C. Kok
Ontwikkeling van personenvervoer in Europa
Literatuuropdracht/scriptie,
Rapport 2008.TEL.7225, Sectie Transporttechniek en Logistieke Techniek.
In onze moderne maatschappij is personen- en goederenvervoer essentieel voor
de welvaart. De mens heeft behoefte om zich te kunnen verplaatsen zowel voor
werk als voor privé-doeleinden. Vanaf de jaren 60 van de vorige eeuw is
het personenvervoer sterk toegenomen. En met name het woon-werk-verkeer en het
sociaal-recreatieve verkeer veroorzaken een grote belasting voor het
vervoersnetwerk. Voor de toekomst wordt een verdere stijging in de mobiliteit
voorzien. De auto blijft daarbij verreweg het meest gebruikt en voor 2030 is
de verwachting dat nog steeds driekwart van de totale reizigerskilometers in
het personenvervoer per privé auto plaats zal vinden.
Ondanks de uitbreiding van de verkeersinfrastructuur zorgt de toename van
het vervoer in westerse en zich ontwikkelende economieën in toenemende
mate voor een mobiliteitsprobleem. Daar komt bij dat fossiele brandstof
schaars wordt, het milieu zwaar wordt belast, en de veiligheid in het geding
is. Europa en de overige werelddelen, hebben derhalve een belangrijke
uitdaging op het gebied van vervoer, waar tegelijkertijd vier problemen
moeten worden opgelost: de mobiliteitvraag, de milieubelasting, en het
duurzaamheids- en veiligheidsvraagstuk.
In dit literatuuronderzoek wordt een analyse gegeven van de ontwikkelingen
rond de mobiliteitsproblematiek, waarbij de toekomstige vraag naar
mobiliteit als basis dient voor de ontwikkeling van effectieve nieuwe
vervoerssystemen. Innovaties in de vervoerssector (rail-, water-
en wegvervoer) dienen de mobiliteitsgroei en de ongewenste neveneffecten op
milieu, duurzaamheid en veiligheid op te vangen.
Mobiliteit is vanaf de industriële revolutie en speciaal in de tweede
helft van de vorige eeuw sterk gestegen. Urbanisatie en zakelijk verkeer is
toegenomen en vervoer over een grotere afstand is nodig onder de huidige
leefomstandigheden (werk en privé). De vervoerssystemen kunnen echter
de mobiliteitsvraag nauwelijks aan. De opmars van de auto is het meest
opvallend in de geschiedenis van het personenvervoer. Waren paard-en-wagen,
trein en tram begin 1900 nog voornamelijk voor de elite bestemd, 100 jaar
later is het gebruik van de auto ingeburgerd en bezit driekwart van de
huishoudens deze 'heilige koe'.
De auto is gewild vanwege het gebruikersgemak (deur-tot-deur transport), de
snelheid en flexibiliteit van het vervoer, comfort en status, en omdat het
met meer inzittenden een relatief goedkoop vervoersmiddel is. De ongewenste
effecten hebben te maken met duurzaamheid: de transportsector
is verantwoordelijk voor verbruik van 35% van de totale energie. Naast het
schaars worden van fossiele brandstof, is de auto ook deels de oorzaak van
het broeikaseffect. Het blijkt dat de transportsector verantwoordelijk
is voor 30% van de CO2 uitstoot wereldwijd. Bij milieubelasting
gaat het om schadelijke uitstoot van zwavel- en stikstofverbindingen,
stofdeeltjes en geluidsoverlast. Rond 60% van de mensen die wonen in een
Europese stad zeggen geluidsoverlast te hebben, waarvan 32% het als een erg
groot probleem ervaart. Veiligheid: Dit is door technologische
ontwikkelingen in de autobranche, betere voorlichting en verbeteringen in de
infrastructuur in Europa teruggedrongen van 56.000 dodelijke slachtoffers in
1991 tot 40.000 in 2002, maar nog steeds veel te hoog.
