Innovatie
5
bijlage A: BB21 Ambitieniveaus - een managementsamenvatting
BB21 Ambitieniveaus - een managementsamenvatting 26 augustus 1996, Railned Innovatie, Alfons Schaafsma Deze brochure heeft ten doel een antwoord te bieden op de vraag die in de discussies over BB21 gerezen is: wat zijn de “Ambitieniveaus” in de gebruikswaarde van BB21. Of, anders gesteld: wat is de visie op het moderniseren van het railverkeerssysteem? Na een korte terugblik op BB21 laten we zien wat de leidraad bij het moderniseren van het railverkeerssysteem is en introduceren we de drie fasen daarin: de drie Ambitieniveaus. Het doel van BB21 BB21 (Beheersing en Beveiliging in de 21e eeuw) is een complex geheel van vernieuwing in methodes en technieken, met als uiteindelijke doel de concurrentiekracht van het railverkeerssysteem te vergroten. Strategische doelen1 zijn 1. betere benutting infrastructuur door vernieuwing van het treindienstproces 2. vergroting interoperabiliteit door Europese harmonisatie 3. modernisering verouderde bestaande technische systemen 4. verhogen veiligheid 5. inpassing hoge snelheids- en lightrail systemen in railverkeerssysteem Dit document, dat de BB21 Ambitieniveau’ s behandelt, heeft betrekking op het eerstgenoemde strategische doel: vernieuwing van het treindienstproces als middel voor een betere benutting infrastructuur. Techniek bepaalt ... , Exploitatie baalt... De BB21-studies2 hebben aangetoond dat voor een substantieel betere benutting van de infrastructuur technische vernieuwing niet voldoende is. Een andere manier van plannen en van beheersen van de uitvoering van de treindienst is nodig om de mogelijkheden die de nieuwe techniek biedt ook werkelijk operationeel maken. Het pushen van deze stelling door “Techniek” heeft veel weerstand bij “Exploitatie” opgeroepen. “Exploitatie” zag er in geen heil in om haar treindiensprocessen te veranderen om uiteindelijk minder goed bruikbare infra te krijgen. Een electronische vrije kruising heeft immers een lagere capaciteit dan een betonnen fly-over, zal vaker kapot gaan en als een trein precies op het wissel stuk gaat zijn beide kruisende routes versperd. Als klap op de vuurpijl: er moeten extra kosten in het materieelpark gemaakt worden om op infrastructuur te besparen! Geformuleerd in de nieuwe verhoudingen overheerst het gevoel: de vervoerders moeten hun processen veranderen en extra investeren, zodat de overheid op infrastructuur kan besparen. Maar we moeten door! Railned probeert de impasse die is ontstaan te doorbreken om de volgende redenen: • een betere beheersing van het treindienstproces is niet alleen nodig voor een betere benutting van de infrastructuur, maar is ook een doel op zich: betrouwbaarheid (waarmaken wat je hebt beloofd) is het belangrijkste kwaliteitsaspect voor de reiziger en de verlader; betrouwbaarheid kan alleen worden gerealiseerd door een punctuele uitvoering van de treindienst;
1
zie Strategische nota Modernisering Beheersings- en Beveiligingssysystemen BB21, J. Poort Railned Innovatie oktober 1995 2 zie Eindrapportering BB21: mogelijkheden voor capaciteitsverruiming, L. Zigterman Ingenieursbureau Stafafdeling Ontwikkeling, mei 1992
BB21-verkeersregeling /definitief/1
Pagina 27
/ 56
Innovatie
