1.19 Utforming av tunneler

Kapitlet er revidert i 2016 av Alena Høye (TØI)

Tunneler bygges ofte i områder med vanskelige terrengforhold, for å unngå konflikter med eksisterende bebyggelse i byer, eller for å skape en undersjøisk vegforbindelse. Tunneler har som regel lavere ulykkesrisiko enn sammenlignbare veger i dagen, men risikoen for alvorlige ulykker kan i noen tilfeller være høyere enn på veger i dagen. Ulykkesrisikoen er som regel størst i inngangssonen og lavest i midtsonen. Toløpstunneler har som regel (men ikke alltid) lavere ulykkesrisiko enn ettløpstunneler, og tunneler i spredtbygd strøk har i gjennomsnitt lavere ulykkesrisiko enn tunneler i byer. Belysning i tunneler og lyse vegger med god kontrast mot vegbanen kan redusere ulykkesrisikoen. Krappe kurver og bratte stigninger medfører økt ulykkesrisiko i tunneler, og smale tunneler har høyere ulykkesrisiko en bredere tunneler.

Problem og formål

Norge har mange områder med vanskelige terrengforhold. Bratte fjellsider, trange daler, dårlige grunnforhold og mange fjorder vanskeliggjør og fordyrer vegbygging. Mange veger i vanskelig terreng (særlig eldre og mindre trafikkerte veger) er smale, svingete og har et farlig sideterreng. Dette bidrar til å øke ulykkesrisikoen. I slikt terreng kan både trafikksikkerheten og fremkommeligheten ofte forbedres når vegen legges i tunnel. Fjorder kan, uten tunnel, ofte bare krysses med lange omveger eller ferger, noe som også medfører dårligere fremkommelighet og/eller mindre forutsigbarhet.

I spredtbygd strøk bygges tunneler hovedsakelig for å forkorte veglinjen og holde vegen åpen om vinteren. I tettbygd strøk bygges tunneler også for å unngå konflikter med eksisterende bebyggelse og for å forbedre miljøet. Undersjøiske tunneler bygges når dette vurderes som mer hensiktsmessig enn en ferge- eller broforbindelse eller store omveger.

I Norge har det i 2005-2014 skjedd 58 dødsulykker i tunneler med til sammen 100 innblandede kjøretøy og 63 drepte. Av disse skjedde 10 ulykker (17% av dødsulykkene i tunnel) med til sammen 14 drepte (22% av drepte i tunnel) i undersjøiske tunneler som utgjør omtrent 10% av den samlede tunnellengden i Norge. De fleste ulykker var møteulykker (52%) fulgt av eneulykker (38%). Omtrent halvparten av ulykkene (53%) skjedde i stigninger. Tunnelen var ubelyst i 6% av ulykkene og i ytterligere 6% av ulykkene var tunnelbelysningen defekt eller ikke i samsvar med standarden. Av de innblandede kjøretøyene var 67% personbiler eller varebiler, 19% var tunge kjøretøy og 10% var motorsykler. Her er det ikke skilt mellom ett- og toløpstunneler. I toløpstunneler er påkjøring bakfra den mest vanlige ulykkestypen og samtidig den ulykkestypen som medfører størst brannfare (Yeung & Wong, 2014).

Tunneler har i gjennomsnitt lavere ulykkesrisiko enn sammenlignbare veger i dagen, men ulykkene er ofte mer alvorlige (Kircher & Ahlström, 2012). Tunneler medfører en del spesifikke sikkerhetsproblemer som skiller seg fra veger i dagen. Dette er bl.a.:

  • Det er vanskeligere lysforhold, især i inngangssonen når det er dagslys ute, som kan medføre problemer med å venne seg til mørkere omgivelser (Bassan, 2016). Flere studier har også vist at en del førere bremser ned når de kjører inn i en tunnel og at dette kan medføre økt ulykkesrisiko fordi trafikkflyten forstyrres (SWOV, 2011).
  • Kjøring i tunneler krever mer oppmerksomhet enn kjøring på veg i dagen, noe som kan øke ulykkesrisikoen (Bassan, 2016).
  • Monotoni i lange tunneler øker risikoen for uoppmerksomhet og innsovning (Nævestad & Meyer, 2011); en av de mest typiske faktorer som bidrar til ulykker i tunnel er trøtthet og/eller distraksjon (Nussbaumer, 2007).
  • Det er vanskeligere å vurdere farten i tunneler, noe som kan medfører større fartsvariasjon og (især i kombinasjon med uoppmerksomhet) høyere risiko for påkjøring bakfra ulykker (Manser & Hancock, 2007).
  • Det er vanskeligere å bedømme stigninger og fall noe som fører til at farten kan bli for høy i nedoverbakker, i tillegg til at fartsvariasjonen øker, noe som kan øke antall forbikjøringer og risikoen for påkjøring bakfra ulykker. Stigninger og fall kan være et problem især i undersjøiske tunneler (Nævestad & Meyer, 2011).
  • Det er begrensede muligheter for å unnamanøvre i kritiske situasjoner og tunneler mangler et tilgivende sideterreng, noe som fører til at det ofte kjøres i større avstand fra vegkanten for å øke avstanden til tunnelveggen. I ettløpstunneler medfører dette at det blir mindre avstand til møtende trafikk (SWOV, 2011).
  • Tunneler har en del kjennetegn som kan utløse ubehag hos en del førere som mangel på dagslys og synlige rømningsmuligheter, monotoni, manglende landemerker og referanser til distanse og stigning/fall (Hokstad et al., 2012).
  • Ved ulykker eller brann kan fluktvegen være blokkert og redningsarbeidet kan være vanskeligere enn på veger i dagen.

