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 in 2018 aan tal van stapsgewijze verbeteringen en disruptieve innovaties. Tijdens de Dag van de Rail, InnoTrans (internationale vakbeurs voor transporttechnologie), Innovation Expo, de Dutch Design Week en het Innovatief Aanbesteden Congres was er veel aandacht voor de innovaties en de betreffende samenwerkingen.

Innovaties voor stipter rijden en halteren

De TimTim‐tablet voor machinisten van NS met daarop het Dienstkaartje in Tienden en RouteLint - een weergave van de actuele situatie vóór en direct achter de trein – is in 2018 uitgebreid met een roltijdadvies. Deze uitgebreide versie wordt in het eerste halfjaar van 2019 op veiligheidsaspecten getest. De NS is bezig met de eerste stappen van een geconditioneerde uitrol van Smartwatch met 100 conducteurs uit het hele land, de aftellers en de instapzone 2.0. Deze hulpmiddelen hebben we samen met NS ontwikkeld.

Innovaties voor overwegen

De test met gele markering van de overwegbevloering in Baarn heeft verbeterpunten opgeleverd en we bereiden de besluitvorming voor eventuele verdere uitrol voor. De ‘oversteekhulp’ voor ouderen en mindervaliden is succesvol beproefd op een overweg bij Haarlem. Deze informatiezuil geeft aan of passanten rustig kunnen oversteken of dat er binnen korte tijd een trein aankomt. In mei is de oversteekhulp als wereldprimeur gepresenteerd op het International Level Crossing Awareness congres in Zagreb. De kosteneffectiviteit van deze maatregel is echter niet voldoende. Om die reden zal er op dit moment geen uitrol plaatsvinden. Wel wordt op dit moment bekeken of, en zo ja hoe, de kosten kunnen worden gereduceerd en worden hiervoor twee specifieke locaties nader bekeken. Deze slag is ook nodig om het vrijgave traject van deze maatregel in te zetten. Na vrijgave kunnen derden een verzoek doen om een oversteekhulp te laten plaatsen; hierbij moet de betreffende derde zelf zorgdragen voor het benodigde budget. In oktober is de samenwerking met Flitsmeister gestart voor het testen van een in-car waarschuwing voor gevaarlijke overwegen. Tevens werken we samen met het programma Talking Traffic van het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat aan proeven met intelligente verkeerslichten én overwegen voor betere doorstroming.

Duurzame perrontegel

Samen met een marktpartij is een duurzame perrontegel ontwikkeld, getest en gepresenteerd die lichter is dan de standaardtegel en voldoet aan de arboregels. Minder materiaal én goed voor de duurzame inzetbaarheid van de stratenmakers.

Digitaal inframanagement: voorkomen is beter dan genezen

In ons DataLab verkennen we nieuwe sensoring- en Big Data-technieken. Hiermee kunnen verstoringen door spoorlopers, van wandelaars tot vandalen, en door degradatie van het spoor worden voorspeld. ProRail werkt onder andere samen met studenten en promovendi van diverse universiteiten en startups.

Speciale meettreinen meten ieder stukje spoor ongeveer twee keer per jaar. Bij dagelijkse monitoring van het spoor kunnen we problemen, zoals afgebroken wisselpuntstukken of spoorverzakkingen sneller constateren en mogelijke treinhinder voorkomen of beperken. Een optie is om sensoren te monteren op reizigerstreinen die tijdens hun dagelijkse ritten ook het spoor meten. Vorig jaar hebben NS en ProRail 14 sensoren aangebracht op een sprinter (SLT) en een dubbeldekker (VIRM). We kunnen nu realtime meekijken met deze metingen. Op basis hiervan is, als eerste stap, een dashboard gemaakt met de wekelijkse top 10 van onregelmatigheden. Meer toepassingen zullen volgen.

Treindetectiestoringen staan in de top 3 van infrastoringen met treinhinder. Als we de actuele conditie van treindetectiesystemen, spoorstroomlopen, beter kunnen volgen, worden problemen eerder herkenbaar en kunnen storingen mogelijk worden voorkomen. Op basis van data uit treinbeveiligingssystemen hebben we een indicator afgeleid voor de conditie van spoorstroomlopen. Deze ‘TOBS’ indicator (Ten Onrechte Bezet Spoor) laat zien op welke treindetectiesecties soms heel kort het sein onterecht op rood staat. Dat is een indicatie voor de werking van het systeem. Een dashboard laat zien waar TOBS’en zich voordoen en in welke mate. Dit is een gereedschap dat sinds 2018 wordt gebruikt door tracéteams en onderhoudsaannemers om preventief onderhoud te plegen. Op twee reizigerstreinen van NS (SLT en VIRM) zijn 14 sensoren gemonteerd. Een app is opgeleverd waarmee de mobiele telefoon functioneert als meetinstrument voor spoorligging.

