Cities around the world contemplate how the transports of the city can be greened by shifting passenger transport demand from private car to more sustainable modes. Car users in cities frequently do not fully pay for the externalities (for example congestion, delays, accidents, noise, and air pollution) they cause other car users and citizens. This paper models and compares the effects of welfare optimized parking charges, congestion taxes, and kilometre taxes in Malmö and Uppsala in Sweden, internalization of externalities, welfare and shift of demand from car use to other modes. 

We analyze the long-term effects on the car fleet and welfare distribution of three car-related policy instruments intended to reduce CO2 emissions: increased fossil-fuel taxes, an intensified bonus-malus system for new cars, and increased mandated biofuel blending. The effects on the car fleet are analyzed in terms of energy source, weight, and CO2 emissions. Distributional effects are analyzed in terms of income and geographical residence areas. The increased fuel taxes reduce CO2 emissions by 36%, mainly through less driving of fossil-fuel cars. The intensified bonus-malus system for new cars reduces CO2 emissions by 5%. Both these policies shift the car fleet toward increased shares of electric vehicles and increased average weight. Increased mandated biofuel blending has no estimated effect on the car fleet unless prices increase differently from in the reference scenario. The two first policy instruments are weakly progressive to slightly regressive over most of the income distribution, but barely regressive if the highest income group is also included. The fraction of each population group incurring substantial welfare losses is higher the lower the income group. In the geographical dimension, for all policies the rural areas bear the largest burden, small cities the second largest burden, and large cities the smallest burden. The burden in the long term versus the short term is lower for high-income earners and urban residents.

Studies of cities which successfully have shifted mode choice from car to more sustainable modes, suggest that coordinated packages of mutually reinforcing policy instruments are needed. Congestion charges and parking fees can be important parts of such packages. This paper aims to examine the introduction of welfare optimal congestion charges and parking fees in a model calibrated to Uppsala, a small city in Sweden. The results suggest that welfare optimal congestion charges in Uppsala are as high as EUR 3.0 in the peak hours and EUR 1.5 in the off-peak. In a rough cost-benefit analysis it is shown that the introduction of congestion charges in Uppsala are welfare improving if operating costs of congestion charges are proportional to city population size (compared to Gothenburg). The model can be used to assess when it is worthwhile to introduce congestion pricing.

Detta arbete analyserar motiv för subventionering av lokal och regional kollektivtrafik, baserat på ekonomisk teori och på numeriska modellberäkningar, med den huvudsakliga slutsatsen att det är samhällsekonomiskt lönsamt att subventionera kollektivtrafik och att öka turtätheten där efterfrågan är hög. Att lokal och regional kollektivtrafik subventioneras i första hand med skattemedel är vanligt i de flesta industrialiserade länder, ofta i storleksordningen 40–60 procent. I dag subventionerar regionala kollektivtrafikmyndigheter i Sverige kollektivtrafiken med mellan 44 och 80 procent av kostnaderna.

Det vi framför som det huvudsakliga samhällsekonomiska motivet för subventionering är att kollektivtrafik utmärks av en positiv extern effekt som kommersiella operatörer inte beaktar (är extern för dem) beroende på deras behov av finansiell vinst. Den positiva externa effekten, ofta kallad Mohring-effekten, består av att befintliga trafikanters väntetid minskar om priset sänks och ytterligare trafikanter motiverar ökad turtäthet. Med optimal nivå på pris och turtäthet täcks inte ens kollektivtrafikens rörliga kostnader, varför kompletterande finansiering via beskattning krävs.

För att uppskatta det optimala priset och den optimala subventionsnivån gör vi beräkningar för varje linje med dels en särskild optimeringsmodell för en kollektivtrafiklinje dels en simuleringsmodell för efterfrågberäkningar. De numeriska modellberäkningarna söker välfärdsoptima för priser, turtätheter (frekvenser) och subventioner med hänsyn till väntetider och trängsel i fordonen. För att finna dessa optima kombineras beräkningar med simuleringsmodellen och optimeringsmodellen.

