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 2017 aan tal van stapsgewijze verbeteringen en disruptieve innovaties. Om de samenwerking verder te versterken, werd in juni 2017 het nieuwe RailCenter in Amersfoort geopend, dé plek voor opleiding, inspiratie en innovatie op het spoor. Tijdens de symposia RailTech, Dag van de Rail en ExploRail in 2017 ging veel aandacht naar de innovaties en de betreffende samenwerkingen.

Innovaties – klein en groot

Slimmer rijden met Routelint

Routelint is een app waarmee machinisten slimmer kunnen rijden en zo min mogelijk voor een rood sein hoeven te stoppen. Dat maakt een treinreis veiliger, duurzamer, beter op tijd en comfortabeler. Routelint is onderdeel van het innovatieprogramma ‘Trein op de Lijn’ dat samen met vervoerders wordt uitgevoerd. Na het besluit van NS in 2016 om Routelint aan te bieden aan zijn machinisten, heeft ProRail de app landelijk beschikbaar gemaakt en heeft DB Cargo in 2017 eveneens besloten om Routelint op te nemen op de tablet voor zijn machinisten. Ook met andere vervoerders worden testen voorbereid.

Bij goederentreinen die vanuit Amsterdam Westhaven intakken op het spoor tussen Zaandam en Amsterdam wordt - als onderdeel van het Programma Hoogfrequent Spoorvervoer - onderzocht of machinisten met hulp van Routelint en aanvullende informatie kunnen intakken zonder te hoeven remmen of stoppen. Stoppen voor een rood sein is kostbaar voor de vervoerder en werkt negatief op de capaciteit omdat het veel energie en tijd vergt om weer op snelheid te komen. Voor dit rijdend intakken zijn in 2017 de eerste simulaties uitgevoerd.

Stipter halteren met de Smartwatch

ProRail en NS hebben een smartwatchapplicatie ontwikkeld om hoofdconducteurs te ondersteunen bij het vertrekproces. Het doel is dat treinen nog meer op tijd rijden. De hoofdconducteurs krijgen via het horloge actuele informatie over de vertrektijden en kunnen de trein voortaan eerder gereedmaken voor vertrek. In 2017 deden ProRail en NS een succesvolle proef met de smartwatch en NS onderzoekt hoe de smartwatch het beste kan worden geïntroduceerd.

Makkelijker instappen op station Schiphol Airport

Reizigers op station Schiphol Airport kunnen vanaf eind 2017 makkelijker en sneller instappen in de trein. Dat is mogelijk geworden dankzij de Intelligent Platform Bar (IPB) op het perron, waardoor reizigers voor aankomst van de trein kunnen zien waar ze kunnen instappen. De IPB moet een bijdrage leveren aan een betere spreiding op de toch al krappe perrons op Schiphol Airport. Er heeft vorig jaar ook een IPB-test plaatsgevonden op station Den Bosch.

Zes treinen per uur oefenen met ‘serious gaming’

Sinds eind 2017 rijden er per uur 6 intercity’s op het traject Amsterdam–Eindhoven. Ter voorbereiding organiseerden ProRail en NS simulaties en trainingen voor het personeel. Treinverkeersleiders, machinisten, conducteurs en andere logistieke medewerkers hebben geoefend met de nieuwe treindienst. De inzet van ‘serious gaming’ met innovatieve software heeft de invoering van de nieuwe dienstregeling mede mogelijk gemaakt.

Slimme sensoren voor monitoring

Na succesvolle tests rond station Utrecht Centraal ‘plakt’ ProRail vanaf eind 2017 1.500 draadloze sensoren op wissels bij belangrijke spoorknooppunten. De sensoren geven aan of de wisselverwarming goed werkt en maken het mogelijk herstelwerk uit te voeren voordat er een storing plaatsvindt. Dankzij deze sensoren kunnen we sneller inspelen op problemen als gevolg van winterweer of extreme hitte. Tevens testen we ‘Internet of Things’-sensoren voor o.a. het monitoren van trillingen, van openstaande deuren langs het spoor en van de dichtligtijden van overwegen.