På den andre siden finnes det også en del faktorer som kan bidra til å redusere risikoen i tunneler. Bl.a. har tunneler som regel ikke kryss eller avkjørsler, ingen eller liten gang- og sykkeltrafikk, gunstigere linjeføring og tunneler er ikke utsatt for nedbør eller ras (Siemens, 1989). I tillegg er gjennomsnittsfarten i tunneler ofte lavere og de fleste kjører med større tidsluker, mindre variasjon i sideplasseringen, større avstand fra kantlinjen, og det er færre forbikjøringer i ettløpstunneler enn på en sammenlignbar veg i dagen (Caliendo et al., 2013; Calvi et al., 2012; Tornrös, 2000; Yeung & Wong, 2014). Slike endringer i føreratferd kan tolkes slik at kjøring i tunnel er mer slitsomt og krever større oppmerksomhet enn kjøring på veg i dagen (Bassan, 2015).

Utformingen av tunneler skal sørge for at ulykkesrisikoen i tunneler ikke er høyere enn på veg i dagen, og helst lavere, fordi redningsarbeid ved ulykker i tunneler er vanskeligere enn ved ulykker på veg i dagen.

Beskrivelse av tiltaket

Krav til utforming av tunneler er gitt i håndbok N500 (Statens vegvesen, 2010). Tiltak og utrustning som kreves for å sikre et minimum sikkerhetsnivå i tunneler, er bl.a. belysning, ventilasjonsanlegg, havarinisjer, snunisjer eller gangbare tverrforbindelser mellom tunnelløp, nødutganger, nødstrømsanlegg, ledelys, nødtelefon og branslokkere, slokkevann, rødt stoppblinksignal, kommunikasjonsutstyr og høydehinder. Hvilke tiltak og hvilket utstyr som kreves, avhenger av tunnelklassen. I tillegg kan variable skilt, kjørefeltsignaler, kameraovervåkning, bommer mv. være aktuelle tiltak. I brannsikringen av tunneler inngår bl.a. generelle krav til tunnelkonstruksjonen, hendelsesdetektering og beredskapsplaner.

Dette kapitlet oppsummerer resultater fra empiriske studier om ulykkesrisikoen i tunneler og ulike faktorer som påvirker ulykkesrisikoen, bl.a. antall tunnelløp, trafikkmengde, belysning og veggeometri. Tiltak som reduserer ulykkesrisikoen i tunneler, kan også redusere brannrisikoen. Brannsikring av tunneler inngår imidlertid ikke i dette kapitlet.

Virkning på ulykkene

Tunnel vs. veg i dagen

Ser man hele tunnelen under ett, er ulykkesrisikoen i tunneler som regel lavere enn på sammenlignbare veger i dagen, mens risikoen for alvorlige ulykker er like høy eller høyere.  

Modellberegninger med norske ulykkesdata viser at tunneler i gjennomsnitt har 26% færre personskadeulykker enn en veg i dagen når alt annet, inkludert trafikkmengden, er likt, men at antall drepte og hardt skadde er omtrent det samme som på veg i dagen (Høye, 2014). For tyske tunneler viser Lemke (2000) at toløpstunneler har mellom 35 og 50% lavere ulykkesrisiko enn en sammenlignbar veg i dagen og at ettløpstunneler har 55% lavere ulykkesrisiko enn en sammenlignbar veg i dagen. Forskjellene i ulykkeskostnadene mellom tunneler og veg i dagen derimot er omtrent like store. Caliendo et al. (2013) viser at en økning av trafikkmengden i tunneler medfører en større økning av antall alvorlige ulykker (+2,1% per prosent økning av trafikkmengden) enn av mindre alvorlige ulykker (+1,5% per prosent økning av trafikkmengden). Toløps-motorvegtunneler har ifølge Caliendo og Guglielmo (2012) i gjennomsnitt omtrent 60% flere alvorlige ulykker enn motorveger i dagen.

Eldre studier fra Norge og Sverige (Hvoslef, 1991; Mo, 1980; Thoma, 1989) viste at tunneler i gjennomsnitt har 6% færre ulykker enn veger i dagen (95% konfidensintervall [-15; +3]). Forskjellen mellom tunneler og veger i dagen var størst i tettbygd strøk, her hadde tunnelene 61% færre ulykker enn veger i dagen (95% konfidensintervall [-77; -35]).

Soner i tunnelen

Ulykkesrisikoen varierer i ulike avstander fra tunnelåpningen. På grunnlag av en kartlegging av ulykkesrisiko i tunneler, viser figur 1.19.1 antall personskadeulykker per million kjøretøykilometer for ulike soner i ulike typer tunnel.

image - no description

Figur 1.19.1: Antall personskadeulykker per million kjøretøykilometer i ulike soner i tunneler (Amundsen & Engebretsen, 2008).

