‘De nieuwe infrastandaard is digitaal’

Veel oude infrastructuur piept, kraakt en is nodig aan vervanging toe. De nieuwe standaard is ‘slim’ voor zowel spoor als asfalt. De grootste ontwikkelingen van het moment: ProRail werkt aan de uitrol van spoorbeveiliging ERTMS en wegbeheerders ontwikkelen slimme wegkantsystemen.

Dat de digitalisering nieuwe ontwikkelingen versnelt, weet Maarten Steinbuch van de TU Eindhoven als geen ander. De hoogleraar Systeem- en Regeltechniek bewijst het met de Wet van Moore. “Die beschrijft de versnelling van de rekenkracht. Elke achttien maanden treedt een verdubbeling van de rekenkracht van chips op per eenheid prijs. Dat is een exponentiële groei. Aan de andere kant halveert de prijs voor dezelfde rekenkracht. Onze smartphones zijn tegenwoordig computers op zich en dat algoritmes zelflerend zijn is tegenwoordig heel normaal.”  

Slimme wegkantsystemen 

In de technologische ontwikkelingen in de mobiliteitssector loopt de automotivesector voorop, stelt Steinbuch, met eCall en ADAS-systemen (Advanced Driver Assistance Systems) als Adaptive Cruise Control en Side Lane Assist. Dit gaat om systemen in het voertuig. De infrastructuur volgt vaak pas later, simpelweg omdat infrastructuur aanpassen veel tijd en geld kost.  

Maar met die ontwikkelingen is ook het busvervoer nu aan de beurt. In de provincie Noord-Holland reed een jaar of vijf geleden de eerste (semi)automatische bus al op proef rond, vertelt Chris de Veer van de provincie Noord-Holland. De smart-mobilityadviseur vertelt dat daarmee werd getest hoe bussen met ADAS-systemen omgaan. “Onze aanvankelijke gedachte was: daar hebben we geen aparte infrastructuur voor nodig. Maar we ontdekten dat er eigenlijk alleen maar meer nodig is. Al die sensoren moeten wel met elkaar kunnen praten, zodat ze bijvoorbeeld de belijning goed kunnen zien en het voertuig zich daarop aanpast.” 

En dus wordt hard gewerkt aan het verslimmen van de infrastructuur. In Noord-Holland zijn inmiddels niet alleen alle verkeersborden opgenomen in een digitale database die kan worden uitgelezen, maar moeten eind 2025 ook alle verkeerslichten op hoofdwegen verslimd zijn. De Veer vertelt dat de ontwikkeling van deze intelligente verkeersregelinstallaties (iVRI’s), gecombineerd met dynamische route-informatiepanelen (drips) en in-car systemen, bijdragen aan schoner, slimmer en veiliger verkeer. 

Vervanging van de spoorinfra 

Op het spoor wordt het analoge spoorbeveiligingssysteem ATB (Automatische Treinbeïnvloeding) juist vervangen door het digitale spoorsysteem ERTMS (European Rail Traffic Management System). Dat vertelt Michiel Vijverberg, programmamanager ERTMS bij spoorbeheerder ProRail. ATB is vanaf de jaren 60 in de vorige eeuw aangelegd onder meer met de Marshallhulp, vlak na de Tweede Wereldoorlog. Op sommige stukken ligt het er dus al 60 jaar. “Met ATB lopen we inmiddels tegen beperkingen aan. We hebben een sprong voorwaarts nodig om de verwachte groei op het spoor vanaf 2030 mogelijk te maken. Daarnaast is het vanuit maatschappelijk oogpunt belangrijk om treinen makkelijker over de grens te kunnen laten rijden. Bovendien verdwijnt de vakkennis. De introductie van ERTMS is een overgang te vergelijken met de overstap van de bakelieten draaischijftelefoon naar de smartphone. Dat brengt een nieuwe dynamiek in de organisatie en de sector, het vraagt om verandering. Maar dat is erg leuk om te begeleiden.” 

Binnen Europa zijn afspraken gemaakt om het goederenverkeer over de zogenoemde TEN-T-corridors door Europa te vereenvoudigen. “Omdat elk land zijn eigen beveiligingssysteem heeft, kan dat nog niet. ERTMS als Europees beveiligingssysteem hoort daarbij”, gaat Vijverberg verder. Om zeven baanvakken in Nederland die onderdeel zijn van de TEN-T-corridors (het trans-Europese transportnetwerk binnen de Europese Unie) van ERTMS te voorzien, is in 2014 besloten om het ERTMS-programma te starten. Hieronder vallen onder meer de Betuweroute en Brabantroute. In mei van dit jaar is 270 kilometer regionaal spoor in Groningen en Friesland, als achtste baanvak, toegevoegd aan het programma. 

‘De introductie van ERTMS is een overgang te vergelijken met de overstap van de bakelieten draaischijftelefoon naar de smartphone’ - Michiel Vijverberg, ProRail 

Omdat veel van de huidige treinbeveiligingsinstallaties de komende jaren aan vervanging toe zijn, heeft het Nederlandse kabinet in 2019 besloten om ook de rest van Nederland van de digitale spoorbeveiliging te voorzien.  

Die twee opgaven (de TEN-T-corridors en de rest van Nederland) combineert ProRail daarom, waarbij de uitrol in eerste instantie dus voor die acht baanvakken geldt, waar zowel goederen- als reizigersvervoer plaatsvindt. Deze corridors worden uitgerust met ERTMS level 2. Vijverberg legt uit wat dat inhoudt: “Bij level 1 worden nog seinen gebruikt en detecteert de baan zelf de treinen, bij level 2 verdwijnen de seinen en kijkt de machinist op een scherm in de trein voor de instructies. Het hoogste level is momenteel level 3, maar die ontwikkeling laat nog even op zich wachten”, vervolgt hij. “Op level 3 bepaalt de trein zijn locatie en geeft die door, bijvoorbeeld op basis van een gps-signaal, maar daarvoor is ERTMS-technologie nu nog niet betrouwbaar genoeg.” 

Voordelen met slimme infrastructuur 

Het grote voordeel van de intelligente verkeerslichten op de busbaan, weet strategisch adviseur Chris de Veer, is dat ze kunnen registeren hoe hard de bus rijdt en hoelang het nog duurt voordat de bus bij het verkeerslicht is. “Op basis daarvan ontvangt de buschauffeur een snelheidsadvies in zijn boordcomputer, om het groene licht mee te kunnen halen. In Noord-Holland stellen we de verkeerslichten zo in, dat bus en tram voorrang krijgen op het overige verkeer. Met de nieuwe technieken kunnen we de algoritmes zo instellen, dat bussen en trams soepel doorrijden en chauffeurs niet hoeven te remmen en op te trekken. Het overige verkeer ondervindt zo min mogelijk hinder van deze voorrangsregeling.” In steeds meer gemeenten in Nederland gebeurt dat nu overigens al met hulpdiensten. 

Dat draagt vooral bij aan het klimaat, stelt hoogleraar Steinbuch, omdat de uitstoot vermindert en bussen - en in de toekomst ook vrachtwagens - minder snel hoeven bij te tanken of laden. Bovendien leveren de slimme verkeerslichten comfort op voor de chauffeur. Alleen ligt er wel een risico op de loer voor regionale bussen die door meerdere gemeenten rijden. Want waar het verkeerslicht in de ene gemeente wel slim kan zijn, hoeft dat in de andere niet het geval te zijn. “Daar moet de buschauffeur rekening mee houden, hoewel gedrag zich ook vanzelf aanpast. Je merkt het immers nauwelijks als je door een groene golf rijdt en je stopt automatisch voor rood licht. Maar ik denk niet dat het heel complex is: ADAS-systemen zijn voor automobilisten ook makkelijk te leren. De mens-machine-interactie wordt steeds beter. Technologie is een middel om problemen op te lossen, die kant gaat de wereld op.”

