Massale treinuitval is mogelijk te voorkomen door loslaten centrale bijsturing

NS Beeldbank

Promovendus Rolf van Lieshout (Erasmus School of Economics) deed onderzoek naar een ‘zelfsturend spoorsysteem’ waarop kan worden teruggevallen wanneer massale treinuitval dreigt. Zo is een out-of-control situatie, zoals op zondag 3 april toen er geen treinen reden, mogelijk te voorkomen. Modellen laten zien dat treinen toch op grote schaal kunnen rijden als de dienstregeling en de centrale bijsturing wordt losgelaten op zo’n moment.

Een perfecte storm, zo beschouwt econometrist en onderzoeker Rolf van Lieshout de treinstoring van zondag 3 april waarbij de NS zich genoodzaakt zag om het treinverkeer volledig stil te leggen vanwege een storing in de planningssystemen. De treinstoring is een schoolvoorbeeld van exact het type situatie waar hij de afgelopen vier jaar onderzoek naar heeft gedaan: een out-of-control situatie, waarbij er geen storingen aan de infrastructuur of treinen zijn en er voldoende personeel aanwezig is, maar er desondanks geen treinen rijden vanwege een gebrek aan informatie en overzicht in het centrale controlecentrum.

“Deze landelijke storing maakt het ineens heel makkelijk om de relevantie van mijn onderzoek uit te leggen. Het is helaas te laat om het nog in mijn proefschrift zelf op te nemen, maar ik kan het zeker goed gebruiken voor mijn lekenpraatje”, zegt de onderzoeker die zelf op 3 april ook hinder ondervond maar uiteindelijk thuis is gekomen met de metro van Den Haag naar Rotterdam.

Winterweer rond 2010

De centrale bijsturing van NS heeft normaal gesproken volledig overzicht van alle geplande ritten en houdt de actuele situatie van treinen en de machinisten bij. Het promotieonderzoek van Van Lieshout is gericht op het verkennen van een alternatieve vorm van besturing waar tijdens een out-of-control situatie kan worden overgestapt, wanneer de centrale bijsturing het niet meer kan bijbenen en het overzicht zoekraakt. De aanleiding was de reeks strenge winters van 2009 tot 2012 die regelmatig voor een totale chaos op het spoor zorgde. “Er waren een aantal dagen waar het flink vroor en sneeuwde, waardoor het iedere winter wel een paar keer raak was. De NS en ProRail zochten daarom een oplossing om de hinder te beperken.”

Een van de nieuwe protocollen waar nu op wordt overgestapt bij slechte weersomstandigheden is het terugschroeven van de frequenties, waardoor op sommige trajecten bijvoorbeeld maar twee in plaats van vier treinen per uur rijden. Dit is een preventieve maatregel, die achteraf soms niet nodig bleek en wel hinder bij de reiziger veroorzaakt. De promovendus onderzocht daarom als alternatief een ‘zelfsturend spoorsysteem’ waarbij treinen en personeel kunnen worden ingezet onafhankelijk van de centrale bijsturing.

In dit systeem wordt de dienstregeling volledig losgelaten en alleen op frequentie gereden. “Materieel en personeel wordt op de eindstations toegewezen aan ritten op basis van lokaal beschikbare informatie. Hierbij is geen communicatie tussen verschillende stations of met de centrale bijsturing. Een voorwaarde is uiteraard wel dat de seinen nog bediend kunnen worden, zodat de veiligheid gewaarborgd blijft.”

Echt spoorboekloos rijden

“Op eindstations moet je dan een soort stationschef hebben. Die weet welke treinen en welke machinisten er beschikbaar zijn en bepaalt dan waar een trein heen moet, hoe laat deze vertrekt en welke machinist de trein rijdt”, zo legt de onderzoeker uit. Zij maken de afweging op basis van simpele protocollen en compleet onafhankelijk van moderne technologie. Als er bijvoorbeeld net een trein van Den Haag Centraal richting Rotterdam is vertrokken is het beter een volgende trein die arriveert in Den Haag Centraal een andere bestemming te geven. Deze wijze van besturing resulteert wel in een lagere frequentie van treinen en vertragingen, maar een totale out-of-control situatie blijft uit.

In zijn onderzoek begon Van Lieshout met een simpel model van het treinnetwerk, dat hij steeds verder uitbouwde uit als bleek dat er geen opstoppingen ontstonden. Op een deel van het spoornetwerk liet de onderzoeker uiteindelijk een microscopisch model op los. Zo’n model is heel moeilijk om te maken, want daar zitten alle sturende elementen in zoals seinen en wissels en ook eigenschappen van de trein zoals de remweg van een trein. Bij elke volgende stap bleken de ontwikkelde strategieën steeds vrij goed te werken. “In onze experimenten observeerden we dat het treinverkeer altijd redelijk op gang bleef en ontstonden er bijvoorbeeld geen grote opstoppingen.”

Radicaal anders

Volgens de onderzoeker zou dat een enorme winst zijn omdat het alternatief het integraal platleggen van het treinverkeer is. Wel is het model beperkter toepasbaar voor een situatie met extreem weer omdat er dan vrijwel zeker veel nieuwe verstoringen ontstaan waarop geacteerd dient te worden. Voor een situatie zoals op 3 april zou dit protocol als een goede back-up kunnen fungeren.

Van Lieshout: “Bij sneeuwval is er nog begrip van de reiziger, maar dit was een mooie zonnige dag. Dan geen treinen laten rijden levert, naast de directe hinder voor reizigers, ook veel reputatieschade op. Ik weet niet of het uiteindelijk echt geïmplementeerd gaat worden, want het is echt een radicaal andere manier van treinen laten rijden. Daarnaast is er vervolgonderzoek nodig om de vertaalslag te maken van theorie naar praktijk. En wil je echt een heel protocol ontwikkelen voor die zeldzame keren dat dit gebeurt? Wel is de kans dat hiermee verder wordt gegaan na 3 april groter geworden.”

Promotie

Op 13 Mei 2022 verdedigt Rolf van Lieshout (Erasmus School of Economics) zijn proefschrift, getiteld: ‘Integration, Decentralization and Self-Organization: Towards Better Public Transport’.

Vergelijk @count opleiding

  • @title

    • Tijdsduur: @duration
Vergelijk opleidingen