Pris, turtäthet och subvention har optimerats för sju olika linjer i Stockholms läns kollektivtrafik, allt ifrån en lågbelastad busslinje i landsbygd till de hårdbelastade linjerna: busslinje 4 i Stockholms innerstad samt en tunnelbane- och en pendeltågslinje. De optimeringsmetoder som används är generellt användbara. De kan dock förväntas ge olika resultat beroende på lokala efterfrågenivåer, tidsvärderingar och driftskostnader. Jämfört med utgångsläget innebär välfärdsoptimum lägre priser än i dag för samtliga sju studerade linjer och högre frekvenser för de flesta, med undantag av busslinjer i mindre tättbefolkade områden med låg efterfrågan.

Känslighetsanalyser visar att antaganden om väntetidsvärderingar och samhällsekonomisk kostnad för skattefinansiering (skattefaktor) spelar stor roll för nivån för optimal subvention, pris, turintervall och för välfärdsförändring. Med lägre tidsvärderingar och/eller större skattefaktor är optimal subvention mindre, optimalt pris högre och optimal turtäthet lägre.

This report examines motives for subsidisation of local and regional public transport, based on economic theory and numerical calculations, with the main conclusion that it is economically efficient to subsidise public transport and to increase service frequency where demand is high.

Local and regional public transport in most industrialised countries is subsidised in the range of 40–60 per cent. In Sweden today regional authorities in charge of public transport are subsidising, between 44 and 80 per cent of the costs.

What we regard as the main economic motive for subsidisation is that public transport is characterised by a positive external effect, which commercial operators ignore (is external) due to their need of a financial surplus. This positive external effect, often called the Mohring-effect, is that the passengers waiting times decrease when frequencies are increased which requires the operations to be subsidised. With the optimal level of price and frequency the variable operating costs cannot be covered with ticket revenue, requiring some external form of supplementary financing.

The numerical calculations seek welfare optima for price, service frequency and subsidy with regard to invehicle congestion and waiting times. In order to find the optima a combination of a simulation model and an optimisation model has been applied, where the optimisation model was developed within this project.

Price, frequency and subsidy have been optimised for seven lines with different characteristics in the county of Stockholm, from a bus route low demanded in a rural area to routes with high capacity use: bus line 4 in Stockholm inner city as well as one underground line and one commuter rail line. The methods used are generally useful. They can, however, be expected to yield different results depending on local demand levels, time values and operating costs.

Compared with the initial situation today the welfare optima suggest lower prices for all seven lines, and higher frequency for most, except for bus lines in areas with less population density and low demand.

Sensitivity analyses show that assumptions on waiting time valuations and cost of public funds have large effects on optimal subsidy, price and frequency and for welfare change. With lower valuations of wait time and/or with a higher cost of public funds optimal subsidy is lower, optimal price is higher and optimal frequency is lower.

I detta projekt studerar vi hur Trafikverket principiellt bör förhålla sig till LCC-kalkyl i sin verksamhet med speciellt fokus på väginvesteringar. Grunden för den principiella analysen utgörs av kalkylmetodiken och dess likheter och skillnader med samhällsekonomisk kalkyl (CBA) som länge varit en viktig del av Trafikverkets beslutsunderlag vid åtgärdsval.

Tre viktiga observationer har gjorts i studien. Den första är den övergripande iakttagelsen att LCC-kalkyl bör betraktas som ett komplement till samhällsekonomiska kalkyler men användas främst på en mer detaljerad nivå för att välja mellan olika tekniska lösningar. Olika slags LCC-bedömningar kan därför ligga till grund för val av lösningar i alla skeden av bedömningar: förstudier, vägutredningar och projektering, och därmed med olika grad av detaljering. Det innebär att LCC-kalkyl kan och bör betraktas som ett beslutsunderlag för att genomföra en åtgärd med en given funktion kostnadseffektivt, det vill säga minimera kostnaden över livscykeln.

