Prorail koploper in het wisselmeten met een trein

Prorail monitort 24/7 het spoor om de veiligheid te garanderen, met diverse geavanceerde meettreinen en meetsystemen. Maar hoe bepaal je of een trein veilig over een wissel kan rijden? In de huidige processen van de onderhoudsaannemers gebeurt dit met een handmal of een trolley in het spoor. Een enkele aannemer maakt gebruik van meettreinen. In 2015 is ProRail gestart met het meten van wissels door meettreinen met lasercamera’s. De techniek is inmiddels productierijp. Doel is om een nauwkeurig, landsdekkend en uniform beeld te krijgen van de huidige en toekomstige kwaliteit van de wissels. Tegelijkertijd bereiken we hiermee dat we steeds minder mensen het spoor in te hoeven sturen voor metingen, en dat maakt het werken aan en rond het spoor veiliger. De meest bereden wissels in Nederland worden nu in opdracht van ProRail twee keer per jaar gemeten met meettreinen.

Wissel

Een wissel bestaat uit diverse bewegende en vaste onderdelen. Het wisselen van spoor gebeurt door het omzetten van bewegende delen voor in het wissel (tongbeweging). Op de plaats waar het spoor splitst, zijn extra geleiders in het spoor gemonteerd om de trein naar het juiste spoor te geleiden (strijkregels en vleugels). Voor veilige berijdbaarheid is het essentieel dat de maten van alle onderdelen van het wissel niet te ver afwijken van de norm. Denk daarbij aan de afstand tussen de spoorstaven (spoorwijdte) of de inloopmaten van de strijkregels en de vleugels. Ook slijtage van de voorkant van de tongbeweging is een belangrijke indicator voor het veilig kunnen berijden van een wissel. Voor al deze maten bestaan specifieke normen, die bij overschrijding consequenties voor de duurzaamheid en veiligheid van het spoor hebben.

Wisselmodel

In Nederland komen vele verschillende soorten wissels voor. Om de meetdata goed te kunnen interpreteren heeft ieder wissel een eigen model nodig waarin de juiste locatie, maten, kenmerken en normen worden beschreven en waarop de meetdata kan worden geplot, vergeleken met de ideale configuratie en de afwijking kan worden bepaald.

ProRail beheert deze normen en kenmerken in een speciaal daarvoor ontwikkelde applicatie. Hierin zijn alle in Nederland gangbare wissels beschreven volgens een vast model. Dat resulteert in een database met kenmerken voor verschillende type wissels. Om een wissel exact te beschrijven zijn ongeveer 262 parameters relevant (afhankelijk van het soort wissel). De Informatie afdeling van ProRail genereert hieruit halfjaarlijks een update van alle wissels met bijbehorende normen. Het gaat om een kleine 5000 wissels waar een trein op zo’n 9.000 manieren doorheen kan rijden (wisselgangen).

Puzzelen met wissels

Voordat een meettrein kan rijden heeft deze een rijschema (ook wel draaiboek) nodig met daarin een route die zo optimaal mogelijk door al die wisselgangen leidt, waarbij de overige treinen zo min mogelijk worden gestoord. Vanwege het druk bereden spoor in Nederland, is het vaak alleen mogelijk ’s nachts deze metingen uit te voeren. Deze planningen worden meer dan een jaar van te voren gemaakt en kort voor uitvoering meermaals gecontroleerd of deze nog steeds voldoen. ProRail heeft een speciaal planbureau die deze (en andere speciale) treinen plant en bijstuurt. Uiteindelijk lukt het hen om bijna alle 9000 wisselgangen 2x per jaar te plannen in bijna 100 trein inzetten (draaiboeken).

