4 VAHLI IKENTEISTEN TEIDEN PLLYSTi1INEN TALOUDELLI SUUS LAS KEUII EN PERUSTEET TIE JA VESIRAKENNUSHALLITUS KUNNOSSAPITOTOIMISTO 193 KOONNUT HEIKKI LAPPALAINEN
;
V H L 1 1 K E rj T E 1 3 T E N T 3 1 D 3 3 PLLY3TÄMINEN TALOUDELLISUUSLASKELMIEN PERUSTEET TIE JA VESIRAKENNTJSHALLITUS KIJNNOSS[PITOTOTMISTO 1983 KOONNUT heikki lappi! AINEN
1. LASKELMAN TAVOITTEET JA LÄHTtKOHDAT Laskelman tavoitteena on selvittää millä liikennemääräalueilla soratien parantaminen SOP, bijysora tai asfalttibetonitieksi on eri kustannusvaikutukset huomioonottaen kannattavaa. Taloudellisuusvertailun lopputulokseen vaikuttaa hyvin voimakkaasti se, mitä kustannustekijöitä otetaan mukaan. Tässä selvityksessä tarkastellaan investointi ja kunnossapitokustannusten lisäksi ajokustannuksia. Ajokustannuksiin sisällytetään ajoneuvo, aika ja onnettomuus kustannukset. Valittavan parantamistoimenpiteen vaikutukset jakautuvat pitkälle ajanjaksolle. Eri kustannusvaikutusten saattamiseksi vertailukelpoisiksi käytetään tässä laskelmassa diskonttausmenettelyä. Pääl lysteiden vertail ukustannukset lasketaan kokonaiskustannuksina 20 vuoden tarkasteluajalta. Laskelman lähtökohdat tukeutuvat eräin yksityiskohdin täydennettynä julkaisuun "Soratien kulutuskerroksen valinta". Kustannustietoutta on saatu tilastoista.kustannusten hintataso on vuoden 1981 mukainen.
2. 2. INVESTOINTIKUSTANF4UKSET Investointi kustannuksina tarkastellaan pel kästän päl lysrakenteen vahvistamisesta aiheutuvia kustannuksia. Kun rakenteen parantaminen suoritetaan kunnossapidon varatyönä, voidaan yhteiskustannukset jätt'a huomioimatta. Päällysteiden ja kantavan kerroksen murskesoran yksikkbkustannukset ovat vuoden 1981 tasossa seuraavat: SOP : 2 3,0 mk/m ts 80 kg/m 2 : 6,8 mk/m 2 5S 100 kg/m 2 : 8,3 mk/m 2 AB 100 kg/m 2 : 14,1 mk/m 2 AB 120 kg/m 2 : 16,2 mk/m 2 Msr 44,3 mk/mrtr Taulukon 1 päällystevaihtoehdot edustavat soratielle tehtävää keskimääräisratkaisua. SOPvaihtoehdossa on otettu mukaan 5 cm vahva sorastus. Kilometrikustannukset ilniaisevat kustannuseron päällystetyn tien ja tavoitekantavuuteensa parannetun soratien välillä. Kustannukset on laskettu 6,5 m levealle soratielle ja päällysteen leveydelle 6,0 m. Päällyste Kantava kerros cm Msr Päällyste mk/km Kantava kerros mk/km hteensä mk/km KVLalue SOP 5 18 000 14 000 32 000 < 500 tis 80 kg/m 2 15 41 000 43 000 84 000 < 300 ts 100 kg/m 2 15 50 000 43 000 93 000 > 300 AB 100 kg/m 2 25 85 000 72 000 57 000 <1000 AB 120 kg/m 2 25 97 000 72 000 69 000 >1000 Taulukko 1. Vertailtavien päällystevaihtoehtojen investointikustannukset.