Figur 1.19.1 viser at ulykkesrisikoen i tunneler er høyest i overgangssonene mellom tunnelen og vegen i dagen. Dette er konsistent med funnene i flere andre studier. Også andre studier fant høyere ulykkesrisiko i inngangssonen til tunneler enn i midten av tunnelen, især med trafikk som kjører inn i tunnelen (Lemke, 2000; Nussbaumer, 2007; Yeung og Wong, 2013). Lemke fant en slik effekt kun på veg inn i tunnelen (toløpstunneler), men ikke på veg ut.

Fordelingen av ulykkestypene er også forskjellig mellom tunnelsonene (Ma et al., 2009; Nussbaumer, 2007; Yeung & Wong, 2013). I inngangssonen og ved tunnelportalen er eneulykker overrepresentert, mens møteulykker er overrepresentert i midtsonen.

At ulykkesrisikoen er høyere i inngangssonen kan bl.a. ha sammenheng med at tunnelportalen er et fast hinder som kan påkjøres, at lysforholdene endrer seg både når man kjører inn i en tunnel og ut av en tunnel og at førere endrer kjøreatferd. Mange øker for eksempel avstanden fra kantlinjen og/eller bremser ned (Caliendo et al., 2013). I studien til Lemke (2000) skjedde halvparten av alle dødsulykkene i den første delen av tunnelen i forbindelse med at et kjøretøy hadde kjørt inn i tunnelportalen. Verwey (1995) viste at mange førere retter all oppmerksomheten på tunnelåpningen når de kjører inn i en tunnel uten å få med seg annen informasjon, for eksempel fra skilt. En annen faktor som kan bidra til høy ulykkesrisiko i den første delen av tunnelen er at vegen ved tunnelåpninger ofte ligger i skyggen og dermed kan være mer utsatt for glatt føre enn veger der sollyset slipper mer til. 

Ett- vs. toløpstunneler

Toløpstunneler kan i utgangspunktet forventes å ha høyere sikkerhet enn ettløpstunneler, bl.a. fordi det ikke kan skje møteulykker i toløpstunneler (unntatt med spøkelsesbilister, men dette er et svært sjeldent fenomen). Modellberegninger med norske ulykkesdata (Høye, 2014) viser at toløpstunneler har 6% færre personskadeulykker [-26; +18] og 30% færre drepte eller hardt skadde [-63; +35] enn ettløpstunneler når alt annet er likt. En studie fra Sveits (Salvisberg et al., 2004) viste at toløpstunneler har 45% færre ulykker [-60; -24] enn ettløpstunneler.

Det finnes imidlertid også studier som viser det motsatte. I en studie fra Østerrike (Robatsch & Nussbaumer, 2005) hadde toløpstunneler 17% flere personskadeulykker enn ettløpstunneler, og Nussbaumer (2007) viser at toløpstunneler har over dobbelt så høye ulykkeskostnader som ettløpstunneler. Safestar (2002) har sammenlignet ulykkesrisikoen i toløpstunner med ulykkesrisikoen på lignende veger i dagen i flere land, men uten at det er mulig å trekke konklusjoner. 

Tunneler i tett- vs. spredtbygd strøk

Den norske studien fra Amundsen og Engebretsen (2008) viste at det er store forskjeller mellom tunneler i tett- og spredtbygd strøk. Toløpstunneler i byer har 50% flere personskadeulykker per million kjøretøykilometer enn ettløpstunneler og fire ganger så mange ulykker som toløpstunneler i spredtbygd strøk. Dette gjelder kun tunnelenes midtsone. I inngangssonen (fra 50 m før til 150 etter tunnelingangen) er forskjellene mindre, her er ulykkesrisikoen i toløpstunneler i byer 4% høyere enn i ettløpstunneler og 47% høyere enn i toløpstunneler i spredtbygd strøk. PIARC (1995) viste at motorvegtunneler i byer i gjennomsnitt har høyere ulykkesrisiko enn motorvegtunneler på landet, noe som forklares i hovedsak med at slike tunneler ofte er smalere (SWOV, 2011). 

Undersjøiske tunneler

Ulykkesrisikoen i norske undersjøiske tunneler er ifølge Amundsen og Engebretsen (2008) 16% høyere enn i andre tunneler (95% konfidensintervall [-15; +38]). Ulykkesmodeller som er beregnet av Høye (2014) viser derimot at undersjøiske tunneler har 33% færre personskadeulykker [-58; +5] og 20% færre drepte og hardt skadde [-67; +95] enn andre tunneler når man kontrollerer for andre vegegenskaper som bl.a. fartsgrense, antall kjørefelt og trafikkmengde.

Et spesielt problem for trafikksikkerheten i undersjøiske tunneler er at det ofte er en bratt stigning/fall mot midten av tunnelen. Tunneler med bratte hellinger er sterkt overrepresentert i tunnelbranner og det er især tunge kjøretøy som er involvert i branner i undersjøiske tunneler (Nævestad & Meyer, 2012). Det anbefales i Norge at hellingen ikke skal være mer enn 5% (Statens vegvesen, 2012). For å redusere ulykkesrisikoen i bratte nedoverbakker i undersjøiske tunneler har strekningskontroll (SATK) vist seg å være et effektivt tiltak (jf. kapittel 8.2). 

Trafikkmengde og ulykkesrisiko i tunneler

Antall ulykker i tunneler har i flere studier vist seg å øke mer enn proporsjonalt med økende trafikkmengde, dvs. at ulykkesrisikoen øker med økende trafikkmengde. På veger i dagen er det som regel omvendt, her øker ulykkestallet mindre enn proporsjonalt med økende trafikkmengde, dvs. at ulykkesrisikoen går ned med økende trafikkmengde.

En økning av ÅDT på 1% i tunnel medfører i gjennomsnitt en økning av antall mindre alvorlige ulykker på 1,46% og en økning av antall alvorlige ulykker på 2,1% (Caliendo et al., 2013), en økning av antall personskadeulykker på 1,49% og en økning av antall drepte på 1,41% (Deubelein et al., 2013). Modellbereginger for norske tunneler viser at sammenhengen mellom trafikkmengde og ulykker endrer seg med økende trafikkmengde (Høye, 2014). Beregningene viser at en økning av trafikkmengden på 1% medfører en økning av antall personskadeulykker på 0,67% ved en ÅDT på 1.000, på 1% ved en ÅDT på 3.000 og på 1,68% ved en ÅDT på 50.000. Antall drepte og hardt skadde derimot øker mindre enn proporsjonalt med trafikkmengden opptil en trafikkmengde på over 50.000. Robatsch og Nussbaumer (2005) viste at ulykkesrisikoen i tunneler øker med økende trafikkmengde, især i ettløpstunneler. Antall personskadeulykker per million kjøretøykilometer i ettløpstunneler er 0,018 ved ÅDT < 10.000, 0,070 ved 10.000 < ÅDT < 15.000 og 0,097 ved ÅDT > 15.000. I toløpstunneler er risikotallene henholdsvis 0,066, 0,131 og 0,141. 

Tungtrafikk i tunnelen

Sammenhengen mellom andelen tunge kjøretøy i tunnel og antall ulykker er undersøkt i flere studier med ulike resultater.

For antall personskadeulykker viser Caliendo et al. (2013) og Deubelein et al. (2013) at en økende andel tung trafikk i tunneler medfører økende antall personskadeulykker. Caliendo et al. (2013) viser at antall personskadeulykker er 20% høyere når det er 31% tunge kjøretøy enn når det er 14% tunge kjøretøy (14 og 31% er henholdsvis den minste og den største andelen tunge kjøretøy i tunnelene som inngår i studien). Deubelein et al. (2013) viser at 1% økning av andelen tung trafikk medfører en økning av antall personskadeulykker på 0,95%.

For alvorlige ulykker spriker resultatene, det ble funnet både økende, uendret og synkende antall alvorlige ulykker med økende andel tung trafikk. Caliendo et al. (2013) viser at antall alvorlige ulykker er 12% høyere når det er 31% tunge kjøretøy enn når det er 14% tunge kjøretøy. Caliendo et al. (2016) fant ingen sammenheng mellom andelen tung trafikk og antall alvorlige ulykker. Deubelein et al. (2013) viser at 1% økning av andelen tung trafikk medfører en reduksjon av antall drepte på 0,18% (sammenhengen med antall drepte er ikke statistisk signifikant). 

Belysning i tunneler

Belysning i tunneler kan forbedre siktforholdene, noe som vanligvis medfører en reduksjon av antall ulykker (jf. kapittel 1.18). Et høyt belysningsnivå i inngangssonen til tunneler kan gjøre overgangen fra dagslys til tunnel mykere, noe som også kan tenktes å redusere risikoen i inngangssonen (Wang et al., 2010). Eksperimentelle studier har vist at mørke omgivelser og svake kontraster som regel fører til at de fleste underestimerer farten (Snowden et al., 1998). Dette kan føre til at farten i tunneler ofte øker (Manser & Hancock, 2007) og belysning kan tenkes å motvirke en slik effekt. Kircher og Ahlstrom (2012) viser i simulatorforsøk at lyse tunnelvegger som gir en god kontrast mot kjørebanen, har en større positiv effekt på bilføreres oppmerksomhet enn sterk belysning. Belysningen kan også benyttes for å forbedre det visuelle inntrykket av vegens forløp. To rader med lys under taket kan få førere til å kjøre nærmere tunnellveggen og dermed i større avstand fra møtende trafikk i ettløpstunneler med to kjørefelt (Flø & Jenssen, 2007).

En eldre norsk studie (Mo, 1980) viste at tunneler med belysning i gjennomsnitt har 35% færre ulykker [-51; -14] enn tunneler uten belysning. Flikrende lys kan imidlertid virke søvndyssende, især når frekvensen matcher hjertets hvilerytme på ca. 70 slag i minuttet (Hokstad et al., 2012). 

Bergrom i lange tunneler

I lange tunneler anlegges det noen ganger bergrom, dvs. at det åpnes større haller hvor det også installeres spesiell belysning. Et eksempel er Lærdalstunnelen på 24,5 km som har tre bergrom. Slike bergrom kan gjøre det mindre ubehagelig å kjøre gjennom lange tunneler, bl.a. fordi førere får en referanse som indikerer hvor langt de har kommet og hvor mye av tunnelen som gjenstår og for å bryte opp monotonien (Jenssen et al., 2006). Det er ikke funnet studier av virkningen på ulykker. Simulatorforsøk tyder på at bergrom i forbindelse med kunstnerisk belysning i lange vegtunneler kan redusere risikoen for at førerne sovner underveis og redusere sidevariasjonen og fart (Flø & Jenssen, 2007). Det finnes imidlertid lyskonstellasjoner som har utilsiktede effekter som f.eks. lys som minner om vann eller brann eller som inneholder mange detaljer og virker distraherende (Flø & Jenssen, 2007). 