• nieuwe vervoerconcepten vragen een flexibeler bruikbaar verkeerssysteem; een voorbeeld is het Sternet Amsterdam dat uitgaat van korte treinen, hoge frequenties, minder aansluitingen en daarom minder strakke dienstregelingsplanningen, dus een verandering van de treindienstprocessen • de kosten van het railverkeerssysteem als geheel (infrastructuur en materieel (en personeel) opgeteld) worden drastisch minder bij de toepassing van nieuwe technieken; vroeg of laat zal het gebruik van de infrastructuur doorberekend worden, zodat ook vervoerders uiteindelijk gebaat zijn bij technische vernieuwing; • de techniek heeft zijn eigen drijfveer voor vernieuwing (oude componenten zijn op termijn niet meer leverbaar, nieuw personeel is gewend met computers te werken, maar ook. Europese harmonisatie (ETCS!)); niet meedoen door “Exploitatie” betekent: ofwel oude wijn in nieuwe zakken (“automatisering van de trekschuit”), ofwel de techniek zal de nieuwe functionaliteit voorschrijven; Drie Ambitieniveaus in Gebruikswaarde In 1995 formuleerde Railned drie Ambitieniveaus in Gebruikswaarde van de nieuwe technische systemen om de vernieuwing van het railverkeerssysteem, inclusief treindienstprocessen geleidelijk te kunnen invoeren. Het eerste niveau is het voor het treindienstproces minst ingrijpende: het vernieuwen van techniek en procedures. Daarna volgt het vernieuwen van methodes voor planning en regeling van het railverkeer. Pas als laatste stap komen ook nieuwe vervoerconcepten en daarmee reiziger en verlader in beeld. Bij elke volgende stap wordt geleerd van de ervaringen met een eerdere stap en elke tussenfase kan in principe ook gelden als eindfase. Leidraad bij het vernieuwingsproces is de gedachte dat de treindienst niet ver van te voren in beton gegoten moet worden, maar dat ingespeeld moet worden op de actuele situatie. Er moet flexibel kunnen worden ingespeeld op veranderingen in de vraag (een extra trein op het laatste moment), maar ook op verstoringen van het proces (het verschuiven van een inhaling als EC te laat is). Om dit te illustreren is het motto “minder plannen, meer regelen” geïntroduceerd. Wellicht ten overvloede: hiermee wordt niet bedoeld dat men in de planning de teugels laat vieren, zodat de uitvoering maar wat aan kan rommelen. Integendeel, er wordt minder minutieus gepland, maar dat wat gepland wordt geldt als een strak kader voor de uitvoering, en voor de het regelen binnen die kaders gelden eenduidige regelstrategieën. Ambitieniveau I Ambitieniveau I heeft als tweeledig doel: 1. kortere procestijden 2. soepeler inhalen en kruisen Kortere procestijden betekent dat zowel in de planning als in een vertraagde situatie treinen sneller na elkaar kunnen volgen. Met andere woorden: het beslag dat een trein legt op een stukje infrastructuur, bijvoorbeeld een stukje vrije baan of een kruisingswissel, wordt korter. Met soepeler inhalen (“inhalen met een druk op de knop”) wordt het oponthoud voor een ingehaalde trein geminimaliseerd. Zowel in de planning als in de bijsturing wordt een inhaalconstructie daarmee een beter hanteerbaar instrument. Datzelfde geldt voor soepeler kruisen: de marges die in de planning rondom een gelijkvloerse kruising moeten worden ingebouwd kunnen kleiner worden bij een zelfde uitvoeringskwaliteit. Overigens kan men ook kiezen voor het onaangetast laten van de marges ten behoeve van een betere uitvoeringskwaliteit! 3
De vijf bouwstenen voor de bovenstaande verbeteringen zijn technisch en procedureel . Glijdend Variabel Blok (1), een nieuwe beveiligingslogica, verkleint de opvolgtijden technisch minimaal benodigd zijn tussen twee treinen. Het levert daarmee de gewenste kortere 3
uitgebreider beschreven in Nadere onderbouwing nieuwe beheersings- en beveiligingstechnieken in Tweede Tactische Pakket Railinfrastructuur, Railned Innovatie, mei 1995
BB21-verkeersregeling /definitief/1
