Automatic Container Train – ACT : A new logistic system for intermodals transports

Tågtrafiken i Sverige har haft en mycket positiv utveckling sedan 1988 då infrastrukturen separerades från driften och ett samhällsekonomiskt synsätt började tillämpas på investeringar i infrastrukturen. Persontrafiken har fördubblats men godstrafiken har i stort sett varit konstant och järnvägens marknadsandel för godstransporter har minskat. Både inom EU och i den nationella transport-politiken finns målsättningar om att en större del av godset bör gå på järnväg och sjöfart i stället för lastbil bl.a. för att klimatförändringarna ska begränsas. Men utvecklingen har gått åt andra hållet. Den svenska regeringen har därför tillsatt ett antal utredningar för att undersöka vad som krävs för att vända utvecklingen. Trafikverket har fått i uppdrag av Regeringen att intensifiera arbetet med att främja intermodala järnvägstransporter. I direktiven står bl.a. att Trafikverket ska: Identifiera och sprida information och kunskap om innovativa lösningar och ny teknik som kan bidra till fler intermodala godstransporter som inkluderar järnväg, inklusive automatiserad omlastning Identifiera eventuella hinder för ökad omlastning till järnväg, samt analysera och föreslå hur ökad intermodalitet kan stimuleras, exempelvis med nya tekniska lösningar Regeringen har också beslutat om en nationell godstransportstrategi. I strategin framgår att en satsning ska göras på intermodalitet med fokus på järnväg. Flera utredningar har redan presenterats av Trafikverket. Det pågår en utveckling för att möjliggöra längre tåg och tyngre tåg som bidrar till att öka kapaciteten i järnvägsnätet och minska kostnaden för tågdragningen. För kombitrafik och vagnslast svarar tågdragningen typiskt för 30-50% av kostnaden – resten är terminalhantering och matartrafik. Därför måste kostnaden för terminalhantering och matartransporter minskas radikalt. Transportkostnaderna har en avgörande betydelse för såväl kundernas val av transportmedel som lönsamheten för operatörerna. Transportkostnaden för lastbil har minskat både genom lågprischaufförer och genom att tyngre och längre lastbilar utvecklats. Järnvägen har inte utvecklats i motsvarande grad på grund av låg lönsamhet och innovationskraft. Det finns planer på att öka längden på lastbilarna i Sverige till 34 m så att de kan lasta två 45-fots containers. Det finns risk för att dessa kan konkurrera ut kombitrafiken i Sverige. För att kunna utnyttja järnvägens fulla potential måste järnvägen utvecklas radikalt. I denna rapport presenteras några nya idéer om hur man kan minimera rangering, terminalhantering och matartåg för att så långt möjligt sänka transportkostnaden. Transportsystemet bygger på linjetåg med korta uppehåll på helautomatiska terminaler varifrån lastbärarna transporteras på väg till kunderna. Då kan de längre lastbilarna i stället användas för matartransporter och kombitrafiken utvecklas. ACT ”Automatic Container Train” ska köra kontinuerligt som ett löpande band och lastbilar hämtar och lämnar lastbärarna vid de automatiska terminalerna. Terminalerna ligger längs vägen, hos större kunder, i hamnar eller i industriområden. Lastbärarna kan vara containers eller växelflak med olika längd och höjd. Också större containers anpassade till olika kunders behov kan köras på järnväg och distribueras med terminaltraktorer på kortare avstånd inom industriområden och hamnar. Tågen kan också byta lastbärare med varandra automatiskt på terminalerna. På så sätt behöver inte vagnarna växlas eller rangeras. Samma teknik kan användas för att överföra laster mellan vagnar vid spårviddsbyte t.ex. i Haparanda. Inom industriområden kan terminaltraktorer användas i stället för växling med tåg vilket är mer flexibelt. Bangårdar och industrispår behövs inte för ACT. Godståget består av en lång plattform med kortkopplade vagnar i ca 100 m-moduler med en kapacitet på 7 st 45 fots lastbärare. Det kan då ha flexibel längd från 630 m till 1500 m (2x750=1500 m). Tåget ska gå kontinuerligt på vardagarna dag som natt och kan då producera 45.000 mil per år jämfört med 15.000 mil per år i dag. Det möjliggör investering i nya vagnar med modern teknik och digitala informationssystem. Befintliga lok kan dock användas. I dag kör godstågen i 100 km/h. Med en hastighet på 140 km/h kan dubbelt så många godståg köras på stambanorna samtidigt som transporttiden minskar med 35 %. Nya vagnar bör dimensioneras för upp till 160 km/h vid så att de också kan användas för expressgodståg. För detta krävs moderna vagnar med elektropneumatisk skivbroms, automatkoppel och spårvänliga boggier övervakade med trådlös överföring. Tekniken finns redan i dag – det gäller bara att utnyttja den. Det är också möjligt att utveckla en bredare container som är 3,05x3,05 m också skulle kunna gå att transportera på järnväg i Europa. Den skulle också kunna gå att transportera med lastbil kortare sträckor i Sverige utan dispens om regelverket ändras. Den är tillräckligt bred för att lasta