3. 3. KUNNOSSAPITOKUSTANNUKSET Kunnossapitokustannukset muodostuvat tien hoidosta ja kunnostuksesta. Vertailuun sisäl tyvät kustannustekijät yksilöidään seuraavassa päällystekohtaisesti. Taulukossa 24 sekä liitteessä 1 esitetään keskimääräiset kunnossapitokustannukset liikennemäärän funktiona. Vuotuiset kunriostuskustannukset on laskettu käyttäen päällysteen pyöristämätöntä kestoikää. On huomattava, että kunnostuskustannukset alkavat juosta vasta ensimmäisestä uudelleen pää] lystämisestä. 3.1 Sorapäällysteen kunnossapitokustannukset Soratien hoitokustannukset aiheutuvat lanauksesta, höyläyksestä ja pölynsidonnasta. Sorakulutuskerroksen hoitoon käytettiin varoja koko maassa vuonna 1981 keskimäärin 2235 mk/soratiekm. Kunnostuskustannukset muodostuvat kul utuskerroksen vahvi s tamisesta. Tässä esitettävät kunnostuskustannukset edustavat sitä tasoa. jolla riittävä sorastus saadaan toteutetuksi KVL Kunnostus väli Hoito Kunnostus Yhteensä v mk/km/v mk/km/v mk/km/v 50 4 1 600 1 700 3 300 150 4 2 400 2 100 4 500 300 3 3 400 3 000 6 400 500 3 4 100 3 300 7 400 800 3 4 600 3 600 8 200 Taulukko 2. Sorapäällysteen vertailuliikennemääriä vastaavat arvioidut kunnostusvälit sekä keskimääräiset kunnossapi tokustannukset.
3.2 SOPpäällysteen kunnossapitokustannukset 4. SOP:n teko tulee kysymykseen soratielle, jonka liikennemäärä ei yhtä 500 ajon./vrk. Hoitokustannukset arvioidaan tssä laskelmassa karkeasti samansuuruisiksi kuin öhjysorapäällysteel]ä (sivu 5). Kunnostuskustannukset muodostuvat uuden pintauksen teosta, jonka yksikkökustannuksena käytetaän 3,0 mk/m 2. Kun päällysteen leveys on 6,0 m, tulee kilometrikustannukseksj 18 000 markkaa. Pintauksen keskimääräisen kestoiän arvioidaan tässä yhteydessä lyhenevän lineaarisesti 5,0 vuodesta 3,0 vuoteen KVL:n kasvaessa 50 ajoneuvosta 500 ajoneuvoon vuorokaudessa: kunnostusvähi = 5,23 4,5 x 10 3 x KVL (vuotta) Vuotui seksi keskimääräl seksi kunnostuskustannukseksi saadaan: 18 000 mk/km 5,23 0,0045 x KVL KVL Kunnostus Hoito väli Kunnostus Yhteensä V mk/km/v mk/km/v mk/km/v 50 5,0 350 3 600 3 950 150 4,6 700 3 900 4 600 300 3,9 850 4 600 5 450 500 3,0 1 150 6 000 7 150 Taulukko 3. SOPpäällysteen vertailuliikennemääriä vastaavat keskimääräiset kunnostusvälit sekä vuotuiset kunnossapitokustannukset.
3.3 il jysorapääl 1 ysteen kunnossapi tokustannukset Dljysorapääl1ysteen hoitokustannuksina tarkastellaan paikkaus, ajoratamerkinta ja harjauskustannuksia. Kunnostuskustannukset aiheutuvat uudelleen päällystämisestä. Vanhan päällysteen repiminen ja vahvistaminen massamäärällä 50 kg/m 2 vastaa uudelleen paällystämistä. Tällöin vahvistuksen massamenekki 6,0 m leveälle päällysteelle on 300 t/tiekm. Vahvistukseen käytettävän massan yksikkökustannus on 91 mk/t. Repimiskustannukset ovat keskimäärin 4000 mk/km. Esitetyin perustein saadaan kunnostuskustannukseksi 31000 mk/tiekm. Kunnostusväl mä käytetään jul kai sun "Tiepääl lystei den uusimistarve Suomessa v. 1990 mennessä' mukaisesti: kunnostusväli = 14,81 x KVL 0 ' 05 (vuotta) Vuotuinen keskimääräinen kunnostuskustannus on: 31000 mk/km 14,81 x KVL 0 ' 5 _KVL Kunnostus Hoito väli Kunnostus Yhteensä v mk/km/v mk/km/v mk/kni/v 50 12,2 350 2 500 2 850 150 11,5 700 2 700 3 400 300 11,1 850 2 800 3 650 500 10,9 1 150 2 850 4 000 800 10,6 1 400 2 900 4 300 1500 10,3 2 100 3 000 5 100, Taulukko 4. tiljysorapäallysteen vertailuliikennemääriä vastaavat keskimääräiset kunnostusvälit sekä vuotui set kunnossapi tokustannukset.
