Innovaties en vernieuwingen

Innovatieve oplossingen zijn nodig voor meer spoorcapaciteit, betere prestaties en een duurzamer en kostenefficiënter spoor. Samenwerking is cruciaal en we bundelen onze krachten dan ook met vervoerders, aannemers, ingenieursbureaus, infrastructuurbeheerders, universiteiten en kennisinstituten. Met deze partners werkten we ook in 2019 aan meerdere verbeteringen en innovaties.

Invoering ERTMS van start

De invoering van het European Rail Traffic Management System (ERTMS) is van start gegaan. ERTMS is een belangrijke stap in de digitalisering van het spoor en essentieel voor de vorming van een integrale Europese spoorwegruimte.

De invoering van ERTMS heeft grote invloed op de infrastructuur én de bedrijfsvoering van ProRail. Bij NS, alle overige materieeleigenaren en bij ProRail is in 2019 een implementatieteam ingericht; bij ProRail is dat het Implementatieteam ERTMS ProRail (IEP). IEP is verantwoordelijk voor de coördinatie en regie van de ERTMS-projecten die bij ProRail zijn ondergebracht. Het gaat vooral over het aanpassen van de infrastructuur, de ICT-omgeving, de beheerorganisatie en het opleiden van gebruikers zoals monteurs, inspecteurs en treinverkeersleiders. Consistentie en integraliteit tussen de betrokken bedrijfseenheden vinden wij hierbij essentieel. Daarom is de verbinding met de projecten in de bedrijfseenheden geborgd in clusters die nauw samenwerken met IEP. ERTMS raakt ook tal van lopende en nieuwe programma’s en projecten binnen ProRail en de spoorsector.

Wij gaan de komende jaren een operationeel werkend én werkbaar infrasysteem met ERTMS opleveren, in nauwe samenwerking met klanten, leveranciers en onderhoudspartijen. Het is een veelomvattend project dat voor ProRail uit vier veranderopgaven bestaat: van een baanvak georiënteerde werkwijze naar een landelijke systeemaanpak, van operationele (relais)techniek naar IT-georiënteerde techniek, van een klant/leverancier-verhouding naar intensieve partnerships met onze leveranciers en, tenslotte, van een individuele naar een gezamenlijke ketenprestatie. Concreet betekent dat: nieuwe taakverdelingen tussen partijen bij bouwen en beheer, flexibilisering van contracten en intensievere samenwerking.

In 2019 zijn meerdere ERTMS-projecten van start gegaan. Voorbeelden zijn de aanbesteding voor een systeemleverancier, ‘specificaties beveiliging’, ‘ervaringsrijden op baanvakken Amsterdam- Utrecht en Hanzelijn’ en ‘proefbaanvak’. Op logistiek ICT-gebied zijn de systeemspecificaties voor de noodzakelijke wijzigingen vastgelegd. Ook zijn we begonnen met de ontwikkeling van een nieuw systeem voor directe informatie-uitwisseling met de trein/machinist. We verwachten dat de eerste resultaten van deze en andere projecten in 2020 zichtbaar zullen worden.

ProRail neemt deel aan de internationale ontwikkelingen zoals RCA (Reference CCS Architecture), EULYNX (voor meer informatie zie paragraaf "Proof-of-Concept Open Interlocking Network (EULYNX)") en OCORA (open CCS on-board reference architecture). OCORA is een samenwerkingsinitiatief om de kosten van CCS-functies voor voertuigen te verlagen. Ook is vorig jaar meermaals afgestemd met ERA (European Union Rail Agency, het spoorwegbureau van de Europese Unie), onder andere op het gebied van vergunningverlening.

Digitaal inframanagement: voorkomen is beter dan genezen

In het ProRail DataLab experimenteren we met sensoring-technieken en algoritmes om de conditie van infra-objecten te monitoren en degradatie van het spoor te voorspellen. ProRail werkt voor dit project onder andere samen met universiteiten en startups.

In 2018 hebben NS en ProRail in het samenwerkingsproject Camino Rail 14 sensoren aangebracht op een sprinter (SLT) en een dubbeldekker (VIRM). Op basis hiervan hebben we een dashboard gemaakt met de grootste onregelmatigheden in spoorstaven: de ‘trigger van de week’. Deze toepassing is in 2019 succesvol beproefd en overgedragen aan ‘reizigerstrein als meettrein’, een project dat de toepassing bij 14 treinen zal invoeren. Daarnaast is op basis van microfoons op de twee NS-treinen een prototype dashboard ontwikkeld voor de controle van gemeten wiel/rail-geluid. Verder zijn sensoren geselecteerd om vanuit reizigerstreinen de bovenleiding te kunnen monitoren. Naar verwachting worden deze in 2020 aangebracht op de twee NS-treinen.