fler pallar än i en vanlig container. Det finns förslag att införa 34,5 m långa lastbilar i Sverige som skulle kunna lasta två 45 fots containrar. Ett förslag är att använda de långa lastbilarna för matartransporter till kombitransporter vilket skulle gynna kombitrafiken. Med ACT-systemet beräknas transportkostnaden för en 45-fots-container minska med 30 % jämfört med en lågprislastbil med trailer. Jämfört med ett konventionellt containertåg minskar kostnaden med 22 % och med ett trailertåg med 36 % från start till mål. Det ger lönsamhet för ACT-systemet redan vid 25 mil i stället för knappt 40 mil vid konventionell kombi och ca 60 mil med ett trailertåg. Med en bredare container som är 3,05x3,05 m så minskar kostnaden per m3 med ytterligare 20 %. Denna kostnadsminskning kan erhållas även i ett vanligt containertåg. För volymgods kan man sammantaget med ACT-systemet och en bredare container minska kostanden med 45 %. För omlastning av containers behöver helautomatiska kombiterminaler utvecklas. Det har visat sig svårt att få till stånd sådana projekt då branschen är splittrad och Trafikverket inte kan stödja sådana projekt då det inte innefattas i Trafikverkets infrastruktur. Det gör att sådana projekt ofta faller mellan stolarna. Därför är det nödvändigt att Trafikverket får ett större ansvar för detta. Det gäller också finansieringen då det ofta krävs 50 % privat kapital för att utveckla nya lösningar. Då vi inte har några godstågstillverkare i Sverige och operatörerna har låg lönsamhet är det nästan omöjligt att finansiera utvecklingen. Även här skulle Trafikverket kunna träda in och företräda branschen liksom en privat part. En särskilt färdplan för ACT bör tas fram av Trafikverket. En stor del av godset från Europa kommer i trailers som inte är lyftbara. De kan således inte hanteras på konventionella terminaler. De går inte heller att hantera på helautomatiska terminaler. Järnvägsvagnar för trailers är komplicerade och dyrare än för containers. Därför föreslås att trailers ersätts med 45-fots-containers som är lika långa som en trailer. Den kan då transporteras på en skelett-trailer och fylla samma transportbehov som en trailer. Lastbilsflödena är således så stora att det finns en betydande potential att överföra till järnväg och lastbilen kan få en större del av matartransporterna till järnväg. Det gäller att komma igång och vända utvecklingen så att mer gods går på järnväg och sjöfart i stället för tvärtom i enlighet med de politiska målen både nationellt och i EU. Detta behövs för att vi ska nå miljömålen och för att näringslivet ska få långsiktigt hållbara transporter.Rail traffic in Sweden has been developed in a very positive way since 1988 when infrastructure was separated from operation and a socioeconomic view was applied on investments in infrastructure. Passenger demand has doubled but freight demand has been more or less constant and the market share for rail freight has decreased. Both in EC and in the national transport policy there are targets that a greater part of freight will go by rail or sea instead of road among others to overcome the climate change, but the development has gone in the other way. The Swedish government has established several investigations to analyse what is needed to change the development. I.e. the Swedish Transport Administration (Trafikverket) got an order to: Identify and spread information about innovative solutions and new technique that can contribute to more intermodal rail transports including automated reloading Identify possible hinders for reloading to rail and analyse and suggest how increased intermodal transports can be stimulated, i.e. with new technical solutions. The government has also decided about a national freight transport strategy that stipulated that an effort will be done on intermodal transports by rail. There is an ongoing process to make it possible to operate longer and heavier trains to increase the capacity in the rail network and to decrease the cost per wagon. For intermodal and wagonload long distance train haul typically represent 30-50 % of the total cost – the rest is terminal handling and feeder transports. Therefore the cost for terminal handling and feeder transports must be radically reduced. The transport cost is crucial for the customer modal choice as well as for the profitability for the operators. The transport costs for trucking has decreased substantially both with low cost drivers and with heavier and longer trucks that has been introduced. Rail freight has not been developed in the same way because of low profitability and innovation force. There are plans to increase the length of trucks in Sweden so that they can accommodate two 45-feet containers. There is a risk that this will eliminate the intermodal traffic in Sweden. To make use of the full potential of rail it must be radically developed. In this report some new ideas are presented on how to minimize marshalling, terminal handling and feeder transports to lower the transport