Betrouwbaarder beeld gevaarlijke stoffen met camera’s en sensoren

Om de informatievoorziening over gevaarlijke stoffen nog betrouwbaarder te maken, testen we diverse innovaties: smartcamera’s voor de herkenning van goederenwagons met gevaarlijke stoffen, slimme sensoren in het spoor en GPS-sensoren op wagens. Na eerdere testen op emplacementen Kijfhoek en Botlek zijn in 2018 vervolgtesten gestart op emplacement Cartesiusweg bij Utrecht met meerdere leveranciers van wisselstand- en treinpassagesensoren. Het blijkt goed mogelijk de positie-informatie van de NS-treinen te verrijken met routeinformatie van de sensoren. Zo ontstaat een nauwkeurig beeld welke treinen waar op welk spoor zijn opgesteld. Met Havenbedrijf Moerdijk is een samenwerkingsovereenkomst gesloten om in 2019 vervolgstappen te zetten in de hiervoor bedoelde informatievoorziening met een smart camerasysteem voor de verificatie van de wagenlijsten en met smart sensoren op het emplacement voor de automatische lokalisatie van de goederenwagens.

Geluiddiffractor: een innovatief geluidsscherm

4Silence, een spin-off bedrijf van de Universiteit Twente, heeft de diffractor ontwikkeld, een innovatief product dat naast het spoor wordt geplaatst om geluid af te buigen. De diffractor bestaat uit verschillende ‘kamers’ met ongelijke diepte. In deze kamers ontstaat resonantie. Hierdoor wordt geluid vanaf het spoor afgebogen waardoor een stillere zone achter de diffractor ontstaat. De test langs het spoor bij Susteren heeft positieve resultaten opgeleverd. Samen met Rijkswaterstaat wordt gewerkt aan het opnemen van deze resultaten in de meet- en rekenvoorschriften voor geluid.

Meer spanning op het spoor

Uit analyses en simulaties is gebleken dat verhoging van de bovenleidingspanning van 1.500 Volt naar 3.000 Volt (3kV) meer capaciteit voor reizigers en goederen kan betekenen; treinen kunnen sneller optrekken en voor het rijden is er minder energie nodig. Analyses geven ook aan dat 3kV een kosteneffectieve duurzaamheidsmaatregel kan zijn, omdat door minder transportverliezen en meer energieterugwinning tot 20% van de energierekening kan worden bespaard. Daarnaast heeft 3kV de potentie om de snelheidsverschillen tussen de treinen te verkleinen, waardoor de infracapaciteit beter kan worden benut. In het voorjaar van 2018 is de Maatschappelijke Kosten Baten Analyse door NS en ProRail aan het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat aangeboden. Eind 2018 zijn door het ministerie middelen toegezegd voor verder onderzoek ten behoeve van een concrete business case naar 3 kV in 2019, waarbij ook de markt wordt uitgedaagd om mee te denken en te ontwikkelen.

Duurzame brandstof op regionale lijnen: accu- en waterstoftreinen

In samenwerking met vervoerder Arriva en de provincies Groningen en Friesland worden de mogelijkheden van accutreinen - in combinatie met partiële bovenleiding - en waterstoftreinen verkend. Hiermee doen we ervaring op met duurzame brandstoffen en onderzoeken we de potentie hiervan, met name voor niet-geëlektrificeerde regionale lijnen waar met dieseltreinen wordt gereden. In Duitsland heeft de veiligheidsinspectie de waterstoftrein inmiddels toegelaten en in de deelstaat Niedersaksen zijn nu twee waterstoftreinen in de treindienst. Proeven in Nederland zijn mede afhankelijk van de beschikbaarheid van accu- en waterstoftreinen en goedkeuring door de Inspectie Leefomgeving en Transport (ILT). De deelnemende partijen streven ernaar om de waterstoftrein in 2019 in Nederland te laten rijden. ProRail zit in de adviesraad van het Europese Shift2Rail-onderzoek van Roland Berger naar het marktpotentieel van waterstoftreinen. De resultaten van dit onderzoek zijn belangrijke input voor de discussies die in 2019 en de jaren daarna worden gevoerd over het reduceren van CO2-uitstoot door dieseltreinen.

