Intreerede Rob Goverde TU Delft

‘Meer samenhang nodig bij automatisering en digitalisering spoorsector’

Hoogleraar Railway Traffic Operations & Management Rob Goverde van TU Delft gaf vrijdag zijn intreerede. Hij pleitte hierbij voor samenhangende automatisering en digitalisering voor de optimalisatie van het Nederlandse spoornetwerk. “Er wordt veel ontwikkeld op het gebied van onder andere dienstregelingsontwerp en verkeersmanagement, maar het probleem is dat dit niet in samenhang gebeurt.”

Het is druk op het spoor en het wordt ook steeds drukker. Bovendien maakt het spoor nog steeds veel gebruik van oude technieken en ‘mensenwerk’ zoals Goverde het noemt, zonder ondersteuning van computers. “Dat is iets wat nu echt een vogelvlucht kan nemen, in de huidige tijd van beschikbaarheid van data,” zegt Goverde. “Alles wordt gereed gemaakt zodat data en algoritmes steeds makkelijker kunnen worden gebruikt in de spoorsector. En ik denk dat dat ook nodig is om een stap verder te komen.”

Dienstregelingsontwerp

Modellen en algoritmes kunnen op vier verschillende punten ondersteuning geven: dienstregelingsontwerp, treinbesturing, verkeersmanagement en beveiliging. “Het begint al bij het ontwerp van de dienstregeling. Er zijn al veel stappen gezet met betrekking tot digitalisering, maar dit is ook weer aan een moderniseringsslag toe.”

Maar het ontwerpen van een dienstregeling is erg complex, zegt Goverde. “Er zijn veel verschillende perspectieven van veel verschillende belanghebbende partijen.” Zo wil de een korte reistijden, de ander denkt juist vooral aan het onderhoud, en ga zo maar door. “Nu is er wel een basis dienstregeling. Elk jaar opnieuw wordt er gekeken naar verbeteringen en dit is nog steeds mensenwerk, juist omdat het zo ingewikkeld is.”

Deze processen kunnen worden ondersteund door digitale ontwikkelingen, zegt Goverde. “Ik ben modellen aan het ontwikkelen die niet uit gaan van optimalisatie op basis van één doel, bijvoorbeeld reistijden, maar juist een optimale balans vinden tussen de doelen van veel meer actoren.”

Zes seconden

Een andere ontwikkeling omtrent dienstregelingsontwerp, is de zes seconden-dienstregeling. NS en ProRail bevinden zich in het proces om hierop over te gaan. En dit is essentieel voor de toekomst, zegt Goverde. “Nu zijn alle systemen erop ingesteld dat elke minuut iets gebeurt,” legt de hoogleraar uit. “Maar als wissels omzetten 20 seconden duurt, doe je 40 seconden niks. Dat is kostbare tijd die je nuttig kunt gebruiken. Als je nauwkeuriger plant, en systemen moderniseert zodat je ze ook op de seconde kan instellen, kun je beter gebruik maken van de onbenutte capaciteit die er hier en daar zit.”

Een ander voordeel van de zes seconden-dienstregeling, is dat machinisten zich niet in rare bochten hoeven te wringen om zich aan doorkomsttijden te houden, zegt Goverde. “Als je op een bepaald stukje wat meer speling hebt, dan moet je rustiger rijden om de aankomsttijd te halen. Als je in seconden plant, kun je zeggen: ik rijd op deze snelheid en dan kom ik daar langs op een goed moment.”

“Kleine afwijkingen van de dienstregeling zullen dan nog steeds voorkomen. Dat zouden we continu moeten monitoren via verkeersmanagement om te kijken of dit leidt tot conflicten.” Als een trein bijvoorbeeld vertraagd is, kan een volgende trein een geel of rood sein tegenkomen. “Dat wil je pro-actief voorkomen. Door monitoring, voorspelling van de treinenloop en conflictdetectie, kan je op tijd maatregelen nemen en nieuwe doelen meegeven aan de machinist, zoals ‘rij iets sneller’, of een doorkomsttijd wordt aangepast. Dan voorkom je dat een trein alsnog moet remmen en optrekken.” En dat draagt bij aan duurzaam rijden.

Driver Advisory System

Maar niet alleen ontwikkelingen in verkeersmanagement zijn nodig om dit te kunnen realiseren. Een goed dienstregelingsontwerp kan samenwerken met een Driver Advisory Systems (DAS). Dit systeem zit op de trein en helpt treinbestuurders om de juiste beslissingen te nemen, zoals tot welke snelheid een machinist moet optrekken en waar een machinist moet beginnen met uitrollen om energiezuinig te rijden.

“Idealiter werkt dit in combinatie met verkeersmanagement, zodat als er vertraging is, dit systeem ook nieuwe informatie krijgt en met nieuwe aankomsttijden komt zodat hij helemaal up-to-date is. Dat is best nog wel ingewikkeld omdat dat soort optimale informatie heel erg samenhangt met hellingen, snelheidsrestricties en treinkarakteristieken. Daar zijn nu allemaal richtlijnen voor en daar worden machinisten op getraind, maar dat maakt het allemaal heel erg complex. Je zou treinbestuurders kunnen ondersteunen met zo’n DAS die dit soort rekenwerk uit handen kan nemen.”

Dergelijke systemen worden nu al geïntroduceerd, zegt Goverde, en dat zal ook binnenkort in Nederland gebeuren. “Dit is echt nuttig om de variatie van de verschillende machinisten te verminderen en de treinenloop voorspelbaarder te maken door eenduidig advies te geven zodat alle machinisten meer hetzelfde doen. Dan hoef je geen rekening meer te houden met dat soort variatie.” En daardoor kan de dienstregeling nog strakker ingericht waarmee capaciteit wordt gewonnen.

Automatic Train Operation

Ook op het gebied van Automatic Train Operation (ATO) wordt veel ontwikkeld. Zo is ProRail bezig met een proef met zelfrijdende goederentreinen op de Betuweroute. “DAS geeft adviezen, maar ATO neemt het over van de machinist. ATO is op de reminstallatie en tractie-installatie aangesloten, waardoor de trein zelf rijdt.”

Maar ATO is geen veiligheidskritisch systeem, zegt Goverde. “Je moet hier wel een beveiligingssysteem zoals ERTMS aan toevoegen. Deze moeten optimaal met elkaar samenwerken om echt de grenzen van de capaciteit op te kunnen zoeken.” Maar nu zijn dit nog afzonderlijke projecten.

Op allerlei punten worden stappen gezet richting modernisering en digitalisering, maar het probleem is dat dit niet echt in samenhang wordt gedaan. “Dienstregelingsontwerp, treinbesturing, verkeersmanagement en beveiliging moeten eigenlijk alle vier in samenhang worden bekeken en kun je pas echt een stapje verder zetten.”

ERTMS

Zoals bijvoorbeeld het project om het Europese treinbeveiligingssysteem European Rail Traffic Management System (ERTMS) uit te rollen op het Nederlandse spoornet. “ERTMS is nodig. Dat is echt de basis om veilig meer capaciteit te behalen en de treinen strakker achter elkaar te laten rijden.” Maar de uitrol hiervan gaat erg traag, zegt Goverde.

“Het wordt met name opgepakt als vervanging van de verouderde beveiliging, maar ERTMS is in feite een communicatiemiddel tussen baan en vervoermiddel. Via ERTMS geven treinen aan de baanzijde door waar ze zich op dat moment bevinden en krijgen ze rijtoestemmingen terug. Dat is in eerste instantie voor de veiligheid van het spoorverkeer, maar als de treinen sowieso hun positie nauwkeurig doorgeven, dan kan je die informatie weer gebruiken om optimale aansturing te garanderen. Dat kan je niet los van elkaar zien, maar dat gebeurt op dit moment wel.”

Het gevolg is dat ERTMS niet optimaal kan worden gebruikt. “De baten die altijd worden geschetst van ERTMS, dat het meer capaciteit oplevert… Ik kan garanderen dat je die niet krijgt als je alleen ERTMS aanlegt. Het moet een combinatie zijn met een verkeersmanagementsysteem en meer informatie over wat machinisten wel moeten doen om optimaal te rijden. ERTMS geeft alleen de grenzen aan waar de trein binnen moet blijven.”

Boodschap

“Dat is de boodschap die ik wil uitdragen, dat men daarover gaan nadenken. Nu wordt gezegd: ‘ERTMS, dat is een groot project en nu al ingewikkeld genoeg. Als je ook nog verkeersmanagement erbij doet, wordt het helemaal complex. Dus dat doen we maar niet.’ Maar dan mis je kansen. Want waarom leg je ERTMS aan? Niet alleen omdat ATB vervangen moet worden, maar omdat je meer uit het spoor wilt halen. En als je dat niet in samenhang doet met ATO en verkeersmanagement, dan gaat dat niet.”

Onderwerpen: , ,

Auteur: Carlijn Kruidhof

Carlijn Kruidhof is redacteur bij SpoorPro, RailTech en RailFreight. Ze schrijft ook voor de andere vakbladen van ProMedia Group.

Reageer ook

Nog maximaal tekens

Log in via een van de volgende social media partners om je reactie achter te laten.