Vidare är en ytterligare observation att det kan finnas en risk att det optimala underhållet inte blir gjort, dels för att det saknas resurser för underhåll, men även på grund av att investeringsåtgärder genomförs med en annan pengapåse än underhållsåtgärder med anledning av politiska prioriteringar. Det kan även vara så att det är budgetförfarandet inom en organisation som gör det problematiskt med en optimering över hela livscykeln. Detta är organisatoriska frågor som bara kan lösas av regeringen eller inom Trafikverket med direktiv rörande vilka investeringar som ska genomföras och vilka beslutsunderlag som skall finnas. 

Dessutom är det observerat i vår studie att det metodmässigt kan skilja sig mellan LCC-kalkyl och samhällsekonomiska kalkyler beträffande trafikantkostnader vid trafikstörningar i samband med framtida underhåll. Vår uppfattning är att dessa trafikantkostnader bör ingå i en LCC-kalkyl och påvisar samma iakttagelser som Eriksson och Edelman (2014), nämligen att en stor trafikmängd gör att åtgärdsalternativ med ett lågt underhållsbehov generellt får en lägre relativ livscykelkostnad.

Slutligen blir rekommendationen att LCC-kalkyler har en viktig roll att spela inom Trafikverket när det kommer till att genomföra åtgärder på ett kostnadseffektivt sätt. Det är emellertid viktigt att kalkylmetodiken utvecklas och, framför allt, att de organisatoriska hindren för kostnadseffektiva åtgärdsval undanröjs.

In the current study, we analyze how the Swedish Transport Administration (STA) should involve LCC analysis in their activities regarding road investments. The basis for the study is the LCC analysis and its similarities and differences compared to cost-benefit analysis (CBA), where the latter for a long time has been an important part of STA’s decision basis for infrastructure measures.

We have made three important observations in our analysis. First, a generic observation is that LCC analysis should be used as a complement to CBA but preferably on a more detailed level to choose between different technical solutions. This implies that LCC analysis may, and should, be treated as a decision basis to conduct measures with a given operational function in an efficient way.

Furthermore, another observation is the risk for not conducting the efficient amount of maintenance, partly due to the lack of resources, but also since the maintenance measures and infrastructureinvestment measures are based on different, politically decided, budget constraints. Also, the budget process within the organization makes it difficult to optimize for the complete life cycle. Both these issues are organizational, that only can be solved on the governmental level or within STA with directions regarding the investment measures to conduct and which decision basis to rely on.

In addition, we have observed methodological differences between LCC analysis and CBA considering the road-user costs in connection to disturbances of planned road maintenance. Our view is that these costs should be included in an LCC analysis and our analyze confirm the observation of Eriksson and Edelman (2014), namely that a relatively high traffic volume leads to that measures with a small maintenance requirement in the future in general will have a lower life cycle cost.

Finally, our recommendation is that LCC analysis has an important role within STA when aiming for efficient design of infrastructure measures. However, it is of importance to develop the LCC methods and, especially, eliminate the organizational barriers for implementing LCC as a way for efficient measures

I detta notat redovisas resultaten av två studier som analyserat kostnader för Trafikverkets vägbeläggningar. Trafikverket har tillhandahållit två olika källor för information om beläggningsåtgärder. Den första är VUH databasen som innehållande mer än 20 000 registrerade och avslutade beläggningsuppdrag mellan åren 2001 till 2011. Den andra informationskällan baseras på en sammanställning som gjorts av 285 avtal om underhållsbeläggningar, det vill säga reinvesteringar i form av ny beläggning på längre vägavsnitt, som upphandlats 2012 och 2013. Den första studien analyserar VUH databasens användbara observationer. Resultaten visar att bitumenpriset har stark inverkan på kostnaden för beläggningar: En ökning av bitumenpriset med 10 procent ökar priset på asfalt med mellan 1,2 och 3,7 procent. Det finns vissa tecken på stordriftsfördelar i verksamheten. Kostnaderna för beläggningen ökar således med mellan 7 och 10 procent när beställningarna (i ton) ökar med 10 procent. Konkurrens mätt som antalet aktiva operatörer i regionen under året har ingen signifikant effekt. Med viss variation har Skåne lägre och region Norr högre kostnader än övriga regioner. Den andra studien visar att kostnaden för en underhållsbeläggning ökar med nästan sex procent om storleken på beställningen ökar med 10 procent. Det finns därmed stordriftsfördelar i att öka storleken i detta avseende. Storleken på ett avtal kan också, som noterades ovan mätas som antal delkontrakt i varje grupp. Analysen pekar på att kostnaden ökar med antalet delkontrakt. Det innebär att även om det kan finnas stordriftsfördelar förenade med att upphandla underhållsbeläggningar som är stora mätt som belagd yta, kan det finnas skäl att inte klumpa samman allt för många delprojekt i ett och samma kontrakt om avståndet mellan de olika delarna är för långt.