costs as much as possible. The transport system consists of linear trains with short stops at automatic terminals from which the loading units will be transported on road to the customers. Then the long trucks can be used for feeder transports instead of long distance transports and by doing this contribute to develop intermodal transports. ACT ”Automatic Container Train” will be operated continuously as an elevator and trucks will pick up and deliver the loading units at the automatic terminals. The terminals are located along the line, at bigger customers, in industrial areas and at ports. The loading units can be containers, swap-bodies with different length and height. Even bigger containers adopted to different customers' needs can be transported on rail and handled with terminal tractors at industrial areas and ports. The train can change loading units with each other at the terminals. By this there is no need for shunting or marshalling wagons. The same technique can be used to transfer loads between wagons with different gauge as in Haparanda or at the Spanish border. At industrial areas terminal tractors can be used instead of shunting with locos which is much more efficient. There is no need for yards and industrial sidings with ATC. The freight train consists of a long platform with 100 m modules of short coupled wagons with a capacity of seven 45 feet loading units. It may have a flexible length from 630 m to 1500 m (2x750=1500 m). The train will operate continuously on weekdays day and night and can by this produce 45.000 km per year compared with 15.000 km today. This will make it possible to make investments in new wagons with modern techniques and digital information systems but existing locos are capable of using. Today the freight train operates at 100 km/h. With a speed of 140 km/h the capacity for freight trains on existing main lines in Sweden can be doubled and the transport time can be reduced by 35 %. New wagons should be built for 160 km/h so they also can be used for express trains. For this modern wagons have to be introduced with electro pneumatic disc brakes, automatic couples (DAC), track friendly bogies and supervised by wireless information systems. This technique is available today but must be implemented in the right context. It is also possible to develop wider containers which are approx. 3.0x3.0 m in cross-section possible to be transported on rail in Europe. This can also be possible to transport with truck on shorter distances in Sweden if the rules can be changed. By this it is possible to load more pallets than in an ordinary container. There is a proposal to allow 34.5 m long trucks in Sweden accommodating two 45 feet containers. One option is to use these long trucks for feeder transports to rail and by that benefit inter modal transports. With the ACT-system the transport cost for a 45 feet container will decrease by 30 % compared with a low cost truck with trailer. Compared with a conventional container train the cost will decrease by 22 % and compared with a trailer train with 36 % from origin to destination. That will make profitability for the ACT-system already from 250 km compared with 400 km for conventional inter modal and by 600 km for a trailer train. With a wide body container with 3.05x3.05 m cross section the cost per m3 will decrease further by 20 %. With voluminous cargo in the ACT-system and a wide body container the cost can be reduced by 45 %. For reloading of containers there is a need to develop automatic container terminals. It has been found that it is very difficult to finance such development because Trafikverket is not allowed to sponsor this kind of project. Also that there must be 50 % private capital to develop new solutions makes it difficult because the rail freight industry has low profitability. Therefore it is necessary to include development of terminals and fully financing in Trafikverkets responsibility. A great part of the goods between Sweden and Europe are transported in non liftable trailers and thereby not possible to be handled in conventional inter modal terminals. They are not even possible to be handled in automatic terminals with horizontal transfer. Railway wagons for trailers are more complicated and expensive than wagons for containers. Because of this the proposal is that trailers will be replaced by 45 feet containers which are as long as a trailer. By this it can be transported on a skeleton trailer and fulfil the same transport needs as a trailer. The transport flows by truck is so great that there is a significant potential to transfer goods to rail and the trucks can get a greater part of the feeder transports to rail. It is necessary to start and change the development so more freight will be transferred to rail and sea instead of trucks in accordance with national and European targets. There is a need to do this to reach the environmental targets and the industry will get sustainable transports in the long term.QC 20230915