‘De mens-machine-interactie wordt steeds beter. Technologie is een middel om problemen op te lossen, die kant gaat de wereld op’ - Maarten Steinbuch, TU/e 

De Veer voegt toe dat de systemen de verkeersveiligheid vergroten, maar dat door de iVRI’s bussen op termijn vooral ook kortere omlopen kunnen gaan rijden. “En dat levert winst op voor iedereen: de vervoerder kan uiteindelijk minder dienstregeluren rijden en materieel inzetten, de reiziger is sneller op bestemming en de provincie heeft een beter ov-systeem.” Een volgende stap kan zijn om het verkeer met iVRI’s beter te conditioneren. Hoewel dat ook een gevoelig onderwerp is, vertelt De Veer. “Stel dat de bus voor ligt op zijn ritschema en het erg druk is op een kruispunt, dan kunnen we bijvoorbeeld ander verkeer voorrang geven. Voor ons als wegbeheerder is dat handig, maar vervoerders gaan natuurlijk over hun eigen dienstregeling. Onze intelligentie moet niet hun bedrijfsvoering in de weg staan.”

Die winst ziet ProRail ook bij de uitrol van ERTMS. Want dat maakt de capaciteit op het spoor flexibeler, vertelt Michiel Vijverberg, waardoor het intensiever benut kan worden. “Het spoor is opgedeeld in blokken, waarbinnen maar één trein mag rijden. De blokgrootte is momenteel gebaseerd op de remtijd van de langzaamst remmende trein: een beladen goederentrein. Bij de huidige technologie zijn de blokken vast, waardoor de remtijd van het goederenvervoer leidend is. Terwijl reizigersvervoer een veel kortere remtijd heeft. Door dit systeem te digitaliseren, kunnen we treinparameters invoeren voor de remsnelheden per trein en kunnen ze dus dichter op elkaar rijden.” 

Daarnaast ondersteunt ERTMS treinverkeer tot snelheden van 500 km/uur, daar waar treinen op ATB-spoor maximaal 140 km/uur kunnen rijden. “Dus waar het spoortechnisch kan, kan de trein dadelijk veel sneller. De Intercity Nieuwe Generatie (ICNG) van NS haalt maximaal 200 km/uur, dus daarmee is de reiziger sneller op bestemming.” 

Verdere uitrol slimme systemen 

De uitrol van iVRI’s wordt landelijk gefaciliteerd vanuit het programma Talking Traffic. Het oorspronkelijke doel was om in 2018 al 1200 intelligente verkeerslichten verslimd te hebben. Dat doel werd niet gehaald. “Er was veel optimisme over de techniek, maar het inregelen daarvan vraagt hoge veiligheidseisen”, zegt De Veer. “Je wilt de techniek niet alvast toepassen terwijl ze nog niet volledig werkt en er vervolgens twee voertuigen op elkaar botsen.” 

Bovendien zijn met 1200 verkeerslichten nog lang niet alle lichten in heel Nederland verslimd. “Dat moet wel om het hele netwerk te laten werken. Maar eind dit jaar denk ik dat we de 1200 stuks in Nederland wel halen”, vervolgt hij. “Dat zijn de verkeerslichten op de belangrijkste wegen in Nederland. Daarna starten we in Noord-Holland een tweede tranche: we willen vanaf 2025 de verkeerslichten op alle provinciale wegen ook slim hebben gemaakt. Daarvoor is het geld in ieder geval alvast gereserveerd. Noord-Holland wil hierin voorop blijven lopen.” 

‘We willen in Noord-Holland vanaf 2025 de verkeerslichten op alle provinciale wegen ook slim hebben gemaakt’ - Chris de Veer, provincie Noord-Holland 

De uitrol van ERTMS op de TEN-T-corridors moet in 2030 gereed zijn en gaat 2,4 miljard euro kosten, waarna de vervangingsopgave van ProRail zelf doorloopt tot 2050 en jaarlijks nog 200 miljoen kost. Maar het verslimmen van de spoorbeveiliging is slechts een deel van de oplossing om treinverkeer aantrekkelijker te maken, waarschuwt Vijverberg. “Het is een deeloplossing. De voertuigen en het elektriciteitsnet moeten ook volgens dezelfde internationale standaarden ontwikkeld worden. Maar dat is een volgende stap. Je moet gewoon beginnen.”

Zo denkt Steinbuch er ook over: “Er is niet één gamechanger, er zijn een heleboel gamechangers die je in samenhang moet bekijken. Doordat sensoren steeds goedkoper worden, kun je er meer in je netwerk hangen.” 

Dit artikel is eerder gepubliceerd in OV-Magazine 2/2021. Wilt u OV-Magazine voortaan in print of digitaal ontvangen? Neem dan een abonnement.