Raitioteiden yleiset suunnitteluperiaatteet

Raitiotien rooli

Raitiotie on keskisuuren kapasiteetin joukkoliikennemuoto. Se on joukkoliikenteen runkoyhteys, jonka asema joukkoliikenneverkossa vertautuu katuverkon pääkatuihin ja kokoojakatuihin, eli se palvelee kaupungin eri alueiden välisen ja sisäisen liikkumisen päävirtoja. Raitiotiellä voidaan myös tukea kaupungin kehittymistä. Parhaimmillaan raitiotien toteuttaminen voi parantaa kaupunkiympäristön laatua osana laajempaa muutosta. Samalla on kuitenkin varmistettava raitiotien liikenteellinen toimivuus. Raitiotiellä on pystyttävä tarjoamaan houkuttelevaa joukkoliikennepalvelua, jotta sen hyödyt realisoituvat.

Raitiotien suunnittelussa on alusta asti huomioitava, minkälaisia matkoja raitiotien on tarkoitus palvella osana joukkoliikennejärjestelmää. Nopeutensa puolesta maanpäällinen raitioliikenne soveltuu pysäkkivälistä riippuen paikallisille tai keskipitkille matkoille. Pidemmät matkat edellyttävät pidempää pysäkkiväliä, joka puolestaan heikentää linjan sopivuutta lyhyimmille paikallisille matkoille.

Raitiotiet voidaan jakaa paikallista liikkumista jatkuvassa tiiviissä rakenteessa palveleviin osuuksiin ja pidempiä matkoja palveleviin siirtymäosuuksiin. Paikallisen liikkumisen osuudet toimivat myös liityntäyhteyksinä pidempiä matkoja palveleville linjoille; yleensä raskaaseen raideliikenteeseen. Paikallisen liikkumisen osuuksien keskimääräisen pysäkkivälin tulisi olla 500–600 metriä, jotta kävelymatkat pysäkeille ja linjan sujuva kulku ovat tasapainossa. Paikallisen liikkumisen osuuksien keskinopeus on tyypillisesti 18–22 km/h riippuen mm. pysäkkivälistä, linjauksen suoruudesta ja liikennejärjestelyistä. Pidempiä matkoja palvelevilla siirtymäosuuksilla pysäkkiväli voi olla merkittävästi pidempi. Raitiotien suurin nopeus (70–80 km/h) rajoittaa kuitenkin keskinopeuden käytännössä noin 35 kilometriin tunnissa. Siirtymäosuuksilla raitiotie ei palvele paikallista liikkumista.

Helsingin kantakaupungin raitioverkkoon sisältyy lisäksi erittäin tiiviin kaupunkirakenteen lyhyitä matkoja palvelevia osuuksia, joilla pysäkkien keskimääräinen väli on pienempi kuin 500 metriä ja keskinopeus siten pienempi kuin 18 km/h. Tämän tyyppisiä rataosuuksia ei lähtökohtaisesti enää rakenneta. Kantakaupungin verkkoa on tavoitteena kehittää siten, että sillä saavutetaan 17 km/h keskinopeus.

Raitiotien kapasiteetti riippuu rataosuudelle soveltuvan kaluston koosta ja tiheimmästä mahdollisesta vuorovälistä. Pääkaupunkiseudulla raitiotien kapasiteetti on rataosuudesta riippuen viiden minuutin vuorovälillä tyypillisesti 1500–2500 matkustajaa tunnissa ruuhkasuuntaan. Linjojen yhteisillä osuuksilla keskusta-alueilla ja tunneleissa voidaan liikennöidä tarvittaessa tiheämmälläkin vuorovälillä, jolloin kapasiteetti on merkittävästi suurempi. Lisäksi tietyillä rataosuuksilla varaudutaan kahden raitiovaunu juniin, joilla kapasiteetti olisi noin 3600 matkustajaa tunnissa.

Raitiotie sopii parhaiten sellaisille yhteysväleille, joilla on kysyntää koko päivän ja bussiliikenteellä on vaikeaa tarjota riittävää kapasiteettia. Liikennöinti busseilla hankaloituu, kun yksittäisen linjan kuormitus kasvaa noin 1000 matkustajaan huipputunnissa. Tiettyä alarajaa matkustajamäärälle ei kuitenkaan voida antaa. Sopivaa joukkoliikennemuotoa arvioitaessa on huomioitava myös maankäytön tuleva kehitys.