Stimuleren doorontwikkeling treinbeveiligingssysteem ERTMS

Samen met de Engelse spoorbeheerder Network Rail en systeemleveranciers is ERTMS Hybrid Level 3 ontwikkeld. Dit is een vervolg op ERTMS Level 2 waarbij spoordetectie in de infrastructuur kan worden beperkt en er mogelijkheden zijn om met minder infrastructurele aanpassingen de capaciteit te vergroten. Eind 2017 en medio 2018 zijn op testbaanvakken van Network Rail in Groot-Brittannië en van Deutsche Bahn in Duitsland operationele proeven met succes afgerond. We zien ook in andere landen de interesse toenemen in deze ontwikkeling. Daarom gaan we vanaf 2019 vervolgstappen nemen, opdat deze technologie ook toepasbaar wordt in de Nederlandse infrastructuur. We verwachten hiermee uiteindelijk de Railmap van ERTMS verder te kunnen versnellen. ERTMS Hybrid Level 3 is geen onderdeel van het programma ERTMS. Het programma wordt wel adaptief ingericht ten aanzien van ontwikkelingen, zoals Hybrid Level 3.

Proof-of-Concept Open Interlocking Network (EULYNX)

EULYNX is een samenwerkingsverband van twaalf Europese inframanagers. Standaardisering op basis van internetprotocollen van een uniforme, veilige communicatie tussen alle componenten in het spoor, zoals seinen, wissels, overwegen is het doel van deze samenwerking. Hiermee willen we een meer open en modulaire systeemarchitectuur creëren. Dat verhoogt de flexibiliteit, verlaagt de kosten en verstoringen kunnen sneller worden verholpen.

Momenteel werken leveranciers nog met aparte ‘talen’ voor de communicatie tussen componenten in het spoor. In 2018 is het echter gelukt om samen met marktpartijen deze open, modulaire systeemarchitectuur te demonstreren. De proefopstelling is in september 2018, samen met de Duitse infrabeheerder Deutsche Bahn, onder grote internationale belangstelling gedemonstreerd tijdens ’s werelds grootste spoorbeurs, InnoTrans in Berlijn. In 2019 worden de vervolgstappen uitgewerkt om concrete invoering mogelijk te maken.

Nederland proeftuin voor zelfrijdende treinen

ProRail wil samen met marktpartijen proeven uitvoeren met het gedeeltelijk automatisch rijden van treinen. Automatic Train Operation (ATO) is een systeem dat op diverse automatiseringsniveaus de machinist ondersteunt of bepaalde taken overneemt. De eerste proef is in december 2018 met succes uitgevoerd op de Betuweroute samen met leverancier Alstom en goederenvervoerder Rotterdam Rail Feeding. De tweede proef vindt plaats in 2019 in de provincie Groningen en richt zich op personenvervoer. ProRail, provincie Groningen en regionale vervoerder Arriva werken samen aan het uitvoeren van een simulatie en een proef met geautomatiseerd rijden. Ook in andere landen zijn er veel ontwikkelingen op dit vlak. In Groot-Brittannië is op een traject van 7 kilometer in de nieuwe Thameslink-verbinding een automatische piloot voorzien.

Het doel is na te gaan welke effecten ATO kan hebben op uitbreiding van de capaciteit op het regionale spoornetwerk. Machinisten en treinverkeersleiders worden nauw betrokken bij de 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 zowel de trein als op en rond het spoor.

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 en monitoring van de onderdelen in het spoor. Ook ondersteunt deze samenwerking het onderwijsprogramma. ProRail investeert minimaal € 2,5 miljoen in research & development over railbouwkundig onderzoek bij TU Delft. In 2018 zijn twee nieuwe spoorhoogleraren geïnaugureerd aan de TU Delft: Zili Li en Rob Goverde.

ProRail wordt partner in het Europese onderzoeksproject IN2TRACK2. Dit project van ruim € 30 miljoen richt zich op de verbetering en optimalisering van een nieuwe generatie spoor-, wissel-, brug- en tunnelconstructies en is onderdeel van het Shift2Rail-programma van de Europese Unie. ProRail gaat het optimale wiel-rail-contact onderzoeken en hoe nieuwe smeermiddelen de grip tussen wiel en rail kunnen verbeteren.

Spoor van de toekomst

Het Hyperloop(concept voor vacuümtrein)-team van de TU Delft werd in de zomer van 2018 tweede bij de Hyperloop-challenge van Elon Musk in de VS. ProRail was partner van dit team. In 2018 is in opdracht van ProRail een design challenge uitgevoerd waarbij Delftse bouwkundestudenten een Hyperloopstation hebben ontworpen voor station Bijlmer Arena.

Mijn Verslag (0)