Kurver, stigninger og tverrprofil i tunneler

Tabell 1.19.1 oppsummerer resultater fra studier som har undersøkt hvordan stigninger, kurver og tunnelbredde påvirker ulykkesrisikoen i tunneler. Resultatene er basert på de følgende studiene:

Mo, 1980 (Norge)
Hvoslef, 1991 (Norge)
Amundsen og Ranes, 1997 (Norge)
Amundsen og Engebretsen, 2008 (Norge)
Deubelein et al., 2013 (Italia)
Høye, 2014 (Norge)

Tabell 1.19.1: Sammenheng mellom tunnelgeometri og antall personskadeulykker.   

 

Prosent endring av antall ulykker




Ulykkestyper som påvirkes

Beste anslag

95% Usikkerhet i virkning

Kurve vs. rett strekning

Personskadeulykker i tunneler

+6

(+2; +9)

 

Drepte eller hardt skadde i tunneler

+1

(-3; +5)

Dobling av kurveradius

Personskadeulykker i tunneler

-35

(-45; -24)

Stigning vs. flat strekning

Personskadeulykker i tunneler

+8

(-7; +25)

Stigning (1,67%) vs. flat strekning

Personskadeulykker i tunneler (motorveg)

+12

(+8; +16)

 

Drepte i tunneler (motorveg)

+23

(+17; +30)

Tunnelbredde over vs.
under 6 m

Personskadeulykker i tunneler

-63

(-69; -54)

Tunnelbredde over vs.
under 8 m

Personskadeulykker i tunneler

 -34

(-47; -17)

For kurver viser resultatene i tabell 1.19.1 at antall ulykker er høyere i kurver enn på rett strekning, men at antall drepte eller hardt skadde ikke er forskjellig. Resultatene gjelder i hovedsak krappe kurver og er basert på ulykkesmodeller for alle typer tunnel i Norge (Høye, 2014) og på en studie av ulykker i motorvegtunneler i Italia (Deubelein et al., 2013). I samsvar med disse resultatene tyder resultatene fra Amundsen og Engebretsen (2008) på at en dobling av kurveradius medfører en reduksjon av antall personskadeulykker på 35% som er statistisk signifikant. En mulig forklaring på at (krappe) kurver øker ulykkesrisikoen er at kurver ofte er vanskelige å forutsi fordi tunnelveggene hindrer sikten framover (SWOV, 2011).

Resultatene kan ikke tolkes slik at alle typer kurver generelt øker ulykkesrisikoen. Slake kurver kan gjøre det mindre monotont å kjøre i tunneler og redusere risikoen for å bli blendet på veg ut av tunnelen (Flø & Jenssen, 2007). Statens vegvesen (2010) anbefaler derfor å legge inn kurver i hver ende av tunnelen og å legge inn lange slake kurver i lange tunneler for å bryte monotonien.

Også stigninger ser ut til å medføre en økning av antall ulykker. Resultatet er basert på studiene til Hvoslef (1991), Amundsen og Engebretsen (2008), Deubelein et al. (2013) og Høye (2014). Forklaringen på at økende stigningsgrad som regel medfører både flere og mer alvorlige ulykker er høy fart i nedoverbakker og saktegående kjøretøy og store fartsforskjeller i oppoverbakker (SWOV, 2011). Et separat kjørefelt for saktegående kjøretøy kan redusere den ugunstige virkningen av stigninger på ulykkenes alvorlighet (Bressler, 2003). Nævestad og Meyer (2014) viste at bratte signinger øker risikoen for brann i tunge kjøretøy som er utløst av tekniske feil. En nederlandsk studie viser at ulykker ofte hoper seg opp i bunnen av tunneler, noe som forklares med høy fart (SWOV, 2011).

Økende tunnelbredde medfører redusert antall ulykker. Disse resultatene er basert på to eldre studier (Mo, 1980; Amundsen & Ranes, 1997).

For fortau i tunneler (toløps-motorvegtunneler) ble det ikke funnet noen effekt på antall alvorlige ulykker i studien til Caliendo et al. (2016).

Kryss i tunneler

Kryss i tunneler kan være krevende for trafikanter, især fordi siktlengdene som regel er korte. Likevel kan kryss ha en positiv effekt, især i lange tunneler, ved at de bryter monotonien og gir en større «romfølelse». Det er ikke funnet empiriske studier av virkningen på ulykker, men man kan anta at det avhenger av kryssets utforming om kryss fører til flere eller færre ulykker.

Tunnellengde

Flere studier har vist at lengre tunneler i gjennomsnitt har lavere ulykkesrisiko enn kortere tunneler, selv om ensformigheten i tunneler kan medføre redusert oppmerksomhet og selv om det ofte er flere som forbikjøringer og flere som skifter kjørefelt, i lengre tunneler enn i kortere tunneler (Bassan, 2016; SWOV, 2011; Van Kleef et al., 2001). Ulykkene blir imidlertid i gjennomsnitt mer alvorlige i lengre tunneler (Statens vegvesen, 2012) og det er flere ulykker som skjer i forbindelse med innsovning i lange tunneler enn i kortere tunneler (Jenssen et al., 2006).

