ITÄ-SUOMEN TAVARALIIKENNETUTKIMUS RASKAAT KULJETUKSET Johtaja Paavo Karvinen Puutavaran rautatiekuljetusten kehittäminen 17.4.2007 Metsäteho Oy RLKK 1
RAUTATIELOGISTIIKAN KEHITTÄMISKESKUS. PIEKSÄMÄKI 2
RAUTATIELOGISTIIKAN KEHITTÄMISKESKUS -HANKKEEN TAVOITTEET Tutkia ja kehittää rautatiekuljetusten kustannustehokkuutta ja toimivuutta Lisää tonneja raiteille. Luoda Pieksämäelle rautatielogistiikan osaamis- ja yrityskeskittymä. Tuottaa metsä- ja muulle prosessiteollisuudelle uusia, kustannustehokkaita logistiikkaratkaisuja. Tavoitteena pk-yritysten ja teollisuuden logistiikkakustannusten alentaminen ja Pieksämäkeläisten yritysten kehittyminen. Toiminnan pääalueet: käsittely-, kuljetus- ja varastointivaiheet kuljetus- ja logistiikkakalusto kehittyneet tietotekniset ratkaisut 3
RAIDERAHTILIIKENTEEN SIMULOINTI Raideliikennelogistiikan ja sen kustannusrakenteen mallintaminen sekä simulointi. Kuvattuna koko Suomen rataverkko. Yleinen simulointimalli Metsätehon kanssa. Yrityskohtaisia tarkasteluja metsäteollisuudelle. 4
TYÖKALU RATAPIHATOIMINTOJEN SIMULOINTIIN JA VISUALISOINTIIN - RATAPIHASIMULAATTORI Rakennettu kokonaan RLKK:ssa (Quest, Delfoi Integrator, Excel) Helposti muokattavissa oleva rataverkko ja rataverkon ominaisuudet (esim. vaihdeluokat ja nopeudet) Aikataulutetut junat ja junien ominaisuudet Työkalun käyttäjä ohjaa junien kulkua ratapihalla (liikenteenohjaaja) Saapuvat ja lähtevät junat aikataulun mukaan Tuloksina mm. myöhästymiset, odotukset, läpimenoajat, käyttöasteet ja 3D malli koko ratapihasta 5
ITÄ-SUOMEN TAVARALIIKENNETUTKIMUS RASKAAT KULJETUKSET RLKK 6
TUTKIMUKSEN TAVOITE Itä-Suomen tavaraliikennetutkimus - hankkeen tavoitteena on saada kustannushyötyjä sekä yhteiskunnallisella että yritysten tasolla. Tutkimuksessa rakennetaan kuljetuskustannuksiin perustuva matemaattinen tietokonemalli Itä-Suomen liikenneverkosta. Tehdään selvitys alueen tavaraliikennevirroista sekä tutkitaan liikenneverkkovaihtoehtojen ja toimintaympäristön muutosten vaikutuksia kuljetuskustannuksiin. Tutkimuksessa hyödynnetään aiempia tarkasteluja ja niiden tuloksia. Ensimmäisessä vaiheessa keskitytään metsäteollisuuden raakaainevirtoihin. 7
TAUSTAA Aiempia itä-suomen aluetta koskevia rautateitä, maantieverkkoa ja vesiliikennettä tarkastelevia tutkimuksia mm: Vähäliikenteiset rataosuudet selvitys, Kaakkois-Suomen rataverkon tarkastelu Kelirikkoraportit Uiton kuljetustaloudellinen merkitys. Tyypillisesti kuljetusketjuissa kuitenkin hyödynnetään useita kuljetusmuotoja. Toimintaympäristön muuttuessa käytettävät kuljetusmuodot saattavat korvautua toisilla. Kuljetusverkot palvelevat yrityksiä ja yhteiskuntaa kokonaisuutena, joten niitä tulee tarkastella ja kehittää kokonaisuutena. Kuljetusmuodot yhdistävä matemaattinen optimointimalli tarjoaa tähän työhön kehitys- ja arviointityökalun. 8