Mobiliteitsprobleem. Het woon-werk-verkeer zorgt voor de grootste
problemen. Dit komt met name doordat vier op de vijf Europeanen in een grote
stad of een van zijn buitenwijken woont. Toenemende urbanisatie leidt tot een
grote belasting van de infrastructuur, inclusief het verkeersnetwerk. Het
mobiliteitsprobleem is in de afgelopen decennia schrikbarend gestegen. Het
aantal files is sinds 1990 bijna verzesvoudigd. Het aantal voertuigverliesuren,
dat aangeeft hoeveel extra reistijd ontstaat door files laat een enorme
stijging zien en de toekomst is weinig rooskleurig. In de huidige situatie
kosten files de transportsector 10 procent van de productieve uren. Als we in
dit tempo doorgaan, loopt Nederland door files in 2020 een bedrag van 30
miljard euro aan toegevoegde waarde mis. De toenemende files tasten de
concurrentiepositie van Nederland aan. Een actiever beleid kan zorgen voor een
extra toegevoegde waarde van ongeveer 16 miljard euro. Er zijn diverse oorzaken
voor het mobiliteitsprobleem, maar feit is dat de politiek de vraag naar
automobiliteit heeft onderschat.
Het groeiende mobiliteitsprobleem heeft ook geresulteerd in
overheidsmaatregelen. Lokale en nationale overheden in Europa hebben diverse
initiatieven ontplooid voor het behoud van een goed functionerend
vervoersnetwerk. Deze maatregelen variëren van gedragsbeïnvloeding
van automobilisten tot infrastructurele aanpassingen op (inter)nationaal
niveau. Naast nationale stappen om het mobiliteitsprobleem het hoofd te
bieden, zoals meer auto(snel)wegen, stimulering openbaar vervoer, invoering
betaald rijden, en subsidies op 'groene' auto's, zijn er ook op Europees niveau
projectplannen geformuleerd. Het European transportnetwork (TEN-T) project
(kosten 600 miljard euro), voorgesteld door de EU, moet in de komende decennia
een efficiënt verkeersnetwerk opleveren. Het betekent geen totale
oplossing van de mobiliteitsproblematiek, met name het woon-werk-verkeer
profiteert hier minder van. Het TEN-T project biedt namelijk geen oplossing
voor het regionale vervoer. Geconcludeerd kan worden dat de
overheidsinspanningen om de vervoersvraag te beïnvloeden slechts beperkt
succesvol zijn gebleken, waardoor de vrijgemaakte middelen om de
vervoerscapaciteit te verhogen onvoldoende waren.
Een ontwikkeling van nieuwe vervoerssystemen vraagt om een goed
verwachtingsbeeld van de mobiliteitsbehoefte in de toekomst. Tussen 1980 en
1997 is het aantal privé auto's in Europa van 100 tot 170 miljoen
gestegen, met als resultaat een toename van 62% in het verkeersvolume. De
mobiliteitsbehoefte in Europa blijft toenemen en aangezien er vooralsnog
nauwelijks sprake is van alternatieven voor de auto, is een jaarlijkse
verkeersgroei van circa 2% te voorzien.
Schäfer van de Cambridge Universiteit heeft de lange termijn trends in
de reizigersmobiliteit geanalyseerd [A. Schäfer "The Bridge Winter 2006 -
Long-Term Trends in Global Passenger Mobility", Oxford (2006)]. De vraag naar
personenvervoer is afhankelijk van de bevolkingsgroei en de toename van het
inkomen. De gemiddelde dagelijkse reistijd (circa 1.2 uur per dag) blijkt
onafhankelijk te zijn van de hoogte van het inkomen. Verder is een typisch
beeld voor moderne geïndustrialiseerde landen dat er bij toenemende
welvaart meer geld wordt besteed aan mobiliteit.
Om de toekomstige ontwikkeling naar mobiliteit te analyseren heeft Schäfer
over de laatste 50 jaar voor een aantal wereldregio's het aantal gereisde
kilometers per persoon (PKT) afgezet tegen het inkomen per hoofd (GDP) voor de
vier belangrijkste transportmiddelen (auto, bus, trein, vliegtuig). Een stijging
in GDP resulteert in een toename in PKT en omdat de reistijd onafhankelijk is
van het inkomen, dient volgens Schäfer deze hogere PKT afgelegd te worden
in dezelfde reistijd. Dit betekent dus dat er met snellere en/of
efficiëntere vervoerssystemen gereisd moet worden. Met name de hoge
snelheids vervoerssystemen dienen de komende 50 jaar een enorme groei door te
maken.