Op basis van bestaande meettrein-data is een voorspelmodel ontwikkeld voor spoorstaafslijtage. De eerste versie hiervan wordt al gebruikt voor het opstellen van het productieplan (5-7 jaar vooruit), een tweede versie wordt beproefd voor vervangingsplannen voor de langere termijn (>10 jaar vooruit). Ook is een model ontwikkeld voor het automatisch herkennen van gebreken aan de bovenleiding. Hier wordt nog aan doorgewerkt.

De resultaten van deze DataLab-projecten zijn opgenomen in het ‘Smart asset dashboard’: een dashboard dat een integraal beeld geeft van de prestaties, actuele conditie en voorspellingen van de conditie van infra-objecten zoals wissels, treindetectie, spoorstaven en bovenleiding.

Op 24 juni 2019 openden ProRail en het Railcenter het Digital Assets Lab. Het doel is om samen met spooraannemers en marktpartijen monitoring- en sensortoepassingen op spoorassets te ontwikkelen. Het Railcenter is daarvoor de ideale plek, omdat op het terrein spoor, wissels, bovenleiding en een overweg van ProRail aanwezig zijn.

Betrouwbaarder beeld gevaarlijke stoffen met camera’s en sensoren

Momenteel kunnen treinen en goederenwagens op emplacementen zonder treindetectie niet worden gevolgd door de verkeersleiding en de positieregistraties van wagens met gevaarlijke stoffen vinden handmatig plaats.

In samenwerking met Havenbedrijf Moerdijk wordt een proef uitgevoerd waarbij smart camera’s bij de ingang van het emplacement de wagenlijsten van goederentreinen verifiëren en slimme sensoren in het spoor aangeven waar de goederentreinen en wagens met gevaarlijke stoffen zijn opgesteld. Doel is om de informatievoorziening over gevaarlijke stoffen nog betrouwbaarder te maken en de handmatige invoer van de wagenlijsten te automatiseren.

In samenwerking met Havenbedrijf Amsterdam wordt een soortgelijke proef uitgevoerd op het emplacement Houtrakpolder. Het doel is om beter inzicht te krijgen in het gebruik van de spoorinfrastructuur op goederenemplacementen en efficiënter gebruik van deze infrastructuur te realiseren. Hiervoor worden ook slimme sensoren in het spoor geplaatst. Zo kunnen verkeersleiders het gebruik van emplacementen bijna real-time volgen en samen met vervoerders worden de rangeerplannen geoptimaliseerd.

Analyse naar andere spanning op het spoor

Uit analyses en simulaties is gebleken dat verhoging van de bovenleidingspanning van 1.500 Volt naar 3.000 Volt (3kV) -of andere hogere spanning- meer capaciteit voor reizigers en goederen kan betekenen; treinen kunnen sneller optrekken en voor het rijden is er minder energie nodig. Daarmee kan een andere spanning op de bovenleiding een bijdrage leveren aan de doelstellingen in het TBOV (Toekomstbeeld OV) en de voorziene groei. 3kV is daarnaast een duurzaamheidsmaatregel, door minder transportverliezen en meer energieterugwinning.

In het voorjaar van 2018 is de Maatschappelijke Kosten Baten Analyse door NS en ProRail aan het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat aangeboden. Vervolgens zijn stappen gezet en is er intensieve afstemming geweest zodat partijen samen positie kunnen kiezen en het potentieel grote belang van andere spanning op de bovenleiding kunnen onderbouwen. Daarbij kijken we ook naar de positie van 3kV binnen de bredere energievisie. Partijen streven ernaar om in 2020 via een MIRT-verkenning deze vraagstukken verder in kaart te brengen. Hierbij worden naast NS, het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat en ProRail, ook goederenvervoerders betrokken.

Duurzame brandstof op regionale lijnen: accu- en waterstoftreinen

De Provinciale Staten in Friesland besloten in 2017 dat al het openbaar vervoer in de provincie in 2025 emissievrij moet zijn. Begin 2019 heeft de provincie Friesland haar voorkeur voor de ombouw van dieseltreinen naar batterijtreinen uitgesproken, maar helaas zijn de ontwikkelingen in een impasse geraakt. Het streefjaar 2025 bleek vanwege de hoge kosten, de lengte van het toelatingstraject en de concessielooptijd niet haalbaar. De provincie Friesland heeft vervolgens 2035 vastgesteld als nieuw streefjaar, en dat sluit aan bij de ambitie van de provincie Groningen ten aanzien van emissievrij treinvervoer. De provincie Groningen, Arriva, Alstom en ProRail hebben in 2019 voorbereidingen getroffen voor de tijdelijke toelating van een waterstoftrein op het traject Leeuwarden-Groningen. Het streven is om in 2020 twee weken lang in nachtelijke treinvrije periodes testritten met de waterstoftrein uit te voeren.