Gericht strooien door slimme perrontegels

Tussen de perrontegels van station Delft Zuid zijn slimme, batterijloze sensoren gelegd die de temperatuur kunnen meten. De sensoren sturen een signaal als de temperatuur het vriespunt nadert. Op deze manier kan ProRail gericht strooien tegen gladheid. Het toepassen van sensoren met een dergelijke stroommodule in een betonnen tegel is nog niet eerder gedaan. De sensor wordt ingegoten in een hars. Het grote voordeel van de sensoren is dat ze geen batterijen of andere stroomtoevoer nodig hebben. Dit nieuw type temperatuursensor haalt namelijk de energie uit GSM signalen. Hierdoor gaan ze langer mee en hoeven er geen kostbare kabels getrokken te worden. Met de test doen we kennis op over sensoren die geen tot weinig onderhoud nodig hebben. Zo voorkomen we dat het perron glad wordt en reizigers uit kunnen glijden. Daarnaast kunnen we gerichter en effectiever strooien, waardoor we ook kosten besparen. De sensoren met zogenoemde Energy Harvesting module (EH-module) worden geleverd door de Delftse startup Nowi en geplaatst door BAM Rail.

Betrouwbaarder beeld gevaarlijke stoffen met camera’s en sensoren

Om de informatievoorziening over gevaarlijke stoffen betrouwbaarder te maken, testen we op emplacement Botlek diverse innovaties: smartcamera’s voor de herkenning van goederenwagons met gevaarlijke stoffen, slimme sensoren in het spoor die wagons volgen op emplacementen en GPSsensoren op wagons. TU Delft is hierbij een belangrijke partner voor de beeldanalyse van de camera’s en ThingsConnected voor de smart sensors. Bij emplacement Kijfhoek is reeds eerder een testcontainer geplaatst waar leveranciers nieuwe plug-en-play sensoren en smartcamera’s kunnen testen.

Innovaties voor overwegen

Proeftuin NABO’s: ProRail heeft de markt in 2016 verzocht slimme, betaalbare oplossingen te bedenken voor Niet Actief Beveiligde Overwegen (NABO’s). Uit de 62 ideeën van 34 marktpartijen zijn er 7 geselecteerd op gebeid van slimme, kosteneffectieve detectie, slimme borden en apps, die onder begeleiding van TNO in een zogeheten Proeftuin zijn getest. Belangengroepen waren bij de proefopstellingen aanwezig. Dit heeft nuttige inzichten opgeleverd voor kostenbesparing voor overwegbeveiliging en voor aanvullende maatregelen om weggebruikers beter te alerteren. Deze inzichten worden nu gebruikt in het NABO programma.

Oversteekhulp: Om ouderen te helpen veilig over te steken voert ProRail vanaf eind 2017 een proef uit met een ‘oversteekhulp’ bij een beveiligde overweg in Haarlem. Dit is een soort stoplicht dat aangeeft of er nog voldoende tijd is om veilig over te steken. Daarnaast installeert ProRail overwegbellen (de AnnA-bel) die bij druk verkeer harder en in stille situaties zachter rinkelen. Een geluidssignaal is dan niet te missen.

Geluidsdiffractor; een innovatief geluidsscherm

ProRail is altijd op zoek naar innovatieve maatregelen die geluidshinder kunnen verminderen. 4Silence, een spin-off bedrijf van de Universiteit Twente, heeft een innovatief product ontwikkeld, dat nu getest wordt. Deze diffractor wordt naast het spoor geplaatst om geluid af te buigen. De diffractor bestaat uit verschillende ‘kamers’ die een ongelijke diepte hebben. In deze kamers ontstaat resonantie. Hierdoor wordt geluid vanaf het spoor afgebogen waardoor een stillere zone achter de diffractor ontstaat. Begin oktober is een laag geluidscherm met een diffractor daarop geplaatst nabij station Susteren in Limburg. Dit ging niet vanzelf, aangezien het gebied een broedplaats is voor de beschermde levendbarende hagedis. Onder ecologische begeleiding is het leefgebied zo min mogelijk schade toegebracht. Dit heeft voor enige vertraging gezorgd, maar door goed samen te werken met aannemer, gemeente en leverancier is de proefopstelling neergezet en de test gestart.

Meer spanning op het spoor

Uit analyses en simulaties is gebleken dat verhoging van de bovenleiding-spanning 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 van CE Delft geven aan dat 3kV een kosteneffectieve maatregel per ton CO2-besparing kan zijn. 3kV zorgt er mogelijk voor dat de snelheidsverschillen tussen de treinen afnemen, waardoor de capaciteit van de infra beter benut kan worden. 3kV kan vooral capaciteitswinst bieden op dubbelsporige baanvakken met gemengd verkeer. Dat zijn over het algemeen de plekken waar in het huidige net de bottlenecks zitten. Dit levert een belangrijk positief effect op de doorstroming voor sprinters, intercitytreinen en lange goederentreinen. In 2017 is ook het inzicht in de kosten voor ombouw van het NS materieel vergroot. Eind 2017 hebben NS en ProRail een Maatschappelijke Kosten Baten Analyse (MKBA) opgesteld. Deze wordt in 2018 aangeboden aan het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat. De uitkomsten van de MKBA worden nog nader getoetst in de praktijk

Van 1.500V naar 3.000V?