Paikallisen liikkumisen osuus	Siirtymäosuus
Tiiviissä kaupunkirakenteessa, palvelee paikallista liikkumista ja liityntää pidempien matkojen linjoille	Kaupunkikeskustojen välillä, palvelee keskipitkiä matkoja
Pysäkkiväli 500–600 metriä	Pysäkkiväli 800–1500 metriä
Keskinopeus 18–22 km/h	Keskinopeus 25–35 km/h
Tavoitteena vahva erottelu, mutta integroidaan tiiviisti kaupunkiympäristöön	Raitiotie eroteltu muusta liikenteestä vahvasti, kaarteet erittäin suurilla säteillä

Linjaus ja rata

Palveltavat yhteystarpeet muodostavat raitiotien linjaamisen keskeisimmän lähtökohdan. Pidemmillä matkoilla tarvittava raitiolinjan nopeus ja paikallinen palvelu tiheällä pysäkkivälillä ovat väistämättä osin ristiriitaisia tavoitteita. Yhteystarpeiden kautta määritetään raitiotien linjaus ja nopeustarve osana joukkoliikennejärjestelmää. Nopeustarve kytkeytyy suoraan pysäkkitiheyteen, jota tulee tarkastella sekä paikallisesti että koko linjan tasolla.

Matkojen nopeus on sekä matkustajien houkuttelemisen että liikennöinnin kustannusten kannalta olennainen tekijä. Tavoitteena tulee olla mahdollisimman sujuva kulku pysäkkien välillä, jolloin nopeus riippuu ainoastaan pysäkkien välisestä etäisyydestä. Kaarteet rajoittavat raitioliikenteen nopeutta voimallisemmin kuin bussiliikenteen nopeutta, joten raitiotien linjauksen tulee olla mahdollisimman loivapiirteinen. Mutkaisesta raitiotiestä tulee hitaampi kuin vastaavasta bussilinjasta. Kaarteet aiheuttavat myöskin melua. Raitiotien linjaus tulisikin saada mahdollisimman suoraksi.

Nopeuden lisäksi raitiotien liikennöinnin tulee olla luotettavaa eli häiriötöntä ja täsmällistä. Epäluotettava joukkoliikennepalvelu ei ole kilpailukykyistä eikä taloudellista. Häiriö yhdessä paikassa heijastuu nopeasti koko linjalle. Tästä syystä raitiotie toteutetaan lähtökohtaisesti omille kaistoilleen ja muiltakin osin riittävästi muista liikkujista eroteltuna.

Raitiotien esisuunnittelussa linjan eri osille on hyödyllistä määritellä mitoitusnopeus, jota suunnittelussa tavoitellaan. Mitoitusnopeuden edellyttämä raitiotien eristämisen aste ja geometria vaikuttavat osaltaan siihen, minkälaiseen ympäristöön raitiotie voidaan linjata. Kääntäen raitiotien linjaus määrää mahdollisen liikennöinnin nopeuden ja siten palveltavien matkojen pituuden. Linjaosuuksilla lähtökohtana on, että raitiotiellä voidaan liikennöidä vähintään muun ajoneuvoliikenteen nopeudella. Seuraavassa taulukossa on esitetty ohjeellisia arvoja eri nopeustasojen edellyttämistä vaakageometrian vähimmäiskaarresäteistä. Suunnittelussa tulee pyrkiä mahdollisimman loivapiirteisiin linjauksiin.

Nopeus (m)	Ympäristön luonne	Raitiotien sijainti katuympäristössä	Kaarresäde vähintään (m)
60–70	Väyläympäristöt, laajojen viheralueiden poikki kulkevat osuudet	Omalla väylällään, tarvittaessa eristettynä	430–590*
50	Pääkadut	Kadun keskellä tai vieressä vahvasti eroteltuna	300*
30–40	Alueelliset kokoojakadut, paikalliset kokoojakadut, pääkadut kantakaupungissa	Kadun keskellä, vieressä tai sekaliikennekaistalla	100–200*
10–20	Aukiot, kävelykadut	Muiden liikkujien joukossa	35–50

Raitioliikenteen suurimmat hidasteet ovat yleensä pysähdykset pysäkeillä ja liikennevaloissa. Raitiotien suunnittelussa tulee pyrkiä siihen, että pysäkit ovat käyttäjien kannalta oikeissa paikoissa ja raitiovaunut pysähtyvät vain pysäkeillä. Pysäkit sijoitetaan ensisijaisesti liittymien yhteyteen, sillä pysäkkien lähellä raitiotien nopeudet ovat alhaisemmat. Pysäkiltä lähdettyään vaunu kuitenkin kiihtyy nopeasti.

Linjaus pyritään suunnittelemaan niin, että ajonopeutta rajoittavat tekijät, kuten jyrkät kaarteet, vaihteet ja ohjaamattomat ylitykset sijaitsevat pysäkkien välittömässä läheisyydessä, ettei kuljettaja joudu erikseen hidastamaan niitä varten. Suojatiet ja jalankulun ylityspaikat pyritään sijoittamaan lähinnä liittymien ja pysäkkien yhteyteen. Suojateille ja ylityspaikoille tulee lähtökohtaisesti järjestää saarekkeet ajoneuvoliikenteen kaistojen ja raitiotien väliin, jotta suojatie voidaan katkaista ja ajoratojen sekä raitiotien ylityksen ohjaus voidaan tarvittaessa erottaa toisistaan. Oikeilla suunnitteluratkaisuilla varmistetaan seuraavan kuvan mukainen ihanneajoprofiili.

Kaupunkirakenteessa pikaraitiotietä ei tyypillisesti rakenneta kokonaan eristetyksi järjestelmäksi kuten juna- ja metroliikenne (Kuva 2, tapaus A), vaikka väljemmällä osuudella se voi olla mahdollista. Tyypillisin ratkaisu pikaraitioteillä on reunakivellä ja tarvittaessa erotuskaistoin muusta kadusta eroteltu rata-alue ja voimakkaat etuudet liittymissä (Kuva 2, tapaus B).

Raitioliikenne tulee sijoittaa omalle kaistalleen aina, kun se on tilan ja geometrian puolesta mahdollista. Uusia raitioteitä tulisi vain harkiten linjata sellaisille kaduille, joilla raitiotietä ei voida erotella muusta liikenteestä (Kuva 2, tapaus C). Jos raitiovaunuille ei voida järjestää omaa kaistaa, raitiovaunujen sujuva kulku on turvattava muilla ohjausjärjestelyillä. Esimerkiksi pysäkkijärjestelyillä ja valo-ohjauksella voidaan tyhjentää kaista raitiovaunun edeltä ja vasemmalle kääntyville ajoneuvoille voidaan järjestää erilliset kaistat. Jotta liikennevaloetuudet voivat toimia tehokkaasti, vähintään risteystä lähestyvät raitiovaunut on pääsääntöisesti voitava ohjata erillään muusta liikenteestä, eikä etuutta pyytäviä joukkoliikennevuoroja voi olla liian monta.

Raitiotie kaupunkiympäristössä

Raitiotie on kaupunkiympäristössä suuri ja näkyvä elementti. Raitiotien rakentaminen muokkaa kaupunkiympäristöä merkittävästi ja tarjoaa mahdollisuuden parantaa ympäristön laatua sekä toiminnallisesti että esteettisesti. Raitiotien kaupunkiympäristöön sovittamisessa keskeisiä lähtökohtia ovat rataosuuden tavoiteltava nopeustaso sekä kaupunkiympäristön luonne. Kaupunkiympäristöön sovittaminen alkaa jo linjauksen valinnasta: paikallista liikkumista palveleva rataosuus on helpompaa sovittaa tiiviiseen kaupunkiympäristöön kuin siirtymäosuus.

