De presentatie van Alstom tijdens de Intelligent Rail Summit 2019

‘ATO heeft meer ambassadeurs nodig’

Om Automatic Train Operation (ATO) echt van de grond te krijgen moeten de industrie, overheden, vakbonden, machinisten, vervoerders en assetmanagers allemaal achter deze ontwikkeling gaan staan en hun bijdrage leveren om het mogelijk te maken, vindt leverancier Alstom. “Het doel is niet om machinisten te vervangen maar ze te ondersteunen bij hun taak”, aldus Stéphane Feray-Beaumont, hoofd innovatie en Smart Mobility bij Alstom.

Feray-Beaumont gaf dinsdag een presentatie aan de bezoekers van het Intelligent Rail Summit op het hoofdkantoor van Alstom in Parijs. Hij gaf onder meer een toelichting op de recente koerswijzing van exclusief op het spoor gerichte toeleverancier naar een aanbieder van duurzame, slimme mobiliteit. Dit door systemen voor een naadloze digitale verbinding tussen de verschillende mobiliteiten te ontwikkelen, maar ook door het produceren van elektrische bussen.

Op dit moment haalt Alstom 43 procent van zijn omzet uit de productie van rollend materieel (3,4 miljard euro), 16 procent komt uit signaling (1,3 miljard euro) en 18 procent uit de verkoop van digitale diensten (1,6 miljard euro). Ondanks dat Alstom met de elektrische Aptis-bus in transportmiddelen voor de weg is gestapt. verwacht Feray-Beaumont niet dat er ooit een personenauto komt van het Franse bedrijf.

Vernietigend rapport

Tijdens het bezoek aan Alstom, waar een kleine 40 mensen op afkwamen, werden twee ATO-projecten van het bedrijf behandeld. Het automatiseren van de regionale RER A-lijn in Parijs en de ATO-test op de Betuweroute in Nederland. Voor de ombouw van de RER A, het drukst bereden traject van Europa, werd door opdrachtgevers RATP en SNCF drie jaar uitgetrokken. De aanleiding was een vernietigend rapport van de Franse toezichthouder over de structureel achterblijvende prestaties van de RER-trein. De punctualiteit lag jarenlang tussen de 69,8 en 82,2 procent waar dat minimaal 94 procent moest zijn.

De vertragingen van de inmiddels 30 jaar oude lijn, met bijna even oude systemen, bleken verschillende oorzaken te hebben. De meest opvallende waren machinisten die zich niet aan de voorgeschreven snelheid hielden en de stoptijden op de stations die niet werden gerespecteerd. Een vergaande mate van automatisering was volgens Alstom de oplossing. De machinist bedient sinds de ingebruikname van een door het bedrijf ontwikkelde oplossing de deuren op basis van automatisch bepaalde momenten en schakelt met het sluiten van de deuren ook meteen de trein in. Deze neemt vervolgens de besturing over en zorgt dat de voorgeschreven snelheid wordt gehaald en aangehouden. Door het laten branden van gekleurde lampen krijgt de machinist ook een seintje wanneer het tijd is om te vertrekken.

Vrijwillig ATO

Opvallend is dat de vervoerders SNCF en RATP hun machinisten niet verplichten om gebruik te maken van het ATO-systeem, maar het wel dringend adviseren, vooral tijdens de spitsuren. Het is iedere machinist verplicht om minstens een rit per dag volledig manueel te doen om ervaring op te doen. Maar in de praktijk blijkt dat er 10.000 ritten per week worden gereden met ATO. In de ochtend- en avondspits wordt tot 95 procent automatisch gereden en daarbuiten 84 procent. De nieuwe aanpak leverde gemiddeld twee minuten tijdswinst per rit op en dat betekent dat er een trein extra per uur kan worden ingezet. Het gewenste aantal treinen van 30 per dag wordt daarmee nog niet gehaald, maar dat komt volgens Alstom omdat de treinen nog steeds regelmatig te lang stilstaan bij een van de 46 stations om alle 1,3 miljoen reizigers die de trein per dag gebruiken te laten in een uitstappen.

De grootste uitdaging was om de uit 1989 daterende infrastructuur en het deels even oude materieel geschikt te maken voor ATO zonder ook maar iets te vervangen. “We hebben er wel zo veel mogelijk op aangestuurd om over te schakelen op een soort trein in plaats van twee en dat was de dubbeldekkervariant. Een van de redenen van de vertragingen waren de verschillende materieelsoorten die niet goed met elkaar te combineren zijn en verschillend reageren op de infrastructuur”, legt Francois Soares van Alstom uit. “Tussen de bestaande bakens hebben wij onze eigen bakens geplaatst in de baan voor positiebepaling. Verder kwam er nieuwe hardware in het materieel te staan voor de besturing. Met een speciaal moederboard, een drietal gekleurde lampen en een display maakten we de treinen geschikt voor ATO. Het testen deden we tussen bestaande reizigerstreinen door. In december 2018 konden we het project afronden omdat alle 163 treinen en het hele traject waren uitgerust met de nieuwe techniek.”

Betuweroute

Waar bij de RER A meer sprake is van een geavanceerd assistentie systeem, ging de proef op de goederenspoorlijn Betuweroute een stuk verder. In december vorig jaar voerden Rotterdam Rail Feeding, ProRail en Alstom een testrit uit met een zelfrijdende BR 203 diesel-hydraulische locomotief. Tijdens de proef reed de locomotief tussen het bestaande treinverkeer op de Betuweroute.

Voorafgaand aan de proef werd het Automatic Train Operation-systeem in de locomotief ingebouwd. Tijdens de proef werd er onder Grade of Automation level 2 (GoA2) gereden. De locomotief legde een traject van 100 kilometer in beide richtingen af, waarbij verschillende functionaliteiten van het systeem werden getest. Volgens ATO-expert Sebastiaan van der Zee werd de keuze voor deze locomotief vooral ingegeven door het ETCS aan boord, maar is een wat oudere diesel-hydraulische goederenlocomotief verder niet de meest voor de hand liggende kandidaat voor een ATO-test. “Hij reageert vrij traag op tractiecommando’s vergeleken met een elektrische lok.”

De test werd uitgevoerd met een server in de baan en een pc-based ATO-systeem gekoppeld aan het ETCS. De noodrem werd niet via ATO bediend om altijd in te kunnen grijpen. Verder was het voor dit doel niet mogelijk om met de treinverkeersleiding van ProRail te communiceren. “Daarom bouwden we zelf een vervangend systeem. Verder werden er geen veiligheidsgerelateerde systemen gebruikt. We hebben zowel in ERTMS level 1 als 2 getest. Het verschil is dat je bij de laatste een continue positiebepaling hebt.” In totaal werd er een week lang getest volgens verschillende scenario’s om vervolgens een afsluitende rit te maken met de minister van Infrastructuur en Waterstaat en de directeur van ProRail aan boord. “Een ontzettend spannend moment. Het kon een groot succes zijn of een totale afgang. Na die lange dagen waarbij er onder hoogspanning gewerkt werd, was de perfect verlopen rit een mooie beloning.”

Digital twin

Het project had een looptijd van 11,5 maanden van de ondertekening van de opdracht tot het rijden van definitieve testrit. Er werd aan gewerkt door een team Alstom-mensen van vijf locaties uit drie landen. In de voorbereidende fase werd de locomotief onderzocht, een prototype gebouwd van het systeem en een digital twin van de locomotief en de Betuweroute. In de tweede fase werd de apparatuur in de locomotief gebouwd en getest hoe deze reageerde op de techniek. In de tweede en laatste fase volgde de finetuning van de wet- en regelgeving en het uiteindelijke testen op de Betuweroute.

De lessen die Alstom uit de test haalde waren onder meer dat het heel belangrijk is om te zien hoe een machinist de trein bestuurt. Dit om het ATO-systeem de juiste algoritmes te laten leren de tractie en remmen te bedienen. “Gedurende de week ging het systeem steeds beter functioneren. Zo lukte het ons om exacter te stoppen op de punten die we hadden bepaald op de route. En de meetpunten op de route op de tijd te passeren volgens het plan. Maar ook om met een vaste en variabele snelheden te rijden.”  Verder bleek wel dat drie dagen voor functietests en een week voor tests in het veld wat kort was. “Maar desondanks hebben we alle testen kunnen uitvoeren die wie wilden doen.”

Vervolg

Het doel van de test op de Betuweroute was onder meer om aan vervoerders te laten zien dat ATO mogelijk is in Nederland. Alle betrokken partijen waren het er over eens dat de test geslaagd was. Het wachten is nu op een vervolg met een elektrische locomotief en wellicht ook wagons. Maar volgens Alstom zijn er tot nu toe nog geen concrete plannen in die richting.

Auteur: Paul van den Bogaard

Paul van den Bogaard is redacteur van SpoorPro.

Reageer ook

Nog maximaal tekens

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