I ulykkesmodellene av Høye (2014) øker antall ulykker med tunnellengden, men tunneler over én km lengde har 47% færre ulykker per kilometer enn tunneler under én km lengde enn man ellers ville forvente ut fra tunnelegenskapene. I studien til Caliendo et al. (2013) medfører en økning av tunnellengden med en halv km en økning av antall ulykker på 39%. Dermed er økningen av antall ulykker mindre enn økningen av tunnellengden opptil en lengde på omtrent to km (den gjennomsnittlige tunnellengden er omtrent én km). I studien til Caliendo et al. (2016) medfører en økning av lengden på toløps-motorvegtunneler på 1% en økning av antall alvorlige ulykker på 0,48%.

Derimot tyder resultatene fra Robatsch og Nussbaumer (2005) på at ulykkesrisikoen synker med økende tunnellengde kun i toløpstunneler, og ikke i ettløpstunneler. Toløpstunneler med en lengde på mellom fire og fem km har i denne studien omtrent 70% lavere risiko enn toløpstunneler med en lengde på under én km.

Tunnelvegger

Flere studier har vist at farge og mønster på tunnelvegger kan påvirke fart og oppmerksomhet. For eksempel viste Kircher og Ahlstrom (2012) at lyse tunnelvegger har en positiv effekt på bilføreres oppmerksomhet og Manser og Hancock (2007) viste at striper på tunnel med synkende avstand mellom stripene reduserer farten. Det er ikke funnet empiriske studier av hvordan utformingen av tunnelvegger påvirker ulykkesrisikoen. Törnros (2000) fant ingen effekt av ulike typer tunnelvegger på kjøreatferd i et simulatorforsøk.

Virkning på framkommelighet

Tunnelers virkning på framkommeligheten avhenger i stor grad av hvilket trafikk­miljø tunnelene bygges i. På motorveger er fartsnivået i tunneler omtrent det samme som på motorveger i dagen. Tunneler på veger i spredtbygd strøk kan gi reisetidsgevinst sammenlignet med veg i dagen, fordi veglinjen forkortes og kurver unngås og undersjøiske tunneler kan gi reisetidsgevinst fordi store omveger / ferge unngås. Tunneler på veger i tettbygd strøk kan også gi reisetidsgevinst for motor­kjøretøy, ved at antall stopp på grunn av kryss og avkjørsler reduseres, samtidig som det er liten gang- og sykkeltrafikk i tunneler. Kapasiteten i tunneler kan være mindre enn på lignende veger i dagen fordi avstanden til forankjørende i gjennomsnitt er større (Yeung & Wong, 2014).

Fartsmålinger i Ellingsøy-tunnelen ved Ålesund (lengde 3.481 meter, største stigning 85 promille, fartsgrense 80 km/t) viser at lette biler holder en fart på mellom 80 og 90 km/t som er lite påvirket av stigningene. For tunge kjøretøy påvirker stigningene farten sterkt. Den faller til 30-40 km/t (Stabell, 1992). I tunneler med sterk stigning kan det følgelig oppstå store hastighetsforskjeller mellom lette og tunge kjøretøy.

Virkning på miljøforhold

I tunneler med stor trafikk er god ventilasjon en forutsetning for å holde akseptabel luftkvalitet i tunnelen. Krav til tunnelventilasjon er gitt i vegnormalene (Statens vegvesen, 2010).

Tunneler i tettbygd strøk som fjerner gjennomgangstrafikk fra boligområder kan bedre miljøforholdene for beboere langs vegen. En undersøkelse av korttids­virkninger av Vålereng-tunnelen (Kolbenstvedt et al., 1990) viste at antall boliger som var utsatt for et utendørs støynivå på 65 desibel eller mer ble redusert med mellom 8 og 28%. Forurensningsbelastningen, målt som konsentrasjonen av kullos (CO) og nitrogendioksid (NO2) per kubikkmeter luft, ble også redusert. Tunneler som forkorter kjørelengden reduserer drivstofforbruket.

En del mennesker kan føle seg utrygge ved ferdsel i tunneler, fordi det er mørkt og de er i et lukket rom (Rein, 1986). Det er anslått at 0,63% lider av mildere grader av frykt for lukkede steder, mens 0,22% lider av alvorlig (invalidiserende) frykt for lukkede steder.

Kostnader

Det er ikke funnet aktuelle kostnadstall for bygging av tunneler.

Nytte-kostnadsvurderinger

Nytte og kostnader ved å bygge en tunnel avhenger sterkt av lokale forhold. Det er derfor vanskelig å oppgi generelle tall. For å vise mulige virkninger, er det i 1997 laget to regneeksempler.

Det ene eksemplet gjelder bygging av en hovedveg (ÅDT 30.000) i tunnel i by. Det er forutsatt at tunnelen fører til 40% nedgang i antall ulykker og at tunnelen overtar 60% av trafikken fra den gamle vegen. Det er estimert at den samfunnsøkonomiske nytten er omtrent 40% høyere enn byggekostnadene. Reduserte tidskostnader utgjør den største andelen av den samfunnsøkonomiske nytten (51%), mens reduserte ulykkeskostnader utgjør 27%, reduserte miljøkostnader 18% og reduserte driftskostnader for kjøretøy 4%.

Det andre eksempelet gjelder bygging av en tunnel i spredtbygd strøk. Her er det forutsatt en årsdøgntrafikk på 3.000, en ulykkesreduksjon på 25% og at all trafikk overføres til tunnel. Det er estimert at den samfunnsøkonomiske nytten er kun omtrent en fjerdedel av byggekostnadene. Det vil følgelig normalt ikke lønne seg å legge veger i spredtbygd strøk i tunnel. Men der hvor man sparer store omveger, eller kan legge om spesielt farlige vegstrekninger, kan dette stille seg annerledes.

Formelt ansvar og saksgang

Initiativ til tiltaket

Initiativ til bygging av tunnel kan bli tatt av vegmyndighetene eller av beboere i trafikkerte områder som ønsker å få fjernet trafikken fra boligområdet. Beboere i områder uten fast vegforbindelse ønsker ofte også tunnelforbindelse til om­verdenen, da dette anses som mer pålitelig enn veg i dagen eller fergeforbindelse, som begge er mest utsatt for forsinkelser eller stengning i dårlig vær. De fleste større tunneler som er bygget i Norge de siste årene er undersjøiske tunneler som gir fast vegforbindelse til øyer, eller høytrafikkerte bytunneler som fjerner trafikk fra boligområder.

Formelle krav og saksgang

Formelle krav til utforming av tunneler er gitt i vegnormalene og finnes i håndbok N500 om tunneler utgitt av Statens vegvesen (Statens vegvesen, 2010). Ikke alle eksisterende tunneler er bygget i samsvar med dagens krav til tunneler. For disse finnes et utbedringsprogram som er en del av Nasjonal Transportplan. Statens vegvesen har som mål å utbedre alle tunneler der fri høyde og/eller bredde er mindre enn 4 meter.

Før tunnel bygges må det utarbeides reguleringsplan. Ved tunnelbygging i byer og tettsteder må eventuelle konflikter med eksisterende ledningsnett for vann, avløp, strøm og telefon kartlegges.

Ansvar for gjennomføring av tiltaket

Vegholder er ansvarlig for gjennomføring av vedtak om bygging av tunnel. Kostnadene dekkes som vegutgifter. En del større tunneler i Norge er finansiert av bompenger. Byggearbeidene blir ofte utført av private entreprenører etter anbuds­konkurranse.

Referanser

Amundsen, F. H. & Engebretsen, A. (2008). Trafikkulykker i vegtunneler 2. En analyse av trafikkulykker i vegtunneler på riksvegnettet for perioden 2001-2006. Rapport TS7. Statens vegvesen, Vegdirektoratet, Veg- og trafikkavdelingen, Trafikksikkerhetsseksjonen, Oslo.

Amundsen, F. H. & Ranes, G. (1997). Vegtrafikkulykker i vegtunneler. Rapport TTS 9 1997. Vegdirektoratet, Transport- og trafikksikkerhetsavdelingen, Transportanalysekontoret, Oslo.

Bassan, S. (2015). Sight distance and horizontal curve aspects in the design of road tunnels vs. highways. Tunnelling and Underground Space Technology, 45, 214-226.

Bassan, S. (2016). Overview of traffic safety aspects and design in road tunnels. IATSS Research.

Bressler, A. (2003). Zusatzfahrstreifen an steigungsstrecken von Autobahnen. Strassenverkehrstechnik, 47(2), 66-74.

Caliendo, C., De Guglielmo, M. L., & Guida, M. (2013). A crash-prediction model for road tunnels. Accident Analysis & Prevention, 55, 107-115.         

Caliendo, C., De Guglielmo, M. L., & Guida, M. (2016). Comparison and analysis of road tunnel traffic accident frequencies and rates using random-parameter models. Journal of Transportation Safety & Security, 8(2).

Caliendo, C., & De Guglielmo, M. L. (2012). Accident rates in road tunnels and social cost evaluation. Procedia - Social and Behavioral Sciences, 53, 166-177.

Calvi, A., De Blasiis, M. R., & Guattari, C. (2012). An empirical study of the effects of road tunnel on driving performance. Procedia - Social and Behavioral Sciences, 53, 1098-1108.

Deubelein, M., Schubert, M., Adey, B. T., Köhler, J., & Faber, M. H. (2013). Prediction of road accidents: A bayesian hierarchical approach. Accident Analysis & Prevention, 51, 274-291.

Flø, M., & Jenssen, G. D. (2007). Drivers' perception of long tunnels. In: Proceedings of the 4th International Conference-Traffic and Safety in Road Tunnels, Hamburg, Germany, 25-27 April.

Hokstad, P. R., Jenssen, G. D., Mostue, B. A., & Foss, T. (2012). E-39 Rogfast. ROS Analyse, tunnel. Rapportnummer A22149 / RAP_201 Åpen. SINTEF Teknologi og Samfunn.

Hvoslef, H. (1991). Analyse av rødlyskjøringsulykker i lysregulerte kryss. Vegdirektoratet, Oslo.

Høye, A. (2014). Utvikling av ulykkesmodeller for ulykker på riks- og fylkesvegnettet i Norge. TØI-Rapport 1323/2014. Oslo: Transportøkonomisk institutt.

Jenssen, G. D., Bjørkli, C., & Flø, M. (2006). Vurderinger E39 Rogfast - Trygghet, monotoni og sikkerhet i krisesituasjoner og ved normal ferdsel. SINTEF Rapport STF50 A06109.

Kircher, K., & Ahlstrom, C. (2012). The impact of tunnel design and lighting on the performance of attentive and visually distracted drivers. Accident Analysis & Prevention, 47, 153-161.