This report presents the results of two studies that analyze the costs of the Swedish Transport Administration’s (Trafikverket) tendered contracts for road pavements. Trafikverket provided two different sources of information about the pavement orders/contracts. The first is VUH database containing more than 20 000 registered and completed orders from the years 2001 to 2011. The second is a compilation of 285 contracts for replacement pavements, i.e. reinvestment in the form of new pavement on longer stretches of road, tendered in 2012 and 2013. The first study analyzes a subset of observations from the VUH database for the most frequent combinations of type and variety separately and for all observations. The results show that the price of bitumen has a strong impact on the cost of pavements: An increase in bitumen price by 10 percent, increases the price of pavements between 1.2 and 3.7 percent. There is some evidence of economies of scale in operations. The cost of pavements, thus increases by between 7 and 10 percent when the size of orders (in tons) increase by 10 percent. Competition measured as the number of active operators in the region during the year, has no significant effect. With some variation, the region of Skåne has lower and the region North region higher costs than other regions. The second demonstrates that cost increase by nearly six percent if the size (in square meters) of a contract increases by 10 percent. There are thus economies of scale to increase in size measured as area. The size of a contract may also be measured as the number of orders in each contract. The analysis indicates that the cost increases with the number of orders. That means that even though there may be economies of scale associated with the procurement of replacement pavements that are large as measured by the pavement are, there may still be reasons not to combine too many orders in one contract. One explanation may be that the distance between the component parts of the overall contract is too long.

Syftet med detta projekt är att sammanställa och jämföra de kostnadskalkyler och prognoser avseende trafikflöden som ligger till grund för samhällsekonomiska kalkyler i planer med utfall, samt att föreslå metoder och peka ut behov av data för fortsatt arbete.

I denna studie har de efterkalkyler som redovisats i Vägverkets och Banverkets årsredovisning för åren 1996 till 2009 använts. Dessa har blivit föremål för granskning och kritik från Riksrevisionen (2010 och 2011), vilket vi återkommer till. Med denna reservation har efterkalkylerna använts för att bedöma förkalkylernas träffsäkerhet. De förkalkyler som använts är de kostnader som redovisats i planbeslut.

European railway regulation proceeds on the assumption that increased competition among railway operating companies will yield lower prices and better services for passengers. At the same time legislators are aware that insufficient provision of information on the supply of services and time consuming procedures for through ticket reservations may erect a substantial obstacle and reduce the demand for services. This paper compares how the regulatory regimes in Sweden, Great Britain and Germany handle the provision of through ticketing and how the different approaches have been justified. The analysis proceeds from official policy documents and examines law texts and the policies of organisations in charge of providing tickets to passengers. The main findings are that not only do the regulations of ticket provision have different forms in these three countries; they also differ on how important a common neutral system for ticketing is professed to be for a well-functioning market. Therefore the emphasis on a common and neutral system for ticket provision is also very different in the three countries. Great Britain has a compulsory system for neutral provision of tickets, Germany has a system provided by the incumbent and Sweden has a formally neutral system which is owned and organised primarily by the incumbent with voluntary association for entrants. The degree to which common ticketing has been justified also varies. So far we have found no more elaborate analyses on the welfare consequences of operating common ticketing systems or the lack of such systems.