[p 3.4 Asfal ttibetonipääl lysteen kunnossapi tokustannukset Asfal ttibetonipääl lysteen hoitokustannuksina tarkastel laan palkkaus, ajoratamerkintä ja harjauskustannuksia. Viisivuotiskautena 197781 käytettiin paikkaukseen varoja keskimäärin 703 mk/kestop.km/v. Kunnostukseen liittyviä yksikkökustannuksia ovat: uusi pinta 100 kg/m 2 : 14,1 mk/m 2 ii imaus : 0,5 mk/m 2 Edellisillä arvoilla saadaan kunnostuskustannukseksi 6,0 ni leveälle päällysteelle 88000 mk/km. Kunnostusväli arvioidaan julkaisun "Tiepäällysteiden uusimistarve Suomessa v. 1990 mennessä" mukaisesti: kunnostusväli = 5171 x KVL 0,25 (vuotta) Pienimmille vertailuliikennemäärille käytetään kunnostusväl mä: 15,0 vuotta, kun KVL 50 14,0 vuotta, kun KVL = 150 KVL Kunnostus 1 Hoito väli Kunnostus Yhteensä v mk/km/v mk/km/v mk/km/v 50 15,0 300 5 900 6 200 150 14,0 500 6 300 6 800 300 12,4 700 7 100 7 800 500 10,9 1 000 8 100 9 100 800 9,7 1 200 9 100 10 300 1500 8,3 1 500 10 600 12 100 2500 7,3 1 600 12 100 13 700 Taulukko 5. Asfalttibetonipääl lysteen vertailul i ikennemääriä vastaavat keskimääräiset kunnostusvälit sekä vuotuiset kunnossapitokustannukset.
7. 4. AJOKUSTANNUKSET Ajokustannukset muodostuvat ajoneuvo, aika ja onnettomuuskustannuksista. Täman laskelman perustana käytetään julkaisun "Ajokustannukset 1981" mukaisia kustannusarvoja. Kustannusarvojen hintataso on huhtikuun 1981 mukainen. Ajoneuvokustannukset ovat omakustannushi ntai si a kuvaten kustannustasoa sellaisena kuin tien käyttäjät sen kokevat. Ajoneuvokustannuksena käytetään kevyillä ajoneuvoilla (HA, PA) henkilöauton ja raskailla ajoneuvoilla (LA, KAIP, KAPP, KATP) kuormaauton ajoneuvokustannusta. Ajan arvo liikenteessä riippuu matkan tarkoituksesta. Ajoneuvokohtaiset keskimääräiset arvot ovat: henkilöautot 15,80 mk/h pakettiautot 26,60 kuormaautot 36,60 linjaautot 141,80 Liikennesuoritteen mukaan painotettuna saadaan keskimääräiseksi aikakustarinukseksi kevyille ajoneuvoille 16,52 mk/h ja raskaille ajoneuvoille 57,30 mk/h. Onnettomuuskustannuksina pidetään välittömiä kustannuksia jotka aiheutuvat mm. sairaanhoidosta, eläkkeistä ja aineel lisista vaurioista. Tässä laskelmassa käytetään onnettomuuskustannuksena kevyillä ajoneuvoilla henkilöautolle ja raskailla ajoneuvoilla kuormaautolle kohdistettua kustannusta Kustannussäästöjä laskettaessa oletetaan kevyiden ajoneuvojen käyttämäksi keskimääräiseksi ajonopeudeksi soratiel lä 65 km/h ja raskaiden ajoneuvojen 60 km/h. tiljysorapäällysteen arvioidaan kohottavan em. ajonopeuksia 5 km/h ja asfalttibetonipäällysteen 10 km/h. Liitteessä 2 esitetään keskimääräiset ajokustannukset (p/km) eri päällysteil lä.
