Liikennejärjestelmä ja logistiikka

Liikenne ei ole muusta yhteiskunnasta irrallinen ilmiö, vaan ns. johdettua kysyntää lii-kennejärjestelmän käyttäjien tarpeiden tyydyttämisestä eri paikoissa. Liikkuminen, kul-jettaminen ja tietoliikenne palvelevat ihmisiä ja yrityksiä mahdollistamalla niiden toi-minnot. Liikennejärjestelmä koostuu liikenneverkoista, liikennepalveluista, ohjaus- ja sääntelyjärjestelmistä, ajoneuvoista ja muusta kalustosta sekä terminaaleista. Liikenteen energiatehokkuuteen vaikuttavat itse liikennevälineiden ja polttoaineiden teknologioiden kehittymisen lisäksi monet yhteiskuntamme muut teknologiat ja niiden kehittyminen, etenkin liikenteen telematiikkajärjestelmät.

Muutokset yhteiskunnassa heijastuvat enemmän tai vähemmän suoraan liikenteeseen.

Talouskasvun myötä kuljetusmäärät ovat kasvaneet, ja käytettävissä olevien tulojen kasvaessa ihmisten liikkuvuus kasvaa. Tuotantorakenteen muutosten seurauksena kulje-tukset (raaka-aineet, välituotteet, lopputuotteet, jätteet jne.) eivät ole kasvaneet yhtä nopeasti kuin tuotannon arvo, vaikka tuotantorakenteen muutokset (kuljetusten ja varas-toinnin ulkoistaminen, pitkät alihankkijaketjut, maailmanlaajuisesti hajautettu tuotanto, JOT-ajattelu) ovat omiaan lisäämään kuljettamista.

Ihmisten päivittäinen liikkuminen on pysynyt varsin vakaana jo vuosikymmeniä sekä liikkumiseen käytetyn ajan että matkojen lukumäärän suhteen. Matkanopeus ja matkojen pituudet ovat sen sijaan jatkuvasti kasvaneet autoistumisen ja liikennejärjestelmän ke-hittymisen myötä. Yhdyskuntarakenteen hajautuminen kaupunkiseuduilla pidentää eri-tyisesti työmatkoja ja vaikeuttaa joukkoliikenteen tehokasta hyödyntämistä, mutta toi-saalta aluerakenteen keskittyminen kaupunkiseuduille vähentää pitkiä matkoja yleisesti.

Valtaosa liikenteen käyttämästä energiasta kuluu tieliikenteessä (kuva 5.1). Tieliiken-teessä kaksi kolmasosaa energiasta kuluu henkilöliikenTieliiken-teessä. Tieliikenteen

henkilölii-

Kuva 5.1. Suomen liikenteen energiankulutus petajouleina ja prosenttiosuuksina. (VTT LIPASTO 2006)

5.1.2 Liikenneinfrastruktuurin kehittäminen

Liikenneinfrastruktuuriin lasketaan kuuluviksi terminaalit, väylät sekä niillä liikennöin-tiin liittyvät telematiikkajärjestelmät. Maaliikenteessä väylät ovat teitä, katuja tai junara-toja, vesiliikenteessä merkittyjä reittejä, joita joskus ruoppaamalla myös parannetaan.

Ilmaliikenteen väylät ovat ainoastaan suunnistus-, reititys- ja varoitusjärjestelmien avul-la luotuja ”virtuaalikäytäviä”, mutta lentoliikenteen terminaalit hyvinkin merkittäviä, sillä niissä kytketään aina toisiinsa ilmaliikenne ja eri maaliikennemuodot, joiden yhtei-nen volyymi varsinkin suurilla lentoasemilla voi olla hyvinkin mittavaa. Siksi lähes kaikkien suurien lentoterminaalien kehityssuunnitelmissa on mukana raideliikenteen kasvava hyödyntäminen.

Liikenneinfrastruktuurin kehittäminen on lähtenyt kahdesta perustavoitteesta, teollisuuden kilpailukyvyn varmistavasta tavoitettavuudesta ja kuljetuskustannuksista sekä ruuhkau-tumisen poistamisen vaatiman kapasiteetin tarjoamisesta. Merkittävä liikenneinfrastruk-tuurin kehittämissuunta nykyään on erilaisten liikenne- ja matkakeskusten luominen niin tavarakuljetuksille kuin henkilöliikenteellekin tavoitteena helpottaa eri välineiden yhteiskäyttöä, ts. vaihtoja ja siirtoja.

Energiakysymykset ovat yksi osa kustannuksia, kun liikennehankkeiden hyötyjä arvioi-daan päätöksentekotilanteissa. Nykyisillä valintakriteereillä kuljetus- ja matkustusaikoja lyhentävät ja liikenneturvallisuutta parantavat hankkeet saavat usein paremmat tunnus-luvut kuin energian käyttöä tehostavat vaihtoehdot, varsinkin kun otetaan huomioon väylien rakentamisen energiankäyttö suhteessa saavutettaviin etuihin.