Kaupunkiympäristöön sovittamisessa hyödyllinen lähtökohta voi olla jakaa rata osiin mm. ympäristön luonteen, kadun tyypin ja leveyden ja nykyisen tai tavoiteltavan laatutason mukaan. Yhdistämällä näitä ja tarvittavia muita näkökulmia voidaan määritellä tavoitteita raitiotien ulkonäölle ja laatutasolle. Tarkastelu on syytä tehdä koko linjan pituudelta, jotta eri alueiden tarpeita voidaan suhteuttaa toisiinsa. Koko linjan pituudelta tehtävässä tarkastelussa voidaan tasapainottaa myös linjalla ja sen eri osalla tehtävien matkojen nopeustarpeita, jotka osaltaan määrittävät mahdollisia ratkaisuja kaupunkitilassa.

Raitiotien toiminta ja turvallisuus edellyttävät lähtökohtaisesti raitiotien erottelemista ympäröi-vistä alueista. Jalankulkutiloissa riittää hienovarainen jäsentely visuaalisesti tai materiaalein. Muualla tarvitaan yleensä jonkinasteista rakenteellista erottelua (ks. Raitiotien erottelu ja toiminnallinen design).

Raitiotien liikennöinti

Liikennöinnin tarpeet ja niiden ymmärtäminen ovat ratkaisevassa asemassa raitiotien suunnittelussa. Raitiotie rakennetaan aina ensisijaisesti matkustajiaan varten ja matkustajille tarjottava joukkoliikennepalvelu perustuu liikennöintiin. Raitiotien suunnittelussa tehtävät ratkaisut määrittävät pitkälti liikennöinnin mahdollisuudet ja sitä kautta matkustajille tarjottavan palvelun edellytykset. Liikennöinti muodostaa myös valtaosan raitiotien elinkaarikustannuksista.

Raitioliikenteen kapasiteettiin vaikuttavat raitiovaunukaluston koko ja linjan vuoroväli. Raitioliikenteen vuorovälit suunnitellaan kysynnän sekä halutun joukkoliikenteen palvelutason mukaan. Pidemmillä joukkoliikennematkoilla yhteysvälin keskinopeuden merkitys matka-ajalle korostuu. Tiheän vuorovälin takia mahdolliset aikatauluhäiriöt kertaantuvat myös helposti. Raitiotien suunnittelun lähtökohtana tulee siksi olla sujuva ja häiriötön kulku pysäkkien välillä. Joukkoliikenteen linjanopeus riippuu isolta osalta pysäkkivälistä. Mitä pidempi pysäkkiväli, sitä huonommin linja soveltuu käytettäväksi lyhyillä matkoilla.

Raitiotien liikennöinnin täsmällisyys ja ennakoitavuus on raitiotiejärjestelmän toiminnan edellytys. Raitiotiejärjestelmä tulee suunnitella sellaiseksi, että raitiotietä pystytään liikennöimään mahdollisimman häiriöttömästi. Raitioliikenteen häiriöherkkyys eroaa linja-autoliikenteestä, sillä liikennöinti ei jousta samalla tavalla kuin kumipyöräliikenteessä. Matkustajat myös odottavat raideliikenteeltä suurempaa luotettavuutta. Raitiotien risteäminen muiden liikennemuotojen kanssa lisää häiriöherkkyyttä järjestelmässä, mikä on huomioitava operoinnissa.

Häiriötilanteita varten raitiotien linjaosuudelle suunnitellaan riittävä määrä raiteenvaihtopaikkoja. Raiteenvaihtopaikkoja voidaan käyttää linjan päätepysäkkinä sekä yllättävissä että suunnitelluissa poikkeustilanteissa. Raiteenvaihtopaikat on yleensä järkevää suunnitella joukkoliikenteen solmukohtiin pysäkkien yhteyteen. Häiriöiden hallinnan kannalta raiteenvaihtopaikkoja on hyvä olla noin kahden kilometrin välein. Raiteenvaihtopaikkoja voi olla vähemmän sellaisilla alueilla, joilla on käytettävissä vaihtoehtoisia joukkoliikenneyhteyksiä. Raiteenvaihtopaikan vaihteet tulee toteuttaa niin, että linjaliikenteen vaunujen ei tarvitse hidastaa vaihteiden kohdalla normaaliliikenteessä.