. Ajokustannussäästöjä arvioidaan kertyvän silloin kun tien pinta on sula (vuodessa keskimäärin 240 vrk). KVL muunnetaan vastaamaan sulan kauden arvoa kevyiden ajoneuvojen osalta kertoiniella 1,12. Raskailla ajoneuvoilla vastaavana kertoimena pidetään 1,00. Vuotuisiksi ajo ja ajoneuvokustannussäastöiksi saadaan em. perustein kevyiden ja raskaiden ajoneuvoryhmien kustannussäästöjen summana seuraavat lausekkeet: Sorapääl lyste korvataan öl jysorapääl lysteel 1 ä ajokustannussaastö : 28,37 x KVL (mk/km/v) ajoneuvokustannussäästö : 18,43 x KVL Soraoäällyste korvataan asfalttibetonipäällysteellä ajokustannussäästö : 52,08 x KVL ajoneuvokustannussäästö : 31,01 x KVL t$livsoradäällyste korvataan asfalttibetonipäällysteellä ajokustannussäästö : 23,71 x KVL ajoneuvokustannussäästö : 12,58 x KVL SOP korvataan asfal tti betoni pääl lysteel 1 ä ajokustannussaastö : 29,38 x KVL ajoneuvokustannussäästö : 16,27 x KVL SOP:n osalta laskelma perustuu arvioon: Kun soratielle tehdään SOP, saadaan säästöä ajokustannuksissa 80% siitä mitä soratien päällystämisellä öljysoralla saavutettaisiin. Ajo ja ajoneuvokustannuslisät eri päällysteillä verrattuna asfalttibetonipäällysteeseen esitetään liitteessä 3.
5. VERTAILIJKUSTANNUSTEN MRITTÄMINEN Taloudellisuusvertailu suoritetaan 20 vuoden tarkasteluajalta kertyvien kokonaiskustannusten perusteella. Kaikki kustannukset muunnetaan lähtöajankohdan (v.1981) kustannustasoon diskonttaamalla. Aikatekijä otetaan huomioon 6% diskonttokorolla. Laskelmassa käytetäan aiemmin esitettyjä keskimääräisiä kustannusarvoja. Ajokustannusten suuruudesta eri paällysteillä ei ole varsinkaan aika ja onnettomuuskustannusten osalta riittävästi tietoa. Säästöt ajokustannuksissa ovat kuitenkin oleellisia tekijöitä eri toimenpiteitä harkittaessa, joten niiden huomioiminen osin alustaviin tutkimuksiin ja arvioihin perustuvinakin on vertailulaskel missa perusteltua. Uudelleen päällystämisistä aiheutuvat kertaluonteiset kustannukset otetaan huomioon vain siltä osin kuin näin kunnostetun päällysteen kestoikä sisältyy tarkastelujaksolle 20 vuotta. Kunnostusvälit saadaan taulukoista 25. Vertailussa käytetään kolmea eri kustannusryhmittelyä: 1 Investointi, hoito ja kunnostuskustannukset II Investointi, hoito ja kunnostuskustannukset sekä ajoneuvokustannusl isä verrattuna ABpäällysteeseen III Investointi, hoito ja kunnostuskustannukset sekä ajokustannuslisä verrattuna ABpäällysteeseen Päällystekohtaiset tulokset esitetään taulukoituina liitteissä 47. Päällystevaihtoehtojen taloudelliset käyttöalueet voidaan likimääräisesti arvioida liitteiden 89 kustannuskertymäkuvaaj ien perusteella. Vaihtelevista olosuhteista johtuen todelliset kustannukset voivat kuitenkin poiketa keskimääräisestä tasosta. Koska SOPpäällysteen lähtötiedot ovat epävarmimmat, esitetään vertailukustannukset tältä osin varjokonstruktion muodossa, johon on sisäl lytetty 15 000 markan hajonta.
