Het terugdringen van storingen en spoedreparaties aan het spoor is steeds belangrijker, omdat de kans op filevorming een stuk groter is geworden door de drukte. De oplossing: het digitaliseren van het spoor.
Chris Verstegen, hoofd Innovatie bij ProRail, laat een gereedschapskist zien, die is gevuld met uiteenlopende sensoren. Sommige worden al langer gebruikt, maar met de komst van een communicatienetwerk voor apparaten van KPN kunnen ongeveer 1500 sensoren op wissels sinds november draadloos worden uitgelezen. Deze sensoren bij belangrijke spoorknooppunten kunnen bijvoorbeeld laten weten of de wisselverwarming goed werkt. Zijn er problemen, dan stuurt de sensor op de wissel een sms’je naar de onderhoudsdienst. ‘Zie het als een vorm van permanente hartbewaking’, zegt Verstegen.
Matthijs Doesburg is operationeel tracémanager bij ProRail. Zijn rayon, het gebied in en rond Amsterdam, is het drukste van Nederland. Zelfs de kleinste variaties in stroomgebruik, warmte en trillingen worden automatisch doorgegeven.Door een heleboel van dit soort gegevens razendsnel te analyseren, is het mogelijk een realistisch voorspelling te doen over de vraag of en wanneer er storingen optreden. Elke serieuze storing kan een onderbreking van het treinverkeer van minstens een uur inhouden.
‘Ik probeer robots te ontwikkelen die ook echt een nieuwe stap maken’
Hoe werkt vliegen? Dat lijkt een simpele vraag, maar voor luchtvaarttechnicus en bioloog David Lentink is het een levenslange zoektocht.
Hobbels gladstrijken
Als voorbeeld noemt Doesburg storingen aan secties, dat zijn stukken rails die van elkaar gescheiden zijn door een elektrische scheidingslas. Door de voortdurende belasting van het spoor, kan het gebeuren dat stukken rails langzaam tegen elkaar worden gedrukt met kleine vervormingen als resultaat. Een trein hoeft daar niet meteen over te struikelen, maar door dit soort hobbels tijdig glad te strijken, kunnen grote problemen worden voorkomen. Op de sporen rond Amsterdam heeft deze nieuwe vorm van digitale hartbewaking in korte tijd het aantal wisselstoringen gehalveerd. Ook rondom Utrecht, het drukste knooppunt van de NS, ziet ProRail een duidelijk verschil. Treinen rijden vaker op tijd en er vallen aanzienlijk minder treinen uit. In 2013 waren er 4100 incidenten en in 2017 lag dit aantal op 3200, een kwart minder.
Nog niet alle 7000 wissels van ProRail zijn voorzien van sensoren, maar het is wel de bedoeling het spoor verder te digitaliseren. In principe is alles op afstand te meten: temperatuur, trillingen, versnellingen, luchtdruk en vochtigheid. Het nieuwste type sensor is in een perrontegel gegoten en meet de temperatuur. Daarmee weet je in de winter precies wanneer je moet strooien, zo is het idee.
Een groot voordeel van deze sensoren is dat ze geen aparte stroomtoevoer nodig hebben, maar energie halen uit gsm- en wifistraling. Energy harvesting, het oogsten van energie, noemen ze dat. De sensoren die worden geleverd door de Delftse startup Nowi, zitten nog in een testfase, die loopt tot begin 2019. ‘Het is echt een grote stap’, zegt Verstegen. ‘Want nu hoef je er zelfs niet meer langs om batterijen te vervangen.’
Meten met gewone trein
De oude meettreinen hebben nog niet afgedaan. ProRail heeft daar inmiddels een speciale lasertechniek ingebouwd, waarmee de kwaliteit en de ligging van wissels tot op de millimeter in kaart kan worden gebracht. Aan de hand van deze metingen bepalen specialisten of een wissel onderhoud nodig heeft. Voorheen moest dat handmatig worden vastgesteld.
Het nadeel is dat ProRail maar enkele van dergelijke meettreinen heeft en die kunnen hooguit vier keer per jaar een bepaald spoor controleren. Daarom worden als proef sinds kort ook 26 passagierstreinen voor dit doel gebruikt. Ook zo krijgt ProRail informatie over het spoor binnen. ProRail overweegt ook drones in te zetten voor de controle van de spoorwegen. Die kunnen worden uitgerust met infraroodcamera’s en warmte sensoren en zouden de bovenleidingen en de bovenleidingmasten kunnen inspecteren. Proeven met drones in Brabant waren al succesvol. ProRail heeft inmiddels ontheffing gekregen van de Inspectie Leefomgeving en Transport om overdag te vliegen, terwijl de treinen rijden.
Data voor onderaannemers
Om alle gegevens te verzamelen en te visualiseren is in het hoofdkantoor in Utrecht een datalab ingericht. Daarbij worden bigdatatechnieken als machine learning toegepast. Verstegen wil alle verzamelde data ter beschikking stellen aan partners, zoals onderaannemers die het reparatiewerk uitvoeren. ‘Al moet de innovatie niet alleen van onze kant komen.’ Verstegen sluit ook niet uit dat een deel van de informatie wordt ontsloten voor reizigers. ‘Ik zou het leuk vinden als iedere wissel zijn eigen Facebookpagina krijgt, zodat je kunt zien hoe het met hem gaat.’
Mis niet langer het laatste wetenschapsnieuws en meld je nu gratis aan voor de nieuwsbrief van New Scientist.
Lees verder: