Dwergsein op emplacement Enschede, foto: ProRail

‘Nieuwe spoorbeveiliging volgt voorganger steeds sneller op’

Voor de ontwikkelingen van spoorbeveiliging lijkt de wet van Moore te gelden. Iedere nieuwe generatie spoorbeveiliging volgt steeds sneller de voorgaande generatie op. Dat schrijft ERTMS-expert Michiel Veltman van Ricardo Rail in een column. De Wet van Moore staat voor zeer snelle technologische verandering. 



COLUMN – Eeuwenlang vindt al transport plaats. Bij transport over land is dat altijd gegaan met paard en wagen. De breedte van de wagen, dus het karrenspoor waarin gereden werd, is in de loop van de tijd gestandaardiseerd. Hoe lastig zou het zijn als dat niet zo was? Bijvoorbeeld over zanderige paden of zelfs de zebrapaden met hoger liggende ‘stepping stones’ in de Romeinse tijd. De uitdrukking ‘hij spoort niet’ komt daar volgens mij vandaan.

Paard en wagen bestaan natuurlijk nog steeds, maar dan voor pleziertochten of functioneel waarbij de wagen voorheen gemotoriseerd was en een tweede leven heeft gekregen. In Oost-Europa bijvoorbeeld is dat gebruikelijk. Hoe dan ook, de techniek voor transport is geëvolueerd.

Ontstaan ijzeren spoorweg

Eigenlijk is de ijzeren spoorweg zoals wij die kennen, ontstaan in de mijnbouw. Voor de mijnbouw was voor het zware werk van grondstofwinning efficiënt transport nodig. Dat is gevonden door karretjes te laten rijden over een goed berijdbare ondergrond in de drassigheid en oneffenheid van de mijn, namelijk het ijzeren spoor. Dat dit een succes was, bleek snel. De afstanden werden langer, de snelheden hoger. En ondertussen is transport over spoor veranderd van een werkmiddel tot een commerciële dienst.

Het succes van het ijzeren spoor bleef niet beperkt tot een enkele spoorlijn, maar groeide naar veel meer spoorlijnen met onderlinge vertakkingen. Juist dát en de steeds hogere snelheden en treingewichten en dus lange remwegen leidden ertoe serieus iets te moeten doen aan spoorbeveiliging. Sinds de kolenkar is het spoor een enorm belangrijke slagader voor onze economie geworden. Maar de spoorbeveiliging die ondertussen onmisbaar was geworden, moest mee evolueren. Daarbij is het de uitdaging spoorbeveiliging ondersteunend te laten zijn en niet onnodig beperkend: veiligheid voorop met aandacht voor snelheid en capaciteit!

Ontwikkeling van spoorbeveiliging

Even terug in de tijd. De beveiliging heeft zich in de loop van de tijd ontwikkeld van een eenvoudig token, zoals het overdragen van een vlag bij binnenkomst en vertrek vanaf een station tot een serieuze maar voor nu old fashioned mechanische beveiliging met seinen. Vervolgens ontwikkelde deze weer van een mechanische installatie met hendels, linialen en trekdraden waar ook mankracht voor nodig was, naar systemen die elektriciteit nodig hebben en bediend worden met een druk op de knop. De tijdsgrens tussen mechanisch en elektrisch in Nederland is ongeveer WOII.

Na WOII heeft Amerika ons geholpen met de wederopbouw, zo ook van het spoor en de spoorbeveiliging. De spoorbeveiliging die beschikbaar is gesteld is zo robuust dat deze nog steeds draait. Natuurlijk zijn door de tijd heen moderniseringen en updates doorgevoerd, maar in essentie draait nog steeds hetzelfde systeem.

Seinen als communicatiemiddel

Het primaire uitgangspunt voor spoorbeveiliging is: weten wáár de treinen zijn. vervolgens kan de spoorbeveiliging ‘communiceren’ via de seinen met de machinist. De seinen ‘vertellen’ de machinist wat de toegestane passeer- en doelsnelheid is, en ook of er wel of niet geremd móet worden. Vooral dat laatste is belangrijk. Is ‘uit het niets’ het sein rood, dan lukt het de machinist niet op tijd stil te staan; de remweg is daarvoor simpelweg te lang. De beveiliging geeft bij een rood sein geen toestemming deze te passeren, maar het sein kan natuurlijk wél onterecht gepasseerd worden.

De introductie van ATB in Nederland stond al vast – en is zelfs al ontwikkeld in de jaren ’20 van de vorige eeuw -, maar een dramatische gebeurtenis bij Harmelen was aanleiding om ATB versneld in te voeren. Waar het sein een snelheidstoestemming geeft voor de machinist, is ATB het systeem dat controleert of de machinist ook binnen die toegestane snelheid rijdt. Een enorme verbetering in veiligheid dus. Maar de ontwikkelingen staan hiermee niet stil.