Meettechniek

Deze metingen worden in opdracht van ProRail Asset Management Informatie, uitgevoerd door twee meetbedrijven, Eurailscout en Inspectation. Met laserscanners onder verschillende hoeken wordt iedere 2 tot 3 centimeter een profielopname van het wissel gemaakt. Op die manier worden ongeveer 35 parameters in beeld gebracht, waarvoor specifieke definities gelden in de verschillende delen van het wissel. Een profielopname bestaat uit 1000 punten die de contouren van een spoorstaaf beschrijven. Een wisselgang bestaat uit twee spoorstaven, samen met de berekende parameters en meta-data worden er elke 2-3 cm, 2041 datapunten verzameld. Bij een hogesnelheidswissels (1:34,7) kan het totaal aantal data punten van een heel wissel dan ook oplopen tot meer dan 21 miljoen. Na het meten moet de data worden toegewezen aan het juiste model en op basis van geavanceerde toewijzingsmethoden verwerken specialisten van de meetbedrijven deze data zodat dit op het specifieke wisselmodel past. 

Wisselmeetketen

Om tot kwalitatief goede data te komen zijn er heel veel facetten die allemaal goed moeten functioneren. De data van het wisselmodel moet correct, tijdig en volledig worden ingevoerd vanuit vernieuwings- onderhoudsprojecten, en historisch goed zijn overgenomen bij digitalisering. Vervolgens moeten alle wisselgangen ingepland kunnen worden. Waarna de metingen volledig en correct moeten worden uitgevoerd. Als er één schakel in de keten niet functioneert zal er geen data beschikbaar zijn. Als er in 1 bron, 1 letter mist kan dit al snel leiden tot miljoenen missende datapunten. Mede door de inspanningen tijdens de projectfase leveren de meetbedrijven data van hele goede kwaliteit. En omdat de brondata nooit eerder op deze manier is gecombineerd is ook daar een enorme verbeterslag door gevoerd. Tijdens de eerste fase van beheer zijn verdere terugkoppelingen gemaakt om ook in de toekomst de (bron)data van topkwaliteit te laten zijn.

Presentatie

Na het verwerken van de meetdata door de meetbedrijven wordt de data via een geautomatiseerd proces aangeleverd aan het Branche Breed Monitoring Systeem (BBMS) van ProRail. Via BBMS wordt alle conditiedata beschikbaar gesteld voor analyse. Dit is dan ook voor wisselmetingen het juiste platform om de nieuwe parameters in te visualiseren en analyseren. Er zijn overzichtelijke diagrammen beschikbaar zodat er in een oogopslag te zien is of aan de normen wordt voldaan. Daarnaast wordt er volop functionaliteit ontwikkeld om, zodra er voldoende historie is opgebouwd, trends en slijtagepatronen te kunnen herkennen om daarmee het asset management proces te verbeteren. 

Omgeving

In het buitenland wordt met bewondering en belangstelling naar deze ontwikkeling gekeken. Nederland loopt voorop in de ontwikkeling van deze manier van wisselmeten. Spoorbeheerders in België en het Verenigd Koninkrijk hebben al interesse getoond en werken hard aan eigen wisselmodellen. Dat Nederland voorop loopt is niet verrassend vanwege de hoge dichtheid aan sporen en wissels die bovendien intensief bereden worden. Dit maakt de noodzaak om te slim te meten alleen maar groter, maar het meten zelf ook weer complexer.

ProRail is trots op deze innovatieve ontwikkeling waarmee op een veilige en efficiënte manier, twee keer per jaar een landelijk, uniform, gedetailleerd beeld wordt verzameld van de meest bereden wissels in Nederland. Hierdoor kan ProRail haar assetmanagement nog efficiënter uitvoeren.

Kerncijfers:

  • 2 meettreinen van 2 meetbedrijven rijden in opdracht van ProRail twee keer per jaar alle meest bereden wissels in Nederland.
  • 262 verschillende parameters beschrijven een specifiek wisselmodel
  • 4715 verschillende wisselmodellen
  • 100 meettrein inzetten per jaar
  • 17.662 wisselgangen worden per jaar gepland om te meten
  • 5 datafiles per wisselgang
  • 2041 datapunten voor 35 parameters worden elke 2 á 3 centimeter verzameld
  • 21 miljoen datapunten per meting in de langste wissels van Nederland

 

Wil je meer weten? Stel gerust je vraag of volg me tot 21 februari 2018 op Instagram @werkenbijprorail

Met dank aan Hanna Tijbosch

Data op orde

 Het programma SpoorData heeft vier ontwikkelpijlers. Dit project hoort tot de pijler Data op orde.