MITÄ MITEN? Mitä vaihtoehtoisia alueellisia tavaraliikenneinfraratkaisuja Itä- Suomessa on esitetty? Tunnistetaankirjallisuustutkimuksen ja haastattelujen perusteella mallinnettavat maantie-, rautatie- ja vesiliikennevaihtoehdot. Mitkä megatrendit vaikuttavat tavarankuljetuksiin tulevaisuudessa? Tunnistetaan haastattelujen ja aiempien tutkimuksien perusteella trendit. Millaisiksi tavaraliikennevirrat tulevaisuudessa muodostuvat? Tutkitaan markkinakustannuspohjaisesti kuinka valittujen skenaarioiden tapauksissa tavaraliikennevirrat kohdistuvat liikenneinfran eri osille. parametreja tarkennetaan ja mahdollisia kapasiteetti- tai kustannusrajoitteita voidaan tutkia rekursiivisesti pienempiä alueita koskevilla simulointi-/ reititysmalleilla Mitkä ovat tavaravirtojen yhteiskuntataloudelliset vaikutukset? 9
MITÄ MITEN? Millaisiksi tavaravirrat tulevaisuudessa muodostuvat? Lasketaan erityyppisten mallinnettujen tavaravirtojen yhteiskuntataloudelliset vaikutukset ja vertaillaan vaihtoehtoja. Teollisuuden kuljetustarpeiden tutkiminen? Tehdään mallista tehdaskohtainen malli. Kuinka lähtötietojen epätarkkuus vaikuttaa tuloksiin? Suoritetaan herkkyystarkasteluja, joissa mallinnuksen pohjana olevia lähtötietoja poikkeutetaan alkuperäisestä ja haetaan suhteelliset kustannustasot, joilla yritykset vaihtavat kuljetusmuotoa. 10
MAHDOLLISIA TUTKIMUSSKENAARIOITA Suljetaan Saimaan kanava, minne kuljetukset ohjautuvat? Suljetaan hiljaisia rataosuuksia, minne tavaravirrat ohjautuvat? Mikä on vaikutus tavaravirtojen ohjautumiselle eri kuljetusmuotojen kesken kun lisätään, yhdistetään tai poistetaan lastauspaikkoja. Mitkä ovat vaikutukset liikenneturvallisuudelle ja tiekustannuksille kun tavaravirtaa siirtyy rauta- tai vesiteille. Energian hinnanmuutokset; miten vaikuttavat eri kuljetusmuotojen jakaumaan? Miten liikenneinfraan tehtävät investoinnit vaikuttavat kuljetusten ohjautumiseen. Tehtaan raaka-ainekuljetuksen suunnittelu eri kuljetusvaihtoehtoja ja lastauspaikkoja yhdistäen. Mitkä ovat vaikutukset jos Venäjä nostaa vientitullejaan. (Ei kai) 11
MATEMAATTINEN VERKOSTON OPTIMOINTIMALLI Kokonaiskysyntä tarkasteluajanjaksona 1 2 f 14 f 15 f16 f 24 f 25 f 47 4 7 a f f f 49 48 57 f 7b f 5a f 8a f 58 f 7c f 7a f 4b f 6b f 8b 5 8 b 3 f 34 f 35 f36 f 26 f 67 f 68 f 59 f 9a f 6 9bf9c f 5c f 9 f 8c c 69 + auki/kiinni binääriset kokonaislukumuuttujat + kustannusmallit + rajoitusehdot = mixed integer programming model 12
OPTIMOINTIMALLIA TARKENNETAAN YKSITYIS- KOHTAISEMPIEN PAIKALLISTEN ANALYYSIEN AVULLA Maantiereititykset/kuormat (Emme/2,RoutePro) Kustannusten optimointimalli (STAN, Supply Chain Designer) Vesireittisimuloinnit (Quest) Rautatiesimuloinnit (Quest) STAN = Strategic Planning of Multi-Modal Multi-Product Freight Transportation 13
TÄRKEITÄ YHTEISTYÖKUMPPANEITA Alueen maakuntaliitot (E-Savo ja E-Karjala) Lappeenrannan teknillinen yliopisto (tieteellinen relevanssi ja kontaktit) Mikkelin ammattikorkeakoulu, metsäalan tutkimus. Ratahallintokeskus VR -Cargo Tiehallinto Destia Merenkulkulaitos Uittoyhdistys Metsäteollisuus(Metsäteho), muut teollisuuden alat Delfoi Liikenne- ja viestintäministeriö Pieksämäen kaupunki 14