Lange afstanden zullen eerder met een hoge snelheids trein, vliegtuig of ander
snel transitsysteem worden afgelegd. Voor korte afstanden zal het huidige
autovervoer nog grotendeels dienst doen en (inter)lokaal zullen
efficiëntere openbaar vervoer systemen moeten worden aangelegd. Het
autovervoer zal eerst een constante groei blijven vertonen om vervolgens naar
verwachting een relatieve daling te ondergaan.
Binnen bestaande systemen zoals rail, water en weg (auto en bus) zijn diverse
ontwikkelingen te zien. De onbemande bus en de automatische snelweg zijn nog
toekomstmuziek, maar innovaties gaan snel en volledig geautomatiseerde
vervoerssystemen behoren zeker tot de mogelijkheden.
Rail. De trein lijkt met name voor de lange afstand een nieuw
tijdperk in te gaan. Snelle hybride treinen, met dual-mode (elektrisch en
diesel), dual-voltage en multi-current maken het mogelijk om over vrijwel alle
railsystemen in Europa te rijden. De meeste interlokale trams zijn in de
loop der tijd vervangen door busdiensten om de kosten te beperken dan wel
door Light Rail systemen om een hoge capaciteit te kunnen bieden. Bij metro's
zijn de systemen op luchtbanden in opkomst en een bijzondere variant is de
metro die aan bovengrondse rails hangt. Echter, horizonvervuiling en hoge
infrastructurele kosten zijn een belemmering voor de aanleg van nieuwe systemen.
De Light rail maakt evenals de trein gebruik van right-of-way, hetgeen
betekent dat zijn railbaan gescheiden is van het overige vervoer. Verder is
hij regionaal inzetbaar zoals de tram in het verleden.
High-speed rail is een type railvervoer dat significant sneller rijdt dan
conventionele treinen. Voorbeelden zijn de Franse TGV en Thalys, de Duitse ICE
en de Bullet Train uit Japan. Belangrijke vorderingen zijn gemaakt in de
ontwikkeling van zeer hoge snelheids treinen. Dit type magneetzweeftrein, ook
wel de Maglev genoemd, is een vervoerssysteem zonder enige vorm van rolweerstand,
waarbij elektromagneten in de baan en een lineaire inductiemotor in de trein
een hoge snelheid (circa 400 km/uur) mogelijk maken. Het systeem is veilig,
het onderhoud is naar verwachting laag, maar de hoge investeringskosten zijn
vaak een reden om van aanleg af te zien.
Water. Locatie, klimaat, omgeving en toerisme hebben alle grote
invloed op het succes van watervervoer (watertaxi of -shuttle) rond steden. In
Amsterdam en Rotterdam bijvoorbeeld slaat dit vervoerssysteem niet aan. De
ferry vaart over langere afstanden en de moderne schepen zijn vaak uitgerust
met draagvleugels. Effectief personenvervoer is voor steden zonder een goed
waternetwerk niet mogelijk.
Weg:busvervoer. Bus Rapid Transit (BRT) is een nieuw bussysteem
met veelal een hybride elektrische aandrijving en een eigen rijbaan om
passagiers sneller naar hun bestemming te brengen. BRT kan een vergelijkbare
service bieden als de Light Rail, tram of ander transit systeem, maar dan
zonder hoge investeringskosten voor voertuig en infrastructuur. Met een
intelligent transportsysteem is verkeerslichtcontrole, navigatie,
informatieservice en automatisch rijden mogelijk. Deze busservice heeft veel
potentie door de vooruitstrevende technische ontwikkelingen in de
vrachtautosector, de hoge flexibiliteit, lage aanschafkosten en minimaal
onderhoud.
Weg:autovervoer. De autobranche is voortdurend bezig met
technische verbeteringen voor duurzame, milieuvriendelijke en veilige auto's en
het bedenken van innovatieve vervoerssystemen die een oplossing bieden voor de
toenemende mobiliteitsvraag.
Het Massachusetts Institute of Technology (MIT) heeft een kleine stadsauto
(smart city car) ontworpen. Dit compacte voertuig is voorzien van moderne
technologieën en is opklapbaar, bijvoorbeeld om te parkeren. Suzuki en
Volvo hebben met hun nieuwe autoconcepten ook een interessante visie op het
personenvervoer in de toekomst. Nieuwe autotechnologieën, zoals het
Advanced Driver Assistance (ADA) met bijvoorbeeld radargestuurde
snelheidsregulatie vormen het begin van de automatische snelweg (platooning).
Platooning zal de veiligheid, efficiency, het brandstofverbruik en de reistijd
van voertuigen verbeteren en tevens verkeersopstoppingen en milieuverontreiniging
verminderen. Automatisch rijden verhoogt het comfort voor passagiers, aangezien
de reis sneller verloopt met minder snelheidsveranderingen.
Volledig geautomatiseerde systemen. Deze systemen, aangeduid als
People Movers maken gebruik van een geleidebaan en worden automatisch gestuurd
door sensoren. Het zijn automatische busjes, kabelbanen of monorails die kleine
groepen (Group Rapid Transit) of één persoon (Personal Rapid
Transit: PRT) vervoeren. Over de jaren is de People Mover verder ontwikkeld
tot de huidige Automatic People Mover (APM). Deze APMs zijn interessant maar
duur door de geleidebaan. Ze worden veel toegepast bij hoge capaciteitstrajecten
zoals businessparken en luchthavens. Het Electronic People Mover systeem is
volledig automatisch, beschikt over units voor 4-20 personen voor on-demand
vervoer, heeft een hoge ritfrequentie, is geschikt voor een dicht
vervoersnetwerk en vereist een eenvoudige infrastructuur op grondniveau. De
Rivium is een mooi voorbeeld van een EPM die veel potentie biedt met minimale
infrastructuele investeringen. De beschikbare technologische kennis en het feit
dat het belang van duurzaamheid, milieu, veiligheid en mobiliteit meer als ooit
tevoren wordt erkend, maakt gebruik van PRT systemen erg aantrekkelijk. De
luchthaven London Heathrow heeft met het ULTra systeem een PRT primeur.
Het SkyTran systeem bestaat uit kleine tweepersoons wagentjes die de reiziger
met een snelheid van maximaal 160 km/uur tot vlakbij zijn gekozen bestemming
moet brengen. De gestroomlijnde lichtgewicht wagentjes hangen aan geleidebanen.
SkyTran maakt gebruik van de MagLev technologie en is eenvoudig toegankelijk.
De lichtgewicht geleidebaan zorgt voor veel lagere kosten dan bijvoorbeeld een
Light Rail systeem. Toch moeten deze nieuwe systemen zich eerst nog bewijzen.
Bij de Dual-Mode wordt de privé auto voor het gehele vervoerstraject
gebruikt. Een geleidebaan naast of boven de snelweg brengt de auto zonder
handelingen of verkeersopstoppingen naar de plaats van bestemming. Files op
de reguliere snelweg worden ingehaald en bij de juiste afslag wordt de
snelweg verlaten. De auto zal omschakelen naar zijn eigen brandstof en zich
weer invoegen bij de rest van het verkeer. Op deze wijze is deurtotdeur
vervoer mogelijk en reizen we comfortabeler, veiliger, goedkoper, sneller,
en zonder CO2 uitstoot of verbruik van fossiele brandstof. De capaciteit
en snelheid is met het Dual-Mode systeem vele malen groter dan vervoer via
de automatische snelweg (Platooning) en het lijkt een interessant systeem om
de mobiliteit te verbeteren. Een lange ontwerpen testfase is vereist
waardoor introductie voor 2040 niet is te verwachten.
Kunnen toekomstige vervoersystemen een oplossing bieden voor het
mobiliteitsvraagstuk? Zullen Dual-mode systemen, PRT's en automatische City
Cars ooit volledige ingang vinden in onze samenleving of wordt over 15 jaar
nog overwegend het huidige type auto gebruikt? Introductie van nieuwe
geautomatiseerde vervoersystemen moet stap voor stap mogelijk zijn en voor
duurzame, milieuvriendelijke en veilige auto's hoeft de tijdshorizon
helemaal niet ver weg meer te zijn. Gezamenlijke inspanningen van R&D's
van autobedrijven, overheden en consumenten zal het proces naar optimale
personenvervoer versnellen.
Rapporten studenten Transporttechniek en Logistieke Techniek
Gewijzigd: 2008.05.12;
logistics@3mE.tudelft.nl
, TU Delft
/ 3mE
/ TT
/ LT.