Slimme camera’s en sensoren monitoren treinen en lading in Moerdijk – ProRail

Nederland heeft het drukst bereden spoornet van heel Europa. ProRail zorgt de hele dag voor de veilige besturing van ruim 5500 treinen. Niet alleen van passagierstreinen, maar ook van goederentreinen. Dan is het belangrijk om te weten welke treinen zich waar op het spoor bevinden. Zodra de goederentreinen echter het centraal bediende spoor verlaten en naar het spoorwegemplacement rijden, is er geen zicht meer op waar ze zich bevinden. Daar wil ProRail met slimme camera’s en sensoren verandering in gaan brengen.

De wagons van goederentreinen zijn over het algemeen niet uitgerust met tags of GPS. Ze zijn daardoor alleen herkenbaar aan een uniek nummer. In 2019 is ProRail een proef gestart in Moerdijk met monitoring van één van de zogenaamde Niet Centraal Bediende emplacementsgebieden (NCB-gebied). Doel is om te onderzoeken of ze met slimme camera’s en sensoren de treinsamenstellingen en wagonposities op het emplacement kunnen monitoren. Zo willen ze registraties verbeteren en inzicht creëren in het gebruik van de sporen. Paul Kootwijk, Programmamanager DataLab bij ProRail, vertelt over dit project.

Automatische nummerherkenning en wagenvolgsysteem

Paul: “Bij de ingang van het emplacement staan slimme camera’s. Die maken een foto van elke wagen. Met beeldherkenning achterhalen ze het nummer dat hierop staat. Daarnaast herkennen ze de nummers die aanduiden welke stoffen er in de wagen zitten. Nadat de goederentrein de slimme camera is gepasseerd, volgen we de treinbewegingen op het emplacement met Internet-of-Things-wielpassagesensoren. Daarvan liggen er drie bij elke wissel. Zo tellen we hoeveel wagens welk spoor oprijden, of hoeveel er achterblijven als de trein wordt opgesplitst in delen.”

“Met algoritmes voegen we de informatie van de camera samen met de sensorinformatie. Dit vormt de basis voor het wagenvolgsysteem op het emplacement. De treinposities en samenstelling komen terecht in onze viewer. De informatie in de viewer checken we met de wagenlijsten die de vervoerders bijhouden op het emplacement. De resultaten zijn goed: waar handmatige registraties voor 90% kloppen, is de automatische nummerherkenning al 95% accuraat.”

Juiste technologie kiezen

Voordat deze resultaten kwamen, heeft ProRail ook veel geleerd. Paul vertelt: “In 2018 begonnen we met een soortgelijke proef in de Botlek. Daar kwamen we erachter welke technologieën niet werken. Zo wilden we bijvoorbeeld met laserstralen over de sporende treinbewegingen meten. Maar we stonden er niet bij stil dat er ook onkruid groeit. Zo hoog zelfs dat de laserstralen bij elk zuchtje wind aansloegen. Voor Moerdijk hebben we de laser vervangen door alternatieven: draadloze tellers met een kantelsysteempje van staaldraad die de langsrijdende wielen voelen en magnetosensoren die aanslaan als het magnetisch veld verandert. Dat ze draadloos zijn heeft twee voordelen: we voorkomen hoge kosten voor het aanleggen van kabels en ze zijn eenvoudig te installeren in het spoor. Dat maakt het ook makkelijk om ze bij spooronderhoud tijdelijk te verwijderen.”

Business case maken

Hoewel de registratie van treinen met gevaarlijke stoffen de aanleiding van deze proeftuin was, brengt de data ook op andere vlakken voordelen met zich mee. Paul: “Voldoen aan de wet is belangrijk, maar daarmee alleen krijg je geen business case rond. Het wordt pas echt interessant als je er meer uithaalt. Eén van de bijkomende voordelen van onze slimme camera’s en het treinvolgalgoritme met wielpassagesensoren, is dat we nu precies weten waar alle treinen staan of hebben gestaan. Uit de viewer kunnen we een heatmap van het spoorgebruik halen. Dat helpt om de emplacementen beter te benutten. Tot voor kort wisten we bijvoorbeeld niet zeker of het emplacement al vol was of juist nog beter benut kon worden. Als ProRail en vervoerders hier beter inzicht in hebben, kunnen we het spoorgebruik efficiënter plannen.”

Ook op het gebied van smart maintenance heeft de verzamelde data meerwaarde. Paul:

“In de NCB-gebieden moeten  de vervoerders de wissels handmatig verzetten. Voorheen wisten we niet hoe vaak dat gebeurde. Nu zitten er op alle wissels drie sensoren. Die zitten daar zodat we weten op welk spoor een trein staat. Maar dankzij deze sensoren weten we ook hoe vaak de wissels worden verzet. Die informatie is belangrijk voor het onderhoud ervan of voor de registratie van storingen.”

Menselijk perspectief

Naast technologie is ook het betrekken van leveranciers en eindgebruikers enorm belangrijk tijdens innovatie. Daarom heeft Paul hier op verschillende manieren op ingespeeld. Hij vertelt: “Na het eerste experiment in de Botlek hebben we voor Moerdijk verschillende partijen uitgenodigd om hun eigen technieken te testen. Samen met Havenbedrijf Moerdijk kwamen we hen tegemoet in ontwikkelkosten en met praktische hulp in de vorm van internet, stroomvoorziening en webcams. Daar is een aantal leveranciers op ingestapt. Het moet immers ook voor hen aantrekkelijk zijn om te investeren.”

“Verder hebben we samen met Humanex onderzocht hoe we de betrokkenheid van de vervoerders tijdens de proef zo groot mogelijk konden maken. Voor structurele verandering hebben we commitment nodig vanuit alle partijen. Daarom wilden we het belang voor hen goed duidelijk maken. Dit deden we bijvoorbeeld door nieuwsbrieven te versturen, maar ook door mensen mee te nemen in de viewer die we gebruiken en het inrichten van de nieuwe werkwijzen. Tot slot riepen we tijdens de uitvoering van de proef een beloning in het leven voor de vervoerder die de meest correcte wagenlijsten kon aanleveren. Daardoor was iedereen erop gebrand om het beste te zijn en ook te leren tijdens de proef.”

Breder toepassen in de toekomst

Hoewel de wagenlijsten op spoorwegemplacementen nog steeds handmatig worden bijgehouden, is Paul optimistisch over de toekomst. Hij sluit af: “Al tijdens de onderzoeksperiode hebben we laten zien dat slimme camera’s accurater zijn dan registraties van mensen. Ik denk dat het percentage correcte herkenningen zelfs nog iets hoger kan als we nog betere technieken toepassen. Zo kunnen we bijvoorbeeld met kleurencamera’s ook de gekleurde gevarenstickers beter herkennen. Daarnaast scheelt het simpelweg veel tijd voor vervoerders als dit automatisch gaat. We passen de resultaten van deze proeftuin inmiddels ook toe in de Botlek. Daar zien we nu al dat we het spoor op het emplacement en de sporen naar de terminals efficiënter kunnen gebruiken. Als dit nog meer goede resultaten oplevert, hoop ik dat we het snel breder gaan doorvoeren.”

Wil je meer weten over dit project? Neem dan contact op met Paul Kootwijk via paul.kootwijk@prorail.nl. Heb je vragen over innovatie of het werken in een proeftuin? Mail dan naar Ruben Ogink via ro@worldclassmaintenance.com.