Het huidige systeem van 1.500V op de bovenleiding stamt uit de jaren ’20 van de vorige eeuw. Het kent relatief veel energieverlies bij het transport van elektriciteit, biedt weinig mogelijkheden tot terugwinning van remenergie en levert een beperkt vermogen voor (lange en zware) treinen om snel op te trekken. Rond de eeuwwisseling is een mogelijke overstap naar 25kV onderzocht, zoals op de HSL en de Betuweroute is toegepast. Zo’n stap zou echter de complete vervanging van de bovenleiding in heel Nederland vergen. Dat zou vele miljarden aan investeringen en lange periodes zonder treinverkeer betekenen. Daarom is toen besloten om 1.500V tot minstens 2017 als standaard te gebruiken en tien jaar later een herijking te doen. De afgelopen jaren heeft onderzoek deze bevindingen opnieuw bevestigd en kwam 3kV naar voren als een mogelijk kansrijk alternatief, zoals ook is opgenomen in de Lange Termijn Spooragenda.

Doorontwikkeling beveiligingssysteem ERTMS

Sinds 2014 werkt het Programma ERTMS (European Rail Traffic Management System) onder aansturing van het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat aan de voorbereidingen voor de uitrol van ERTMS in Nederland. Doel is om met beproefde technologie (Level 2[*] ‘only’) dit nieuwe beveiligingssysteem op grote delen van het spoor in de brede Randstad in de periode tot en met 2028 in te voeren. Daarvoor is het nodig om in alle treinen die op het Nederlandse spoor rijden ERTMS in te bouwen.

De fase waarin de plannen voor de programmabeslissing zijn uitgewerkt, loopt op zijn einde. Aan het einde van 2017 zijn de documenten zo goed als afgerond. Deze documentatie vormt de input voor het CIO-oordeel, de Gate Review en de BIT-toets.

Begin 2017 heeft ProRail een position paper geschreven over ERTMS. In dit paper bepleit ProRail waarom het noodzakelijk is om haast te maken met de landelijke invoering van ERTMS. Het huidige Nederlandse treinbeveiligingssysteem is verouderd en op grote schaal aan vervanging toe. Hiertoe loopt reeds het bestaande infrabeveiligingsprogramma PVT (Programma Verbeteren Treinbeveiliging), waarbij de oude systemen één op één vervangen worden. ProRail komt tegelijkertijd steeds meer tot de conclusie dat de oude systemen vooral geënt zijn op zware treinen. Tegenwoordig gaan steeds meer vervoerders rijden met een lichter type trein. Het oude treinbeveiligingssysteem past daar niet goed meer bij, want is gebaseerd op het contact dat een trein door zijn gewicht maakt met de spoorstaven. We zullen dus gebruik moeten maken van andere technieken zoals assentellers. ProRail wil bij de verdere uitrol van ERTMS onderzoeken of er mogelijk synergie is met het bestaande infrabeveiligingsprogramma PVT. Desinvesteringen zullen daarbij uit de weg worden gegaan. Bij de uitrol van ERTMS wordt ook rekening gehouden met het langeretermijnperspectief door de kansen voor een doorgroei naar ERTMS level 3[**] open te houden.

Samen met de Engelse spoorbeheerder Network Rail en systeemleveranciers is ERTMS Hybrid Level 3 ontwikkeld. Deze vorm van ERTMS voldoet aan de Europese specificaties en biedt op termijn de mogelijkheid voor verdere capaciteitsverhoging met minder technische systemen in de infrastructuur. Zo zal ERTMS flink bij kunnen dragen aan een beter, duurzamer en kosteneffectieverspoorsysteem. Eind 2017 zijn op het testbaanvak van Network Rail in Groot-Brittannië de operationele testen met succes afgerond en onder grote internationale belangstelling gedemonstreerd. Network Rail, de leveranciers en ProRail hebben deze testen en demonstraties samen georganiseerd en uitgevoerd. De volgende, nog te plannen, stap om van deze technologie proven-technologie te maken, is een proefbedrijf op een baanvak starten.