Pagina 28
/ 56
Innovatie
procestijden. Impliciete voorwaarde voor Glijdend Variabel Blok is dat de plaats en snelheid van elke trein nauwkeurig bekend is, hetgeen communicatie vereist tussen de trein en de vaste wal. Dit is ook nodig voor de versnelling van de vertrekprocedure (2). Deze vernieuwing beoogt meer deelprocessen bij het vertrek van een trein parallel in plaats van volgtijdelijk laten verlopen. Zo wordt de rijweg voor de vertrekkende trein eerst gereserveerd en pas op het laatste moment vastgelegd. Met de Automatische RijwegKeuze en -Instelling (3) wordt het bovendien mogelijk om rijwegen in wisselstraten in gedeelten in te stellen. Regeling van AdviesSnelheden (4) (door Rijadvies In de Trein (5) in de cabine zichtbaar gemaakt) zorgt voor een optimale snelheid van de trein op een conflictpunt, bijvoorbeeld een kruising. Hiermee wordt de soepele kruising gerealiseerd. Soepeler inhalen vereist een combinatie van alle bovengenoemde bouwstenen. Glijdend Variabel Blok voor korte opvolgtijden, Regeling van AdviesSnelheden en Rijadvies In de Trein om de optimale snelheid voor de inhalende sneltrein te bepalen. Via een versnelde vertrekprocedure en Automatische Rijwegkeuze en -Instelling kan de ingehaalde trein zeer kort achter de gepasseerde sneltrein volgen. In het Tweede Tactische Pakket Railinfrastructuur, door Railned in het voorjaar van 1995 aan de Minister van Verkeer en Waterstaat aangeboden, is bij het vaststellen van de in de nabije toekomst benodigde infrastructuur geanticipeerd op de gebruikswaarde behorend bij Ambitieniveau I. De ontwikkeling van de benodigde systemen is onder leiding van Railinfrabeheer ter hand genomen. Voor de planners van het treindienstproces zijn de veranderingen in werkwijze bij Ambitieniveau I minimaal. De grootte van procestijden en marges veranderen, de aard ervan echter niet. Een dienstregeling blijft wat hij altijd is geweest: een nauwkeurige voorspelling van de gang van een trein door de tijd-ruimte, een lijn in het tijd-wegdiagram dat zowel het gebruik van de infrastructuur weergeeft als ook het vervoeraanbod en de inzet van materieel en personeel. Voor de processen in de uitvoering van de treindienst zijn de veranderingen wat groter, vooral door het andere vertrekproces en een aantal handelingen dat wordt geautomatiseerd: “automatisch” inhalen en kruisen. Overigens bouwt BB21 wat dit betreft voort op VPT. Ambitieniveau II Ambitieniveau II heeft als doel: 1. bewust omgaan met marges en buffers 2. flexibel gebruik perronsporen Bij de ontwerpen van een dienstregeling worden marges en buffers gepland. Marges in procestijden van treinen, zoals toeslagen, rijtijden en halteringstijden, zorgen ervoor dat niet elke uitloop van een proces leidt tot een vertraging. Met buffers tussen treinen wordt voorkomen dat elke vertraging automatisch doorwerkt op de volgende trein. Bij het rijden van de dienstregeling zitten de omstandigheden soms mee, soms tegen. Dit betekent dat de geplande marges vaak hard nodig zijn, maar ook dat ze soms overbodig zijn. Het kan dus voorkomen dat een trein tijd over houdt. Tijd die gebruikt zou kunnen worden om een andere trein die juist wat achter ligt op schema voorrang te geven. De kunst is om het railverkeer, de treinenloop op bijvoorbeeld een baanvak, te optimaliseren door het bewust omgaan met marges en buffers. Dit houdt in dat marges en buffers worden gedirigeerd naar die plaats, naar die trein waar ze op dat moment het hardste nodig zijn. Er vindt dus een verschuiving plaats van planning naar verkeersregeling. