä vaihtoehtoon 1 että vaihtoehtoon 2 toteutettiin opastinvälin tihennykset. Opastinten minietäisyydeksi näissä tarkasteluissa määritettiin 600 m (tarkemmin turvalaitteiden kehitysvaihtoehdoista raportin kohdassa 2.2). Opastinvälin tihennyksille tehtiin rataosalle Pasila Kerava, jossa kapasiteetin käyttö on ollut suurimmillaan. Opastinvälin tihennyksellä on mahdollista pienentää junavälejä, jolloin ratakapasiteetti on mahdollista hyödyntää paremmin. Aluksi analysoitiin minimijunavälit molempiin suuntiin ennen ja jälkeen opastinvälin tihennyksen (taulukko 12). Taulukko 12. Teoreettiset minimijunavälit välillä Pasila Kerava. Junaväli etelään (s) Junaväli pohjoiseen (s) Ennen opastinvälin tihennystä Opastinvälin tihennyksen jälkeen Opastinvälin tihennyksellä saavutetaan siis 35 sekunnin pienennys minimijunavälin etelän suuntaan kuljettaessa ja 19 sekunnin pienennys pohjoiseen kuljettaessa. Opastinvälin tihennys mahdollistaa selvästi aiempaa häiriösietoisemman liikenteen etenkin etelän suuntaan kuljettaessa. Vaihtoehdossa 1b opastinvälin tihennyksellä ei kuitenkaan saada merkittäviä hyötyjä, sillä liikenne tukkeutuu Helsinkiin tultaessa, mikä heijastuu koko linjaosuudelle. Vaihtoehdossa 2b viiveet pienenevät pääradalla merkittävästi Pisaran takia. Vaikka linjalla viiveitä saadaan pienennettyä, jää asemille edelleen pullonkauloja, missä viiveet kasvavat. Kokonaisratakapasiteetti ei kutienkaan kasva, koska asemien kuormitus jää edelleen korkeaksi. Opastinjärjestelmä mahdollistaa simulointien perusteella pienemmän junavälin pohjoisen suuntaan kuin etelän suuntaan. Opastinväliä pitäisi tutkia tarkemmin, jotta minimijunaväliä saataisiin pienennettyä enemmän myös etelän suuntaan. Myös opastinvälin tiivistäminen entisestään asemien lähellä parantaisi todennäköisesti tilannetta esitetystä. Opastinvälin tihennyksellä saadaan todennäköisesti vuoden 2040 liikenne sujumaan hyvällä tasolla, mikäli opastinvälin tihennystä kehitetään edelleen etenkin asemien ympäristössä.
60 Kriittisimpien asemien raiteistonkäyttö Tähän kappaleeseen on tiivistetty keskeisimmät Helsingin sekä muiden kriittisten asemien laituriraiteiden kapasiteetin tilanteesta. Kriittiseksi asemaksi katsottiin sellaiset, joissa käyttöaste nousi yli suositusrajojen vähintään yhdessä kapasiteettitarkastelussa. Helsingin ratapiha Vuonna 2025 Helsingin asemalta lähtevät ja saapuvat junat pitää aikatauluttaa tarkasti, jotta ne eivät ole konfliktissa. Vaihtoehtojen 0+ ja 1 aikatauluihin jouduttiin kuitenkin suunnittelemaan joitain kokoonpanomuutoksista johtuvia konflikteja. Vuoden 2025 junamäärällä Helsingin ratapiha toimii häiriösimuloinneissa vielä melko hyvin. Paras häiriösietoisuus on vaihtoehdossa 2 Pisararadan vapauttaessa runsaasti kapasiteettia raiteille 1 4 ja Helsingin ratapihan liikenne ei ole mahdollista suunnitella ilman konflikteja risteävissä kulkuteissä vuoden 2040 junamäärällä. Helsingin laiturikapasiteetti joudutaan käyttämään hyvin tarkasti. Etenkin Pääradan suunnan junien laiturikapasiteetti ei kestä junien viivästymisiä juurikaan, viiveet alkavat nopeasti kertautumaan. Pasilan asema Vuonna 2025 Pasilan aseman kapasiteetti riittää hyvin välittämään kaiken liikenteen. Vuonna 2040 Pääradan kapasiteetti on riittävä, mutta häiriötilanteissa kapasiteetti alkaa loppua, ja useiden junien viiveet kasvavat asemalla. Pääradan kaukoliikenneraiteet ovat aseman häiriöherkimmät raiteet, joissa viiveet kasvavat eniten. Infravaihtoehdossa 2 Pisararata ei vähennä Pasilan aseman liikennettä Infravaihtoehdossa 3 Pasilan kaupunkiraiteiden käyttöaste pieneni merkittävästi muihin vaihtoehtoihin verrattuna, sillä A/E- ja N-junat käyttävät LYYRA-radan mukaista, Pasilan maanalaista asemaa. Kirkkonummen asema Vuoden 2025 häiriötilanteessa Kirkkonummen aseman kapasiteetti on riittävä, vaikkakin melko suuria viiveitä syntyy Heikkilän ja Kirkkonummen välisestä osuudesta johtuen. Häiriöttömässä tilanteessa vuoden 2040 lähijunatarjonta saadaan toimimaan, mutta häiriötilanteessa se ruuhkautuu pahasti. Kirkkonummen asema ei pysty häiriötilanteessa välittämään vuoden 2040 liikennettä ilman lisävaihdetta aseman itäpuolelle (ks. kuva 50).
61 59 Lisävaihde onnistuu ainakin kaarrevaihteena 2,7 km KIRKKONUMMI HEIKKILÄN PUOLENVAIHTOPAIKKA Kuva 50. Uusi vaihdeyhteys Kirkkonummen itäpuolella parantaisi Rantaradan kapasiteettia. Tikkurilan asema Vuonna 2025 Tikkurilan aseman kapasiteetti riittää hyvin välittämään kaiken liikenteen. Vuonna 2040 aseman häiriöherkkyys kasvoi. Häiriötilannesimuloinneissa mitatut keskimääräiset Tikkurilan kaukoliikenneraiteiden käyttöasteet on esitetty taulukossa 13. Taulukko 13. Tikkurilan raiteiden käyttöasteet vuoden 2040 häiriösimuloinneissa. Vaihtoehto 1 vuosi 2025 Vaihtoehto 1 vuosi 2040 Vaihtoehto 1b vuosi 2040 Raide 1 60 % 63 % 57 % Raide 2 24 % 37 % 33 % Raide 3 38 % 60 % 53 % Raide 4 15 % 37 % 25 % Käyttöasteet on mitattu ajalle, jonka kulkutie on varattu. Ero vaihtoehtojen 1 ja 1b kaukoliikenneraiteiden kokonaiskäyttöasteessa johtuu siitä, että vaihtoehdon 1b uusi opastin on lähempänä asemaa kuin nykyinen opastin, jolloin kulkutie on lyhyempi. Tulokset osoittavat, että todellisuudessa osa raiteita 1 ja 3 käyttävistä junista voitaisiin siirtää raiteille 2 ja 4 jokaisessa vaihtoehdossa. Keravan asema Keravan kaupunkijunien raiteiden kapasiteetista on käytössä yli 80 % kääntöajan ollessa 12 minuuttia. Lyhyempi kääntöaika pienentää raiteiden käyttöastetta. Kerava on ensimmäinen asema Kytömaan eteläpuolella, eli pohjoisesta saapuvat Pääradan ja Oikoradan junat sekoittuvat asemalla. Tästä johtuen lähijunille syntyy korkeita viiveitä jo vuonna Lisäksi suuren ohittavan kaukojunamäärän vuoksi lähijunien lähtö usein viivästyy, sillä laituriraiteelta linjaraiteelle liittyminen on haastavaa. Infravaihtoehto 3 parantaisi Keravan aseman toimivuutta, sillä lähijunien lähtö laituriraiteelta ilman aseman ohittavia kaukojunia olisi helpompaa.
62 60 Riihimäen asema Vuonna 2025 Riihimäen aseman kapasiteetti riittää hyvin. Vuonna 2040 R-junat joudutaan kääntämään kahdella raiteella lisääntyneen kaukoliikennekysynnän vuoksi. Junien kääntäminen ainoastaan kahdella raiteella aiheuttaa haasteita laiturienkäytön suunnittelulle. Aseman kapasiteetti on kuitenkin riittävä palvelemaan ennustettua junatarjontaa, mikäli Lahden ja Tampereen suunnan taajamajunat voidaan kääntää ainoastaan yhdellä laiturilla. 8.4 Yhteenveto simulointituloksista Taulukossa 14 ja 15 on esitettynä päähavainnot vuosien 2025 ja 2040 simulointien tuloksista. Taulukko 14. Päähavainnot vuoden 2025 simuloinneista. Päähavainnot vuoden 2025 simuloinneista Liikenne sujuu vuonna 2025 myös vaihtoehdossa VE0+. Espoon kaupunkirata parantaa häiriösietoisuutta Rantaradalla. Rantaradalle ei ole mahdollista lisätä kaukojunia nykyisestä ilman että häiriöherkkyys kasvaa merkittävästi. Kehäradan tiukka ajoaikataulu aiheuttaa viiveitä kaupunkiradoille. Pasila-Riihimäki 2 vaiheen jälkeen on mahdollista kasvattaa junamääriä Kerava Riihimäki-välillä, mikä aiheuttaa korkeaa kuormitusta Helsingin ratapihalla. Ennen tätä lisäystä ruuhkatuntien liikenne toimii vähintään tyydyttävästi myös ilman Pisararataa. Pisararata parantaa häiriösietoisuutta Helsingin ratapihalla.
63 61 Taulukko 15. Päähavainnot vuoden 2040 simuloinneista. Päähavainnot vuoden 2040 simuloinneista Vuoden 2040 junamäärä ei mahdu Helsingin ratapihalle, vaan osa junista pitää siirtää muualle Pisara tai LYYRA vaaditaan. Vuoden 2040 junamäärä vaatii parannuksia Kirkkonummen vaihdeyhteyksiin. Kirkkonummen länsipuolelle ei vuoden 2040 junamäärä mahdu ilman merkittäviä infraparannuksia (ohitusraiden Inkoon ja Siuntion väliin tai uusi Helsinki Turku rata). Pasila Helsinki-väli vaatii parannuksia kapasiteettiin. Lentorata poistaa pahimmat pullonkaulat ja mahdollistaa liikennemäärän kasvattamisen edelleen vuoden 2040 tilanteesta. Neljän minuutin jatkuvaa junaväliä ei ole mahdollista toteuttaa häiriösietoisesti ilman opastinjärjestelmäuudistusta. Tarkastellut opastinvälin tihennykset auttavat pienentämään viiveitä, mutta eivät paranna kapasiteettia tarpeeksi. Jatkossa on syytä tarkastella muitakin tiivistämis- /kehitysvaihtoehtoja ja niiden yhdistelmiä. Mikäli LYYRA vaihtoehtoa päätetään tutkia lisää, on myös Helsinki Pasila välin liikennöintiä tutkittava tarkemmin, jotta ratakapasiteetti saadaan mahdollisimman hyvin hyödynnettyä. Pasila-Riihimäki 2. vaihe helpottaa junien aikataulutusta ja parantaa häiriösietoisuutta. Oikoradalla tavaraliikenne aiheuttaa viiveitä matkustajajunille. Uuden kohtauspaikan rakentaminen Lähdemäen (Hennan) ja Hakosillan välille helpottaisi tilannetta.
64 62 9 Yhteenveto ja johtopäätökset 9.1 Yleistä Selvityksen mukaan vuoden 2025 liikenne toimii vielä melko hyvin myös perusvaihtoehdolla VE0+. Vuonna 2040 liikennemäärät kasvavat yli häiriösietoisen liikenteen raja-arvojen ja tarvitaan uusia investointeja. Pääradan kaukoliikenneraiteilla liikennöivien lähijunien matkustajakysyntä edellyttää kolmen Flirt-junayksikön kapasiteettia junaa kohden jo ennustetilanteessa Pääradan kaupunkiraiteiden junien kapasiteetti on riittävä kahden yksikön junilla ennustevuoteen Rantaradalla kaukoliikenneraiteiden lähiliikennejunien kysyntä edellyttää vuonna 2025 kahden junayksikön kapasiteettia junaa kohden ja vuonna 2040 kolmen junayksikön kapasiteettia. Rantaradan kaupunkiraiteiden junien kapasiteettitarve vastaa kahta junayksikköä vuonna 2025 ja kolme yksikköä vuodeta 2040 eteenpäin aamun huipputuntina. Mikäli Espoon kaupunkirata toteutetaan jo vuonna 2025 Kauklahteen asti, aseman tuottama kysyntä kaupunkiraiteiden junille kasvattaisi kalustotarvetta kolmeen junayksikköön junaa kohden jo vuonna Suurimmat suunnittelualueen ongelmakohdat ovat - Helsingin ratapiha-alue (sisältäen myös Pasilan aseman) - Helsinki Kerava kaukoliikenteen raiteet - Rantarata Kirkkonummelta länteen - Kirkkonummen asema Huomioitavaa on, että moni ideoitu ja simuloitu häiriönhallintamenetelmä edellyttää nopeaa reagointia tosielämän tilanteessa. Modernien kauko-ohjausjärjestelmien uusia ennuste-, ennakointi- ja ongelman ratkaisu -algoritmeja on syytä tarkastella lähitulevaisuudessa tarkemmin. Neljän minuutin vuoroväli ei simulointien perusteella vaikuta toteutuskelpoiselta ratkaisulta ilman muutoksia opastinjärjestelmässä. Seuraavissa kappaleissa on esitetty yhteenvetoa ja johtopäätöksiä alueittain ja/tai eri investointikohteittain. 9.2 Helsingin ratapihan alue-alue - Jotta Helsingin ratapiha-alueelle saadaan riittävästi häiriösietoista kapasiteettia yli vuoden 2040 tilanteen, on lähiliikenteelle toteutettava (tässä tarkastelussa tutkituista vaihtoehdoista) joko Pisara- tai LYYRA-rata. Molemmista radoista on mahdollista suunnitella vielä useampia liikenteellisiä ja infrastruktuuri variaatioita. - Jos Pisaraa tai LYYRAa ei rakenneta, kalustosiirtoja ja muita vaihtotyöliikkeitä Helsingin ratapihalla on rajoitettava (tai jopa kiellettävä) aamun huipputunnin aikana ja heti sen jälkeen jo ennen vuotta Pisaran etuna on kahden itäisimmän ja läntisimmän raiteen vapautuminen kokonaan kaukoliikenteelle Helsingin ja Pasilan välillä. LYYRA vapauttaa Pisaraa enemmän kapasiteettia Pasilassa. Ennen toteuttamispäätöstä
65 63 molempien infravaihtoehtojen variaatioita (sekä liikenteellisiä että yksityiskohtaisia raide ratkaisuja) on tutkittava tarkemmin. Jatkotutkimusten yhteydessä on tutkittava myös Pisaran ja LYYRAn vaikutuksia matkustajien matka-aikoihin sekä LYYRAn vaihdollisen yhteyksien seurauksia. - Helsingin ratapihalla suunnitellun HELRA-vaihdeyhteyden raiteelle 225 hyödyntäminen vaihtoehtoisena reittinä häiriötilanteissa Pää- ja Oikoradan kaukoliikenneraiteilta saapuville junille vähentää viiveitä merkittävästi. 9.3 Päärata - Pasila Riihimäki II-vaihe lisää rataosuuden häiriösietoisuutta ja tekee aikataulujen suunnittelusta helpompaa. Hanke ei kuitenkaan lisää maksimikapasiteettia rataosalla. - Pääradan kaukoliikenteen junissa on paljon pelivaraa. Ylimääräinen pelivara syö kapasiteettia, mutta tekee häiriöistä palautumisen helpommaksi. Jatkossa kapasiteetin käytön kasvaessa eri junatyyppien pelivaran määrään ja siihen, miten pelivara jaetaan pitkin linjaa, on syytä kiinnittää enemmän huomiota. - Pisaran tai LYYRAn rakentuessa 3 yksikön juniin (tai kaksikerroksiseen kalustoon) varautuminen koskee myös Pääradan puolta, koska rantaradalta saapuvat junat jatkavat tunneliosuuden jälkeen kulkuaan samalla kokoonpanolla myös pääradalla. - Vuonna 2040 Pääradan kapasiteetti on täysin käytössä. Junien lisääminen Pääradalle yli vuoden 2040 liikennemäärien edellyttää uuden raideparin rakentamista Helsinki Kerava-välille. Yksi lisäraide (ns. Pääradan viides raide) ei lisää kapasiteettia tarpeeksi. - Työssä tarkasteltu opastinvälien säännöllinen tiivistäminen noin 600 metriin lyhensi minimijunavälejä ja paransi häiriösietoisuutta, muttei lisännyt kapasiteettia riittävästi vuoden 2040 tilanteeseen. Vaikka linjalla liikenne sujui hyvin, ongelmaksi jäi asemakapasiteetti. Opastinjärjestelmän osalta kannattaa vielä miettiä muita vaihtoehtoja (Esim. opastinvälien voimakkaampi tiivistäminen asemien lähellä, laituriopastimet ja jopa vaihtuvavälinen suojastus), jolloin liikenne on todennäköisesti mahdollista saada sujumaan hyvällä tasolla myös vuoden 2040 liikennemäärällä. 9.4 Rantarata - Espoon kaupunkirata lisää mahdollisuuksia kehittää myös Rantaradan kaukoraiteiden junatarjontaa. Isommat lisäykset junatarjonnassa edellyttävät kuitenkin suuria investointeja Kirkkonummen länsipuolella tai ESA-radan toteutumista. - Junaliikenteen lisääminen Kirkkonummelle vaatii parannuksia Kirkkonummen aseman vaihdejärjestelyihin. Kirkkonummelle esitetty lisävaihdeyhteys (liikennepaikan itäpuolelle) kannattaa toteuttaa, koska se lisää paljon liikennöimisvaihtoehtoja ja parantaa kapasiteetin käyttömahdollisuuksia. - Rantaradan kaupunkiliikenteessä tullaan tarvitsemaan 3 yksikön junia, kun Espoorata on toteutettu Kauklahteen saakka. Toinen vaihtoehto matkustajakapasiteetin lisäämiseksi on uuden kaksikerroksisen lähiliikennekaluston hankinta.
66 Oikorata - Sköldvikin tavarajunalle on vaikea löytää sujuvaa aikaväliä Oikoradalta. Reititys Pääradan kautta parantaa kapasiteetin kokonaiskäyttöä erityisesti, jos tavaraliikenneraide Jokelan ja Hyvinkään välille toteutetaan tai vaihtoehtoisesti neljä raidetta Jokelan ja Riihimäen välille. - Tavarajunien ohittaminen Oikoradalla helpottuu, jos Hennan ja Hakosillan väliin rakennetaan uusi kohtauspaikka sivuraiteineen. 9.6 Kehärata - Kehäradan 60 minuutin kiertoaika on todella tiukka ja häiriöherkkä. - Pisaran rakentuessa kiertoaikaa on kasvatettava 70 minuuttiin, tällöin kuitenkin pysähdysaikaa on lisättävä noin 8 minuuttia joko yhdelle tai useammalle liikennepaikalle. Vaihtoehtoisesti osa kasvaneesta kiertoajasta voidaan lisätä pelivaraksi linjalle. Tämä parantaa häiriösietoisuutta, mutta samalla syö kapasiteettia turhaan. 9.7 VE3 (LYYRA ja Lentorata) - Jos VE3 toteutetaan (LYYRAN ja Lentoradan kanssa) linjaosuuksille ei jää yhtään kriittistä osuutta Kirkkonummea lukuun ottamatta, jossa kapasiteetin käyttöaste ylittäisi häiriösietoisen liikenteen rajan. Helsinki Pasila vaatii kuitenkin lisätarkasteluja. - Liikennepaikoista melko kova kuormitus jää kuitenkin vielä Kirkkonummelle, Tikkurilaan ja Riihimäelle, joissa on syytä tarkastella opastinjärjestelmän tiivistämistä (esim. laituriopastimet).