Liikenneverkkojen kapasiteetin lisääminen ja verkkojen laajentaminen eivät ole tehok-kain tapa alentaa energiankulutusta pitkällä tähtäimellä, sillä seurauksena voi olla suo-ritteiden kasvua ja yhdyskuntarakenteen hajaantumista. Ruuhkien helpottumisesta seu-raava polttoaineenkulutuksen pieneneminen syödään usein lisämatkojen syntymisen

kautta, sillä ruuhkaisuuden väheneminen laskee kynnystä esimerkiksi henkilöauton käyttöön ja näin heikentää joukkoliikenteen kilpailuasemaa. Joukkoliikenteellehän on varsin laajasti pystytty antamaan etuuksia (omat kaistat, liikennevalojen ohjaus jne.), joilla se ruuhka-aikanakin kykenee noudattamaan aikatauluaan.

Poikkeuksena ovat joukkoliikennettä tukevat hankkeet erityisesti tiheästi asutuilla kaupunki-seuduilla, jolloin luodaan edellytyksiä henkilöautoliikenteen vähentymiselle ja maan-käytön tehostumiselle. Myös pitkillä matkoilla riittävän kysynnän omaavilla yhteys-väleillä tulisi henkilöautolle kilpailukykyisen joukkoliikenteen kehittämiseen erityisesti panostaa, etenkin nyt suurten ikäluokkien ikääntyessä, jolloin energiankulutuksen alenemisen lisäksi alenisi onnettomuusriski, kun ikääntyvät kuljettajat vähentyisivät liikenteestä.

Raideliikennehankkeita puolustaa öljyn käytön korvautuminen sähköenergialla, vaikka usein hyödyt rajoittuvat bussiliikenteen korvautumiseen juna- tai metroliikenteellä, sillä henkilöautonkäyttäjien houkutteleminen joukkoliikenteeseen ei yleensä onnistu suuressa mitassa ilman erityisiä liikennepoliittisia toimia.

5.1.3 Henkilöliikenteen vaihtoehdot

Henkilöliikenteessä energian kulutus ja päästöt ovat sidoksissa käytettyyn liikenneväli-neeseen. Matkustajakilometriä kohden sähköjuna on edullisin, lentokone taas eniten energiaa kuluttava. Erittäin tärkeää on kuitenkin riittävä kapasiteetin käyttöaste, sillä parin, kolmen hengen kuormalla henkilöauto on parempi kuin puolityhjä juna, koska junassa itse liikennevälineen massa on varsin suuri suhteessa hyötykuormaan eli mat-kustajiin, eikä energian kokonaiskulutus juuri riipu matkustajien määrästä. Junien hyvä energiatalous perustuu pitkälti ratojen pieniin korkeusvaihteluihin (sallitut nousut/laskut vain kymmenesosa maanteiden vastaavista) sekä häiriöttömämpään liikennöintiin, jol-loin maantieliikenteessä tyypilliset, muun liikenteen huomioon ottamisen pakottamat nopeudenmuutokset jäävät pois.

Merkittävä tekijä energian kulutuksen kannalta on myös nopeus. Tavoiteltaessa

matka-pituuden ja määränpäiden mukaan on kulloinkin vain muutama vaihtoehto tarjolla. Eri-laisten liikennevälineiden hallitulla yhteiskäytöllä voidaan kokonaisenergiankäyttöä kuitenkin pienentää, jos matkan eri vaiheissa voidaan käyttää kapasiteetiltaan ja muilta ominaisuuksiltaan edullisinta välinettä.

5.1.4 Logistiikka ja elinkeinoelämän kuljetukset

Nykyaikainen kulutus- ja investointihyödykkeiden valmistus perustuu pitkälle optimoi-tuihin prosesseihin, joita ohjaavat tuotantorakenne ja tuotantomallit. Alihankkijaketjut muuttuvat yhä moniulotteisemmiksi. Prosessin olennaisen osan muodostavat hallitut, oikea-aikaiset ja häiriöttömät kuljetukset. Tehokkuuden tavoittelu johtaa usein osien ja puolivalmisteiden varastoinnin minimointiin, jolloin myös välituotteiden kuljettaminen lisääntyy. Tietyissä tuoteryhmissä lopputuotteen jakelun eräkoot pienentyvät täsmätar-jonnan seurauksena kokonaiskysynnän silti muuttumatta. Tämä ei välttämättä lisää energian kulutusta, vaan jakelussa voidaan hyödyntää uuden teknologian tarjoamaa ke-vyempää ja vähäpäästöistä kalustoa.