Kolbenstvedt, M., Aspelund, Hanssen, Larssen og Solberg (1990). Korttidsvirkninger av Vålerenga-tunnelen i noen gatestrekninger i Vålerenga/Gamlebyen. Før/etterundersøkelse av trafikale virkninger og støy- og forurensningsbelastning. TØI-notat 0907 (revidert 20.7.1990). Transportøkonomisk institutt, Oslo.

Lemke, K. (2000). Road safety in tunnels. Transportation Research Record, 1740/2000, 170-174.

Ma, Z.-l., Shao, C.-f., & Zhang, S.-R. (2009). Characteristics of traffic accidents in Chinese freeway tunnels. Tunnelling and Underground Space Technology, 24, 350-355.

Manser, M. P., & Hancock, P. A. (2007). The influence of perceptual speed regulation on speed perception, choice, and control: Tunnel wall characteristics and influences. Accident Analysis & Prevention, 39, 69-78.

Mo, M. (1980). Trafikkulykker i tilknytning til vegtunneler. Hovedoppgave ved Institutt for veg- og jernbanebygging. Norges Tekniske Høgskole, Trondheim.

Nussbaumer, C. (2007). Comparative analysis of safety in tunnels. Young Researchers Seminar 2007, Brno.

Nævestad, T.-O., & Meyer, S. (2011). Atferd i vegtunneler under normale forhold og i kritiske situasjoner - en litteraturstudie. Arbeidsdokument SM/2228/2011. Oslo. Transportøkonomisk institutt.

Nævestad, T.-O., & Meyer, S. (2012). Kartlegging av kjøretøybranner i norske vegtunneler 2008-2011. TØI-Rapport 1205/2012. Oslo: Transportøkonomisk institutt.

Nævestad, T.-O., & Meyer, S. (2014). A survey of vehicle fires in Norwegian road tunnels 2008-2011. Tunnelling and Underground Space Technology, 41, 104-112.

PIARC (1995). Safety in tunnels. PIARC Technical Committee Road Tunnel..

Rein, J. G. (1986). Agorafobi, tunneler og tiltak. Arbeidsdokument av 1.9.1986 (prosjekt O-1286). Transportøkonomisk institutt, Oslo.

Robatsch, K. & Nussbaumer, C. (2005). Sicherhetsvergleich von Tunnels. Verkehrs­sicherheitsvergleich von Tunnels mit Gegenverkehr und Tunnels mit Richtungs­verkehr mit anderen Strassen arten. Kuratorium für Verkehrs­sicherheit, Wien.

Salvisberg, U., Allenbach, R., Cavegn, M., Hubacher, M. & Siegrist, S. (2004). Verkehrssicherheit in Autobahn- und Autostrassentunneln des Nationalstrassennetzes. Bfu-report 51. Beratungsstelle für Unfallverhütung, Bern.

Siemens A/S. (1989). Sikkerhet i veitunneler. Siemens Norge A/S, Oslo.

Snowden, R. J., Stimpson, N., & Ruddle, R. A. (1998). Speed perception fogs up as visibility drops. Nature, 392, 450.

Stabell, P. (1992). Trafikkavvikling i tunneler. Paper presentert ved Nordisk Vegteknisk Forbunds  XVI Kongress, Tammerfors, Finland, 9-11 juni, 1992. I Via Nordica, Dokument, 468-478. Helsinki, Nordiska Vägtekniska Förbundet.

Statens vegvesen (2010). Håndbok N500 Vegtunneler

Statens vegvesen (2012). Etatsprogrammet Moderne vegtunneler 2008-2011. Rapport nr. 161.

SWOV (2011). The road safety of motorway tunnels. SWOV Fact Sheet. Leidschendam, The Netherlands.

Thoma, J. (1989). Verkehrssicherheit in Autobahntunnels. Unfallkennzahlenvergleich Freie Strecke/Tunnel. BFU Report R8927. Schweitzerische Beratungsstelle für Unfallverhütung, Bern.

Törnros, J. (2000). Effects of tunnel wall pattern on simulated driving behaviour. In: Safestar Work Package ed. Swedish National Road and Transport ResearchInstitute, Sweden, pp. 26.

van Kleef, E.A., Kuiken, M.J. & Bakker, M.P. (2001). Scenario's tunnelincidenten. R2435-01-001. Rapport in het kader van het project MAVIT (maatschappelijk aanvaardbaar veiligheidsniveau in tunnels) in opdracht van het Ministerie van Binnenlandse Zaken en Koninkrijksrelaties en het Ministerie van Verkeer en Waterstaat. DHV Milieu en Infrastructuur, Amersfoort.

Verwey, W.B. (1995). Effects of tunnel entrances on driver's physiological condition and performance. Report TM 1995 C-19 Soesterberg, The Netherlands: TNO Human Factors Research Institute.

Wang, Y., Guo, Z.-y., & Liao, Z.-g. (2010). Safety analysis for illumination design at tunnel entrance and exit. Paper presented at the Intelligent Computation Technology and Automation (ICICTA), 2010 International Conference.

Yeung, J. S., & Wong, Y. D. (2013). Road traffic accidents in Singapore expressway tunnels. Tunnelling and Underground Space Technology, 38, 534-541.     

Yeung, J. S., & Wong, Y. D. (2014). The effect of road tunnel environment on car following behaviour. Accident Analysis & Prevention, 70, 100-109.