  • * Level 2 verschilt van Level 1 doordat er een continue informatieoverdracht is tussen baan en trein. Daarbij stuurt de trein – in tegenstelling tot Level 1 – ook informatie terug naar de baan over o.m. de exacte locatie en snelheid van de trein. De informatie wordt overgedragen via GSM-R. Aan de baanzijde bevindt zich een Radio Block Center (RBC) die de bron en ontvanger is van deze informatie
  • ** Level 3 lijkt in veel opzichten op Level 2. Het verschil is dat bij Level 3 geen baangebonden treindetectiesysteem nodig is waarmee de locatie van treinen op de infra wordt herleidt. In plaats daarvan wordt de positie-informatie gebruikt van de trein die het RBC ontvangt. ERTMS Level 2 en Level 3 bieden daarom naast een treinbeveiligingssysteem en beïnvloedingssysteem ook input ten behoeve van verkeersleidingssystemen.

Nederland proeftuin voor zelfrijdende treinen

ProRail gaat in 2018 samen met marktpartijen proeven uitvoeren met het gedeeltelijk automatisch rijden van treinen (ATO). ATO is de afkorting van Automatic Train Operation en is een systeem dat via verschillende niveaus van automatisering de machinist verder ondersteunt of bepaalde taken van de machinist overneemt. In 2017 is hard gewerkt aan de voorbereidingen. Er worden er twee proeven gepland. De eerste proef is een proef gericht op goederentreinen en zal plaatsvinden op de Betuweroute. Deze proef komt tot stand in samenwerking met leverancier Alstom en goederenvervoerder Rotterdam Rail Feeding. De tweede proef vindt plaats in de provincie Groningen en richt zich op personenvervoer. ProRail, de Provincie Groningen en Arriva werken samen aan het uitvoeren van een simulatie en een proef met geautomatiseerd rijden. In beide proeven gebeurt dit onder verantwoordelijkheid van een machinist. Ook in andere landen zijn er veel ontwikkelingen op dit vlak. In Groot-Brittannië is op een traject van 7 km in de nieuwe Thameslink-verbinding een automatische piloot voorzien.

Geautomatiseerd rijden heeft veel verschillende voordelen. Zo dragen treinen die uitgerust zijn met ATO onder andere bij aan een duurzamer, efficiënter en veiliger bereden spoor. Het doel van de proeven is om samen met alle betrokken partijen zoveel mogelijk te leren om zo inzicht te krijgen wat er nodig is om in Nederland ATO verder door te ontwikkelen, maar ook om te leren hoe groot het effect is op capacitaire knelpunten. De ervaringen van eindgebruikers, zoals vervoerders en machinisten, zijn daarin een cruciaal onderdeel. 

Digitaal inframanagement: voorkomen is beter dan genezen

Begin 2017 is het ProRail DataLab begonnen met de verkenning van nieuwe Big Data-technieken waarmee verstoringen door spoorlopers en door degradatie van het spoor kunnen worden voorspeld. ProRail werkt hiervoor onder andere samen met studenten en promovendi van verschillende universiteiten en startups.

Spoorlopers: Spoorlopers zijn vaak wandelaars, mensen die hun hond uitlaten, spelende kinderen of vandalen langs het spoor. Door het koppelen van big data is steeds beter te voorspellen op welke plekken en welke momenten er spoorlopers op gaan duiken. De eerste testen met een voorspellend dashboard waren positief. Vanaf 1 augustus 2017 hebben alle incidentbestrijders en buitengewoon opsporingsambtenaren (BOA’s) een applicatie op hun tablet, zodat zij nog gerichter kunnen surveilleren. Met deze innovatie is ProRail als tweede geëindigd in de finale van de Slimste organisatie van Nederland bij de BI Awards.

Waterstoftrein/Hyperloop/Atrain

In 2017 is samen met provincies Friesland en Groningen, vervoerder Arriva en treinenbouwer Alstom de voorbereiding gestart van een test met een waterstoftrein in Noord Nederland. Hiermee doen we ervaring op met deze duurzame brandstof en verkennen we wat de potentie hiervan is, met name op de niet-geëlektrificeerde regionale lijnen waar nu met dieseltreinen wordt gereden. Daarnaast zijn met verschillende startups gesprekken gevoerd over mogelijke kennisuitwisseling en samenwerking op nieuwe transportvormen, zoals Hyperloop en Atrain.

Mijn Verslag (0)