K[SKIMÄÄRI5ET AJOKUSTANNUKSET EFU PÄÄLLYSTEILLÄ Keskimrinen Ajoneuvo Aika Onnettomuus Ajo P1 Ajoneuvo ajonopeus kustannus kustannus kustannus kustannus ]yste ryhmä km/h P/km P/km P/km P/km SORA kevyet 65 89 26 9 124 raskaat 60 272 96 13 381 SORA kevvet 70 83 24 8 115 raskaat 65 257 88 11 356 ASFALTTI. BETONI kevyet 75 79 22 6 107 raskaat 70 246 82 11 339 H
LIITE 3 _;i Mx/X 1 L ± 1 : * ; 50 000 :1*_E :=_:*_. ZE: =_t 400 11111 II ;&z OO ItTTT? :.. :zoo T.:YO0 H D0 L...i:JO.:..:/000. t k Sora, SOP ja ÖSpäällysteefl ajoneuvokustaflfluslisä verrattuna ABpäällysteeseefl :1:. ±iiftk7m / v.:r::.:::l E. i4 ::.: : _:T1 itq 000 :44LJ:. : :.ii 4Li E1 oo.h. o a 00 ::::. 0o 1 1 ioo±11 joo /Q U II 1' Sora, SOP ja ÖSpäällysteen ajokustannuslisä verrattuna ABpäällySteeSeen
SORAPÄÄLL YSTEEN KUSTANNUSVAI KUTUKSET KVL INVESTOINTI HOITO KUNNOSTUS AJONEUVO KUST.LISÄ A'JOKUST. LISÄ I II III Mk/km/20 v. Mk/km/2O v. Mk/km/20 v Mk/km/20 v. Mk/km/20 v. Mk/krn/20 v. Mk/km/2O v. Mk/km/20 v. 50 18 000 26 000 18 000 30 000 44 000 62 000 74 000 150 28 000 32 000 53 000 90 000 60 000 113 000 150 000 300 39 000 39 000 107 000 179 000 78 000 185 000 257 000 500 47 000 43 000 178 000 299 000 90 000 268 000 389 000 800 53 000 47 000 285 000 478 000 100 000 385 000 578 000 1500 2500 VERTA ILUUN SISÄLTYVÄT: 1 INVESTOINTI, HOITO JA KUNNOSTUSKUSTANNUKSET II INVESTOINTI, HOITO JA KUNNOSTUSKUSTANNUKSET SEKÄ AJONEUVOKUSTANNUSLISÄ III INVESTOINTI, HOITO JA KUNNOSTUSKUSIANNUKSET SEKÄ AJOKIJSTANNUSLISÄ H H '3 P1
SOPPÄÄLLYSTEEN KIJSTANNUSVAIKUTUKSET XVL INVESTOINTI HOITO KUNNOSTUS AJONEUVO KUST.LISÄ AJOKUST. LISÄ 1 II III Mk/km/20 v. Mk/km/20 v. Mk/km/20 v. Mk/km/20 v. Mk/km/20 v. Mk/km/20 v. Mk/km/20 v. Mk/km/20 v. 50 32 000 4 000 31 000 9 000 17 000 67 000 76 000 84 000 150 32 000 8 000 35 000 28 000 51 000 75 000 103 000 126 000 300 32 OnO 10 000 43 000 56 000 101 000 85 000 141 000 186 000 500 32 000 13 000 59 000 93 000 169 000 104 000 197 000 273 000 800 1500 2500 VERTAILUUN SISÄLTYVÄT: 1 INVESTOINTI, HOITO JA KUNNOSTUSKUSTANNUKSET II I\VESTOINTI., HOITO JA KUNNOSTUSKUSTANNUK5T SEKÄ AJONEUVOKUSTANNUSLISÄ III INVESTOINTI, HOITO JA KUNN0STUSKUSTANNUKSET SEKÄ AJOKUSTANNUSLISÄ
lispäällysteen KUSTANNUSVAIKUTUKSET KVL INVESTOINTI HOITO KUNNOSTUS AJONEUVO AJOKUST. ii iii Mk/km/20 v. Mk/km/20 v. Mk/km/20 v. Mk/km/20 y. Mk/km/20 v. Mk/km/20.. Mk/km/20 v. Mk/km/20 v. 50 84 000 4 000 10 000 7 000 14 000 98 000 105 000 112 000 _150 84000 8000 12000 22000 41000 104000 126_000 145000 300 84000 10000 13000 43000 82000 107000 150000 189000 500 93000 13000 14000 72000 136000 120000 192000 256000 800 93000 16000 15000 115000 218000 124000 239000 342000 1500 93000 24000 16000 216000 408000 133000 349000 541000 2500 VERTAILtJUN SISÄLTYVÄT: 1 INVESTOINTI, HOITO JA KUNNOSTUSKUSTANNUKSET II INVESTOINTI, HOITO JA KUNNOSTUSKUSTANNUKSLT SEKÄ AJONEUVOKUSTANNUSLISÄ III INVESTOINTI, HOITO JA KUNNOSTLISKUSTANNUKSET SEKÄ AJOKUSTANNUSLISÄ
ABPÄÄLLYSTEEN KUSTANNUSVA IKUTUKSET KVL INVESTOINTI HOITO KUNNOSTUS AJONEUVO KUST.LISÄ AJOKUST. LISÄ 1 II III Mk/km/20 v. Mk/km/20 v. Mk/km/20 v. Mk/km/20 y. Mk/km/20 v. Mk/km/20 v. Mk/km/20 v. Mk/km/20 v. 50 157 000 4 000 12 000 150 157 000 6 000 17 000 300 157 000 8 000 26 000 500 157 000 11 000 39 000 800 157 000 14 000 52 000 1500 169 000 17 000 68 000 2500 169 000 18 000 85 000 173 000 173 000 173 000 180 000 180 000 180 000 191 000 207 000 la II III 223 000 254 000 272 000 VERTAILIJUN SISÄLTYVÄT: 1 INVESTOINTI, HOITO JA KUNNOSTUSKUSTANNUKSET II INVESTOINTI, HOITO JA KUNNOSTUSKUSTANNUKSET SEKÄ AJONEUVOKUSTANNUSLISÄ III INVESTOINTI, HOITO JA KUNNOSTUSKUSTANNUKSET SEKÄ AJOKUSTANNUSLISÄ
LIITE 8 KUSTANNUSVAIKUTUKSET ERI PÄÄLLYSTEILL VERTAILTAVAT P)ÄLLYSTEVAIHTOEHD0T: 1) SORATIE oletetaan täyttävän kantavuusvaatimukset 2) SOP + 5 cm Msr, kun KVL < 500 3) ts 80 kglm 2 + 15 cm Msr, kun KVL < 300 is 100 kg/m 2 + 15 cm Msr, kun KVL > 300 4) AB 100 kg/m 2 + 25 cm Msr, kun KVL < 1000 TARKASTELTAVAT KUSTANNUSRYHMÄT: Investointikustarinukset: päällyste ja kantava kerros Kunnossapitokustannukset: kunnostus ja hoito pl.talvihoito Ajoneuvokustannukset : kustannuslisä verrattuna ABpäällysteeseen Ajokustannukset : ajoneuvo, aika ja onnettomuuskustannuslisä verrattuna ABpäällys tee seen SOPpäällysteen kustannusvaikutukset esitetään varjostettuna alueena, joka sisältää 15000 mk:n hajonnan. 240000 NYKYARVOI NEN KIJSTANNUSKERTYMÄ MK/ KM/ 20V 200 000 160 000 ; [i.z.i.i I.z.xuI. ii JP.f P tj V(RTAILUUN SISÄLTYVÄT INVESTOINTIKUSTANNUKSET KUNNOSSAPITOKUSTANNUKSET ij 200 400 600 800 $000 KVL
LIITE 9 240 000 NYKYARVOI NE N KUSTANNUSKERTYMA MK/ KM/20V 4' 200 000 r 1L : 60 000 80 000 7 ::ui::i' VERTAILUUN SISALTYVAT: INVESTOIP4TIKUSTANNUKSET XUNNOSSAPITOKUSTANNUKSET AJONEUVOKUSTANNUSLISÄ VERRATTUNA AB PÄÄLLYSTEESEEN 200 400 600 800 1000 XV L 240 000 NYKYARVOINEN KUSTANNUSKERTYMA MK/KM/2(V 7T f_.:: EI1I.Z.eI. 20 000 80 000 VERTAILUUN SISALTYVAT: INVESTOINTI KUSTANN UKSET KUNNOSSAPITOKUSTANNUKSET AJOICUSTANNUSLISÄ VERRATTUNA. AB PÄÄLLYSTEESEEN ji 40000 0 1 200 400 600 800 1000 XVI