Stimuleren doorontwikkeling treinbeveiligingssysteem ERTMS Hybrid Level 3

In 2019 heeft ProRail vervolgstappen gezet richting ERTMS Hybrid Level 3; samen met de noordelijke provincies en de regionale vervoerder zijn de mogelijkheden voor implementatie onderzocht. ERTMS Hybrid Level 3 maakt het mogelijk om spoordetectie in de infrastructuur te beperken en om met minder infrastructurele aanpassingen de capaciteit te vergroten.

Overigens is ERTMS Hybrid Level 3 geen onderdeel van het programma ERTMS, beschreven in het onderdeel Betrouwbaar Spoor. Het programma ERTMS wordt wel flexibel ingericht zodat ontwikkelingen zoals Hybrid Level 3 geïntegreerd kunnen worden.

Proof-of-Concept Open Interlocking Network (EULYNX)

EULYNX is een samenwerkingsverband van dertien Europese inframanagers. Het doel: standaardisering van de communicatie op het gebied van beveiliging met componenten in het spoor, zoals seinen, wissels en overwegen. Dit moet leiden tot een modulaire systeemarchitectuur waardoor de flexibiliteit van het systeem wordt verhoogd, de kosten voor aanleg worden verlaagd en storingen sneller kunnen worden verholpen.

Op Europees niveau wordt de specificatie doorontwikkeld met aanvullingen en ervaringen van Europese inframanagers. Na de succesvolle demonstratie op de InnoTrans in Berlijn vorig jaar hebben we een programma opgezet om EULYNX op termijn in te voeren. 2020 zal vooral in het teken staan van het opstellen van de specificaties.

Nederland proeftuin voor zelfrijdende treinen

ProRail voert samen met marktpartijen proeven uit met het gedeeltelijk automatisch rijden van treinen. Automatic Train Operation (ATO) is een systeem dat de machinist ondersteunt of taken overneemt. Inmiddels zijn er twee proeven succesvol uitgevoerd: op de Betuweroute met Alstom en goederenvervoerder Rotterdam Rail Feeding en in de provincie Groningen met vervoerder Arriva.

Het hoofddoel is na te gaan welke effecten ATO kan hebben op uitbreiding van de capaciteit op het regionale spoornetwerk. Machinisten en treinverkeersleiders zijn nauw betrokken bij deze testen. Dat de trein in de toekomst automatisch kan rijden, betekent immers nog niet dat de trein zonder machinist rijdt. Tijdens de testen gaat het om Grade of Automation 2, met een machinist op de trein. ProRail wil vooral kennis opdoen ten aanzien van de punctualiteit, veiligheid en de frequentie waarmee treinen kunnen gaan rijden. We leren ook wat het betekent voor de duurzaamheid en welke impact het heeft voor de machinist en de reiziger. Bovendien zal het nieuwe kennis opleveren over de technische middelen die we moeten inzetten in de trein en op en rond het spoor. Deze kennis doet ProRail op door naast simulaties ook meer live testen uit te voeren op het spoor.

ProRail en de provincie Groningen werken samen met vervoerder Arriva aan de ATO-testen, gericht op personenvervoer. De volgende stappen zijn testen in aansluiting op het beveiligingsregime ATBNG en met reizigers in de trein.

Ook in andere landen wordt voortgang gemaakt. In Groot-Brittannië is op een traject van 7 kilometer in de nieuwe Thameslink-verbinding een automatische piloot voorzien.

Samenwerking op research

ProRail en de TU Delft tekenden een nieuwe Samenwerkingsalliantie 2018-2023. In deze alliantie financiert ProRail research naar spoorvraagstukken zoals preventief onderhoud, adhesiebeheersing en monitoring van de onderdelen in het spoor. ProRail investeert minimaal EUR 2,5 miljoen in research & development voor railbouwkundig onderzoek bij TU Delft. TU Delft heeft twee nieuwe fulltime spoorhoogleraren geïnaugureerd, waar we nauw mee samenwerken in de ontwikkeling van nieuw spooronderzoek.

ProRail is actief in het Europese onderzoeksproject IN2TRACK2. Dit project van ruim EUR 30 miljoen, onderdeel van het Shift2Rail-programma van de EU, richt zich op verbetering en optimalisering van een nieuwe generatie spoor-, wissel-, brug- en tunnelconstructies. ProRail gaat het optimale wiel/rail-contact en nieuwe smeermiddelen onderzoeken. Momenteel wordt het nieuwe EU-programma 2021-2029 verkend met een mogelijk vervolg op deelname aan het Partnership EC en Railsector.

Ten slotte heeft ProRail een brede, 5-jarige R&D-alliantie gesloten op RailTech Europe 2019. Het gezamenlijk optrekken bij de digitalisering van het spoor is hiervan een belangrijk onderdeel. Verdere Europese samenwerkingen op grote researchthema’s worden actief verkend.

Mijn Verslag (0)