Treinen zonder machinist

De stroom aan reizigers en goederen op het spoor groeit de komende jaren alleen maar sneller. Automatisering en digitalisering vormen de oplossing. ‘We schakelen de mens een stukje uit. Want iedere menselijke ingreep zorgt voor vertraging.’

Henri Beringer trekt een wenkbrauw op, denkt even na en zegt dan: ‘Ja, mooie klus, let’s make it happen! En dan gaan we samen met spoorbedrijven aan de slag.’

Beringer is directeur transportation & mobility consulting van Dassault Systèmes, groot op het gebied van software voor 3D-simulaties. ‘Met onze virtuele tweelingen op basis van wetenschappelijke data voegen we waarde toe aan de echte wereld’, zegt hij. Railvervoer is een van de sectoren waarin het bedrijf actief is, met modellen die helpen vaststellen waar de infrastructuur moet worden aangepast door bijvoorbeeld rails of wissels toe te voegen, of welke treinen wanneer veilig op welk spoor kunnen rijden. 

Maar de vraag die Beringer behoedzaam, maar positief beantwoordde, luidde: Als het Franse spoorwegbedrijf SNCF over tien jaar al z’n TGV’s zonder machinist wil laten rijden, kunnen jullie dat dan mogelijk maken?

Historisch moment

Aan zelfrijdende treinen wordt al jaren gewerkt, maar vooralsnog is het in ons land bij testritten gebleven. Een locomotief van ProRail reed eind 2018 autonoom over de Betuweroute. ‘Dit is wel de toekomst’, zei toenmalig minister Cora van Nieuwenhuizen na afloop. ‘Het gaat nog niet echt zelfrijdend, maar we zetten zo wel een belangrijke stap naar meer ondersteuning van de machinist.’ 

Niet lang erna liet NS een Sprinter van Swifterbant naar Kampen-Zuid rijden. De trein ‘vertrok en arriveerde op tijd’, meldden media na afloop en er werd onder meer ‘geoefend met remmen en stoppen op de juiste plek langs het perron’. De machinist, aanwezig om eventueel te kunnen ingrijpen, kon de armen over elkaar houden. Het beroep van machinist zal niet verdwijnen, benadrukte een NS-woordvoerder, maar krijgt wel een andere invulling.

Groei aan reizigers en goederen

Eind 2019 liet Arriva samen met ProRail een eerste passagierstrein zelfstandig rijden, tussen Groningen en Buitenpost. Arriva sprak van ‘een historisch moment in de spoorgeschiedenis’.

De echte doorbraak laat echter op zich wachten, terwijl de noodzaak steeds evidenter wordt. Dat het lastiger wordt machinisten te vinden, is niet eens de belangrijkste drijfveer voor innovatie. 

Wel de verwachte stijging van de vraag. Tot het jaar 2040 neemt het aantal treinreizigers toe met 30 tot 40 procent, laten ramingen zien. De goederengroei kan oplopen tot wel 80 procent. Omdat het spoor al overvol is en op veel plekken geen ruimte is voor uitbreiding, is versnelde digitalisering de enige oplossing.

Lijn 14

Maar hoe staat het met die digitalisering? Het antwoord op die vraag zoeken we bij enkele grote bedrijven die hebben aangetoond dat het mogelijk is (metro)treinen autonomer te laten rijden. 

‘Het draait allemaal natuurlijk om technologie, en technologisch is het al perfect mogelijk om spoormaterieel zonder bestuurder te laten rijden’, zegt Fred Dissel, chief operating officer van Siemens Mobility Netherlands. ‘Maar als het terrein rond het spoor niet volledig is afgesloten, dan kan het misgaan. Komt er ineens een koe of een mens bij de rail, dan zou een autonome trein die zo omverrijden als er geen specifieke extra maatregelen zijn getroffen.’

Getekend dashboard

Het is de reden dat zelfrijdende railsystemen tot nu toe met name op metrolijnen worden uitgevoerd. De Parijse lijn 14 was een van de eerste autonome metrotreinen: al ruim 25 jaar kunnen forensen daar zelf plaatsnemen op de plek waar anders de machinist zit. Een getekend dashboard geeft met name kinderen de illusie het voertuig ook echt te besturen.

De wereld van het spoor is behoorlijk conservatief. Dissel wijst op zijn mobieltje. ‘Niet te vergelijken met een telefoon van 25 jaar geleden, toch? Ook de manier waarop we werken is in die tijd totaal getransformeerd: toen hadden we één computer op de afdeling, nu meerdere per persoon.’

Systeemverandering

Bij treinen is dat anders. Eenmaal aangeschaft moeten die tot wel veertig jaar meegaan. Ook de infrastructuur rond het spoor heeft een levensduur van zeker dertig jaar. 

Een systeemverandering duurt zo minimaal een generatie – maar intussen is die wel degelijk in gang gezet. Waar treinen voorheen analoge middelen van transport waren, daar zijn de nieuwere modellen computers op wielen, waarbij oud en nieuw samen goeddeels van dezelfde infrastructuur gebruikmaken.

Op veel plaatsen lukt het niet zomaar nieuwe sporen bij te plaatsen. Dan kunnen langere treinen een beetje helpen, of dubbeldekstreinen, maar de echte capaciteitswinst is te behalen met het opvoeren van de frequentie. Dat kan alleen veilig door de veiligheidssystemen rond het spoor te digitaliseren en de processen te automatiseren. 

‘Uiteindelijk schakelen we de mens dan een stukje uit’, zegt Pol Caby, ceo van Siemens Mobility Benelux. ‘Want iedere menselijke ingreep leidt tot vertraging. Hoe minder menselijke ingrepen, hoe minder vertraging.’

Beschermende envelop

Het spoor is opgedeeld in baanvakken van zo’n anderhalve kilometer lang die met seinen zijn beveiligd. Laat je een trein ‘klassiek’ rijden, dan blijven er rond een trein twee baanvakken leeg – veiligheid altijd boven alles. Maar als treinen niet per baanvak via seinen communiceren, maar direct met elkaar, dan kan die tussenliggende afstand een stuk korter. 

Op digitale wijze en met behulp van balises (elektronische transponders) op het spoor, vormt zich dan een virtuele, ‘beschermende envelop’ rond de rijdende trein.

Foto boven: Siemens