67 65 10 Esitys jatkotoimenpiteistä Jatkotoimenpidevaihtoehtoja on useita, mutta alla esitetyt toimenpiteet valikoituivat tulosten perusteella tärkeimmiksi. Vuosi 2025: Espoon kaupunkirata (vähintään Espooseen saakka) Espoon kaupunkirata lisää kaukoliikenneraiteiden kapasiteettia, sillä Kauklahteen liikennöiviä E-junia ei enää tarvita. U- ja Y-junien ei ole tarvetta enää pysähtyä Kilossa, Kerassa, Koivuhovissa ja Tuomarilassa Kaupunkiradan myötä. Kirkkonummen uusi vaihdeyhteys (aseman itäpuolelle) Helsingin suunnasta Kirkkonummen raiteille 2 ja 3 saapuvat junat joutuvat liikennöimään Heikkilän ja Kirkkonummen välin vastaantulevien raidetta pitkin, jonka takia raideosuus on hyvin häiriöherkkä. Pasila Riihimäki II-vaihe Hankkeen II-vaihe mahdollistaa Pääradan junamäärän kasvattisen. Lisäksi mm. tavarajunat voivat liikennöidä omalla raiteellaan hankkeen myötä. Laitureiden pidennykset Jorvakseen ja Siuntioon Nykyisin laitureille mahtuu vain 1-yksikköinen juna. Kauko-ohjausjärjestelmän uusimiseen varautuminen Uusimiseen on syytä varautua jo vuonna 2025 ja selvitettävä mahdollisuus ottaa käyttöön uusia ennustettavia algoritmeja poikkeustilanteiden ohjaukseen. Kuvassa 51 on esitettynä vuoden 2025 toimenpiteitä kaaviona. Kuva 51. Vuoden 2025 toimenpiteet
68 66 Vuosi 2040: Jotta Pasila Helsinki-välille saadaan riittävästi kapasiteettia, on rakennettava joko Pisara-rata tai LYYRA-rata (tai jokin muu vastaava kaupunkiliikennettä parantava ratkaisu) Työssä tutkittiin myös useita muita Pisara-vaihtoehtoja, joita on myös harkittava Pisara- tai LYYRA-radan vaihtoehtona. Esimerkiksi Pitkässä Pisarassa voisi olla potentiaalia parempaan häiriösietoisuuteen Pasilan vapautuneen kapasiteetin johdosta. Lisäksi erilaisilla Pisara-vaihtoehdoilla voitaisiin saavuttaa muita hyötyjä, kuten Alppilan, Eiran tai Meilahden aseman liittämisen Pisara-rataan tai esimerkiksi lisäkapasiteetin varmistaminen Klaukkalan rataa varten tosi pitkän Pisaran myötä I/P-junat eivät kulkisi Huopalahden kautta, jolloin Klaukkalan radalle olisi riittävästi ratakapasiteettia. Lyyran osalta on tutkittava vielä tarkemmin raiteenvaihtopaikka tunneliosuudelle. Yksi tai useampi RVP parantaisi Lyyra-ratkaisun häiriösietoisuutta todennäköisesti selvästi tässä raportissa esitetyistä tuloksista. Lähiliikenteen lisäkalusto HSL-alueen liikenteeseen tarvitaan arviolta 110 Sm5-yksikköä vuonna 2040, mikäli Pisara on rakennettu. Tarvittava lisäys nykyiseen määrään on 29 yksikköä. Mikäli Pisaraa ei rakenneta, tarvitaan 104 Sm5-yksikköä, jolloin lisäys olisi 23 yksikköä. Yhtenä vaihtoehtoisena