The growing environmental concerns and the present constraints of technological development drive the search for alternative solutions to decarbonise aviation. In particular, rail is widely recognised as a potential substitute for short-haul flights (SHF), enabling considerable savings in CO₂-equivalent (CO₂e) emissions while offering comparable travel times and level of service. As the pace of modal substitution from air to rail in Europe remains below expectations, policies to further stimulate this process are increasingly being explored. Thus, this thesis investigates the potential of two such strategies SHF bans and air-rail integration through two papers based on air supply and demand data, travel times of available rail alternatives, and current capacity utilisation on the Swedish rail network.

Paper I serves as a stress test for SHF bans, often regarded as a low-hanging fruit for reducing transport emissions due to their relative ease of implementation. The analysis of trade-offs between rail travel time thresholds and CO₂e savings reveals that their attractiveness diminishes rapidly as the policy scope expands to include a larger number of flight cancellations, precisely where the environmental benefits would be most significant. Implementing SHF ban policies with broader thresholds and wider geographical scopes requires complementary measures to mitigate the associated risks and address railway infrastructure capacity constraints. By demonstrating that the plausible environmental benefits of SHF bans are limited and highly conditional, even under an idealised scenario of a complete modal shift to rail, this paper provides critical insights into the constraints of such policies and supports more informed decision-making by policymakers.

Paper II explores the substitution potential driven by air-rail integration across Europe, proposing a simple and interpretable indicator. The indicator reveals that this potential is highly concentrated along a limited number of key routes and major hubs, indicating that targeted interventions, such as expanding the supply of non-stop high-speed rail services between cities and airport stations on high-demand corridors, could effectively encourage modal shift from air to rail. However, the findings also highlight the limited scope of air-rail integration, constrained by the availability of rail infrastructure and services at many airports, as well as the relatively small share of routes and passengers affected. While air-rail integration alone is unlikely to deliver substantial contributions toward the European Commission’s environmental targets, its wide-ranging strategic benefits for airports, airlines, and passengers, combined with relatively low implementation costs, make similar initiatives worth pursuing.

The contribution of both SHF bans and air-rail integration to the overall decarbonisation of aviation is found to be limited. Consistent with previous research, our findings indicate that these measures alone are insufficient to meet the ambitious European environmental targets and should be integrated into a broader, more comprehensive strategy for reducing aviation emissions. In particular, complementary measures are required to curb emissions from flights for which rail is not a viable substitute, including long-haul services and routes serving remote regions. Demand management strategies can contribute to reducing reliance on technological readiness by providing effective, albeit limited, short-term measures to limit aviation emissions. Within this wider framework, both competition and integration play a critical and complementary role and should be embedded within a broader and more comprehensive set of coordinated policies. However, the potential of these policies ultimately relies on the quality, availability, and competitiveness of rail services.

De växande miljöproblemen och de nuvarande begränsningarna i den tekniska utvecklingen driver på sökandet efter alternativa lösningar för att minska koldioxidutsläppen från flyget. Järnvägen är särskilt allmänt erkänd som en potentiell ersättning för kortdistansflygningar (SHF), vilket möjliggör betydande minskningar av koldioxidekvivalenter (CO₂e) samtidigt som restiderna och servicenivån förblir jämförbara. Eftersom takten för övergången från flyg till tågresande i Europa fortfarande ligger under förväntningarna, undersöks alltmer olika politiska åtgärder för att ytterligare stimulera denna process. I denna avhandling undersöks därför potentialen hos två sådana strategier – förbud mot kortdistansflyg och integration mellan flyg och järnväg – genom två artiklar baserade på data om utbud och efterfrågan på flyg, restider för tillgängliga tågalternativ och aktuell kapacitetsutnyttjande på det svenska järnvägsnätet.

Artikel I fungerar som ett stresstest för SHF-förbud, som ofta betraktas som en lågt hängande frukt för att minska transportutsläppen på grund av att de är relativt lätta att genomföra. Analysen av avvägningarna mellan tröskelvärden för tågrestider och CO₂e-besparingar visar att deras attraktionskraft minskar snabbt när politikens omfattning utvidgas till att omfatta ett större antal inställda flygningar, just där miljövinsterna skulle vara mest betydande. Genomförandet av SHF-förbud med bredare tröskelvärden och större geografisk räckvidd kräver kompletterande åtgärder för att mildra de därmed förknippade riskerna och hantera kapacitetsbegränsningarna i järnvägsnätet. Genom att visa att de troliga miljöfördelarna med SHF-förbud är begränsade och i hög grad villkorade, även i ett idealiserat scenario med en fullständig övergång till järnväg, ger denna artikel viktiga insikter om begränsningarna i sådana policyer och stödjer mer välgrundade beslut från beslutsfattare.

    Artikel II undersöker ersättningspotentialen som drivs av integrationen mellan flyg och tåg i Europa och föreslår en enkel och tolkningsbar indikator. Indikatorn visar att denna potential är starkt koncentrerad till ett begränsat antal viktiga rutter och större knutpunkter. Det tyder på att riktade insatser, såsom att utöka utbudet av direktförbindelser med höghastighetståg mellan städer och flygplatsstationer på korridorer med hög efterfrågan, effektivt skulle kunna uppmuntra en övergång från flyg till järnväg. Resultaten belyser dock också den begränsade räckvidden för integrationen mellan flyg och järnväg, som begränsas av tillgången till flygplatsanslutningar med järnväg och tjänster på många flygplatser, samt den relativt lilla andelen rutter och passagerare som berörs. Även om integrationen mellan flyg och tåg i sig sannolikt inte kommer att bidra väsentligt till Europeiska kommissionens miljömål, gör dess omfattande strategiska fördelar för flygplatser, flygbolag och passagerare, i kombination med relativt låga implementeringskostnader, att liknande initiativ är värda att driva vidare.

Både SHF-förbud och integration mellan flyg och järnväg bidrar i begränsad utsträckning till den totala minskningen av koldioxidutsläppen från flyget. I linje med tidigare forskning visar våra resultat att dessa åtgärder ensamma inte är tillräckliga för att uppnå de ambitiösa europeiska miljömålen och bör integreras i en bredare, mer omfattande strategi för att minska utsläppen från flyget. I synnerhet krävs kompletterande åtgärder för att minska utsläppen från flygningar för vilka tågresa inte är ett genomförbart substitut, inklusive långdistansflygningar och rutter som betjänar avlägsna regioner. Strategier för efterfrågestyrning kan bidra till att minska beroendet av teknisk mognad genom att tillhandahålla effektiva, om än begränsade, kortsiktiga åtgärder för att begränsa utsläppen från flygtrafiken. Inom denna bredare ram spelar både konkurrens och integration en avgörande och kompletterande roll och bör ingå i en bredare och mer omfattande uppsättning samordnade politiska åtgärder. Potentialen i dessa politiska åtgärder beror dock i slutändan på järnvägstrafikens kvalitet, tillgänglighet och konkurrenskraft.