De computergeneratie

Sinds de jaren ‘80 van de vorige eeuw is een nieuwe generatie beveiligingssystemen geïntroduceerd. De zogenaamde computer gebaseerde systemen. Rotterdam had de primeur maar ondertussen zijn veel meer computer gebaseerde systemen in Nederland in gebruik.

ERTMS – of eigenlijk ETCS – is ook gebaseerd op computertechnologie. In feite is ERTMS een set van grensoverschrijdende specificaties voor uniforme informatie-uitwisseling tussen baan en trein. En dat is natuurlijk precies de bedoeling: interoperabiliteit. Ondanks alle technologische ontwikkelingen is de beveiliging van het spoor altijd nationaal georiënteerd geweest maar wordt nu doorbroken met ERTMS.

De wet van Moore

En nu valt mij het volgende op. De mechanische beveiliging heeft een historie van ongeveer honderd jaar. De elektrische beveiliging bestaat sinds WOII ongeveer 50 jaar tot de introductie van de computers in het spoor die de laatste 30 jaar alweer in gebruik zijn. De meest recente ontwikkeling ERTMS is nu ruim 10 jaar operationeel. En ERTMS is vervolgens een fantastisch platform voor mooie doorontwikkelingen zoals ATO.

Lijkt het erop dat er een nieuwe wet van Moore van kracht is? Dan zou ik deze zo formuleren: iedere nieuwe generatie óf verbetering van de spoorbeveiliging volgt met de helft in tijd van de voorgaande generatie óf verbetering? Ziet u als lezer dat ook? Ik zie graag jullie reactie.

Auteur: Michiel Veltman

Michiel Veltman is systeemdeskundige spoorwegveiligheid en senior adviseur bij Ricardo Rail.

6 reacties op “‘Nieuwe spoorbeveiliging volgt voorganger steeds sneller op’”

Dimitri Witte 🇳🇱|18.04.18|15:07

Hoi Michiel,

Ik denk dat dit niet alleen te maken heeft met de wet van Moore maar ook de kennis van mensen die gebruikt wordt om te innoveren. In Duitsland is er inmiddels een baanvak in gebruik genomen waar buitenelementen via IP worden aangestuurd en het zal dus niet zo heel lang meer duren dat relaishuizen uitgefaseerd gaan worden en de interlocking in the cloud gezet wordt. Er ligt misschien zelfs nog wel een toekomst in blockchain technologie denk ik.

Groeten, Dimitri

Frank van der Weide|19.04.18|14:46

Maar vóór het zover is lijkt het me dat Europa eerst maar eens ernst moet maken met de “set van grensoverschrijdende specificaties voor uniforme informatie-uitwisseling tussen baan en trein”. Totnutoe voeren de Europese landen ERTMS in waarbij de randen van die specificaties worden opgezocht met als gevolg dat er verschillende ERTMS-en zijn die NIET interoperabel blijken te zijn.
Was dat nou niet net het doel van die spec’s?
Eerst de ERTMS op één lijn, voor de wet van Moore een kans krijgt.

Nico Meininger|20.04.18|08:41

een mooie taak voor de EU. Maar daar lijkt de omgekeerde wet van Moor van toepassing.
EU wordt steeds groter en de besliscapaciteit halveert, Kijk bv ook naar snelle doorgaand treinen

Arco Sierts|27.04.18|10:07

Het kernprobleem is het ontbreken van adequate modellen. Zonder adequate modellen ben je niet in staat om op een geordende wijze te innoveren.
De modellering van beveiliging en ERTMS/ETCS is gebaseerd op klassieke technische denkwijzes uit het (electro)mechanische tijdperk, terwijl ERTMS/ETCS feitelijk een ICT-gebaseerd systeem is. Incomplete systeemmodellering is m.i. de kern van alle problemen op het spoor, ook die rondom marktwerking. Kom ‘es langs bij Railforum Kenniskring Systeemintegratie!

Arco Sierts|27.04.18|10:14

@Nico: de EU staat wat betreft standaardisatie op hetzelfde niveau als indertijd het CCITT in de telecom: log, burocratisch, te politiek, te laat, te traag, te duur. De gelijkenis met ISDN is in alle opzichten frappant. In de ICT werkt men tegenwoordig op basis van het RFC-proces, afkomstig uit de internetwereld. Zie wikipedia voor meer informatie hierover.

Arco Sierts|01.05.18|13:38

@Michiel: ik vind je beschouwing vanuit technologisch perspectief heel interessant; zelf had ik er nog nooit zo tegenaan gekeken. Toch wil ik je beschouwing graag uitbreiden met de vraag & de analyse van het ‘waarom’, en vooral de vraag “waarom gaat het zo moeilijk en traag in het spoorse?”. De kern van de versnelling in telecom/ICT/internet zit ‘em in allerlei modellen die innovatie mogelijk maken en versnellen. Het spoor & ERTMS werken daar nog nauwelijks mee. En DAT veroorzaakt problemen.

Reageer ook

Nog maximaal tekens

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