Koska raaka-aineiden, osien, puolivalmisteiden tai hyödykkeiden kuljetus tuotantopro-sessin eri vaiheissa on välttämätöntä, tulisi aina hyödyntää teknologian mahdollistamat välineet energiatehokkaaseen kuljettamiseen. Käytännössä näin ei kuitenkaan ole mah-dollista toimia ottaen huomioon yhteiskunnan kokonaishyöty. Esimerkiksi raideliiken-nettä ei voida vetää joka paikkaan vain tietynhetkisen kuljetustarpeen vuoksi, vaan myös kuorma- ja pakettiautoja tarvitaan kuljetusten hoitamiseen suurenkin kuljetusvo-lyymin ollessa kyseessä.

Kuljetusten merkitys tuotannon käynnissä pysymisen kannalta on noussut ratkaisevaan asemaan. Tämä on johtanut myös kuljetuskysynnän suuntautumiseen entistä nopeam-piin kuljetuksiin, koska silloin myös markkinoiden ja kysynnän muutoksiin voidaan reagoida nopeammin. Kuten henkilöliikenteessäkin, nopeuden nostaminen johtaa yleensä energian käytön lisääntymiseen. Tieliikenteessä tätä voidaan hieman lieventää taloudel-lisen ajon koulutuksella. Energiatehokkuuden seuranta ja siitä tiedottaminen sekä giansäästösopimukset sekä lisäävät tietoisuutta että myös käytännössä vähentävät ener-giaa turhaan kuluttavia kuljetuksia.

5.1.5 Liikenteen informaatiojärjestelmät ja muut telematiikkapalvelut Tietoyhteiskunnan kehittyessä tieto- ja viestintätekniikan (Information and Communica-tion Technology, ICT) eri sovelluksista on tullut osa arkipäivää, ja erityisesti liikennettä ja liikkumista palvelevia telematiikkajärjestelmiä (Intelligent Transport Systems and

Services, ITS) kehitetään jatkuvasti liikenteen mitä moninaisimmille osa-alueille. Nii-den pääasiallinen tavoite on sujuvuuNii-den ja liikenneturvallisuuNii-den lisääminen sekä kul-ku- tai kuljetustavan valinnan ohjaus, mutta niillä voidaan osoittaa olevan välillisiä vai-kutuksia myös energian käytön vähenemiseen.

Tietoyhteiskuntakehityksen vaikutus fyysisen liikenteeseen ei kuitenkaan ole suoravii-vainen eikä helposti ennustettavissa, vaan hyvin moniulotteinen ja kompleksinen vuoro-vaikutussuhde, jonka kehityksen ennustamiseksi ei vielä ole riittävästi tutkimustietoa.

Parhaimmillaan oikein ohjattuna ICT:n avulla voidaan saavuttaa suuriakin säästöjä lii-kenteen energiankulutuksessa, mutta uudet palvelut, keinot ja liikkumisen helppous voivat myös houkutetta lisäämään liikkumista ja kuljettamista energiatehottomasti.

Liikennetelematiikkasovelluksiin, joilla voidaan laskea olevan energiankäyttöön liitty-viä vaikutuksia, kuuluvat mm. älykkäät, reaaliaikaiset navigointi- ja reitinhakujärjestel-mät, paikannusjärjestelmät ja tunnistusjärjestelreitinhakujärjestel-mät, joilla voidaan lisätä sekä henkilöi-den liikkumisen että yritysten kuljetusten tehokkuutta. Esimerkiksi multimodaalin rei-tinhakujärjestelmän ja ajantasaisen informaation avulla voidaan tukea ihmisten liikku-misessa energiatehokkaita valintoja ja auttaa autoilla liikkuvia välttämään ruuhkia ja löytämään pysäköintipaikka ilman kiertelyä tai optimoida yrityksen kuljetukset tehok-kaasti niin etukäteen kuin myös reaaliajassa matkan aikana. Joukkoliikenteen uudet hal-linnointimuodot, kuten kuljetusten ja matkojen yhdistelyjärjestelmät, mahdollistavat taloudellisen, energiatehokkaan ja toimivan vaihtoehdon kaikille osapuolille. Myös lii-kennevalo-ohjauksen optimointi, joka mukautuu vallitsevaan tilanteeseen, ja erityisesti joukkoliikenne-etuudet, parantavat liikenteen sujuvuutta ja pienentävät sen energian kulutusta, kun pysähdysten määrää voidaan vähentää. (Tulevaisuuden hybridiautoissa pysähdysten merkitys on kuitenkin vähäisempi, kun niissä liike-energiasta saadaan suuri osa talteen uudelleen käyttöä varten.) Toisaalta liikenteen sujuvuuden lisääntyminen johtaa usein ajonopeuksien kasvamiseen, mikä taas saattaa huonontaa energiataloutta.

Merkittävin vaikutus ICT:n käytöllä on liikkumistarpeiden vähenemisellä, sillä tietyissä yhteyksissä fyysistä liikkumista tai kuljettamista ei enää tarvita. Etätyö vähentää paitsi liikkumista etenkin pitkien työmatkojen osalta ja ruuhka-aikana, myös työpaikan

ener-5.2 Ajoneuvo- ja polttoainetekniikan kehittyminen