ratkaisuna harkittava myös kaksikerroskalustoa, jolloin vaatimukset laitureiden raidepituuksille ovat vähäisemmät Kerava Pasila-välille riittävän kapasiteetin saavuttamiseksi tarvitaan joko Lentorata Kaukoliikenne siirtyisi Pasilan ja Kytömaan väliselle, Lentoaseman kautta kulkevalle Lentoradalle, jolloin Pääradan kapasiteetti paranisi merkittävästi tai kokonaan uusi tiheämmän junavälin mahdollistava turvalaite-/kaukoohjausjärjestelmä Riittävä lisäkapasiteetti junavälien lyhentämisellä ja toiminnallisuuden parantamisella Rantaradan ennakoidut junamäärät vaativat joko uusien kohtauspaikkojen rakentamista Kirkkonummen länsipuolelle Potentiaalinen sijainti uudelle kohtauspaikalle olisi Siuntion ja Inkoon väli. Kolmas raide Siuntioon parantaisi myös Rantaradan toimivuutta. Yksi vaihtoehto olisi rakentaa vähintään 10 kilometrin rataosuus Ervelän kohdalle. tai kokonaan uutta rataa (Espoo Salo-rata). Rata vapauttaisi kapasiteettia Rantaradalle sekä lyhentäisi ajoaikaa Helsingin ja Turun välillä. Hanke myös mahdollistaisi lähijunaliikenteen kehittämisen. Espoo Salo-radan rakentaminen edellyttää Espooradan rakentamista Kauklahteen saakka.
69 67 Kuvassa 52 on esitettynä vuoden 2040 toimenpiteitä kaaviona. Kuva 52. Vuoden 2040 toimenpiteet. Kuvassa 53 on esitettynä samassa kaaviossa kalustomuutokset, infraparannukset ja muutokset henkilöjunien määrässä. Lasku henkilöjunamäärässä vuoden 2025 paikkeilla johtuu Espoon kaupunkiradan avautumisesta, jolloin nykyiset E-junat korvataan pidemmillä A-junilla, mikä vähentää kokonaisjunamäärää, vaikka palvelutaso Leppävaara Espoo-välillä paranee kaikilla asemilla.
70 68 Kalustomuutokset Uuden lähiliikennnekaluston hankinta, yksikköä, (Vaihtoehtona kaksikerroskalusto) Uuden vyöhykeliikennnekaluston hankinta, yksikköä, (Vaihtoehtona kaksikerroskalusto) Nopea kalusto ESAradalle Infraparannukset PSL-RI II Vaihe Espoon kaupunki -rata Pisara- tai Lyyra -rata Opastinjärjestelmän uusinta Lentorata Esa-rata Muutokset henkilöjunien määrässä Helsingin seutu: 1,40 milj. asukasta 0,72 milj työpaikkaa Helsingin seutu: 1,60 milj. asukasta 0,84 milj työpaikkaa Helsingin seutu: 1,85 milj. asukasta 0,95 milj työpaikkaa Kuva 53. Yhdistetty kuva junamääristä, infraparannuksista ja kalustomuutoksista
72 ISSN-L ISSN ISBN
Junaliikenteen kaluston huolto- ja seisontaraidetarpeet sekä radan kunnossapidon aluetarpeet
2017 Junaliikenteen kaluston huolto- ja seisontaraidetarpeet sekä radan kunnossapidon aluetarpeet Junaliikenteen kaluston huolto- ja seisontaraidetarpeet sekä radan kunnossapidon aluetarpeet Liikennevirasto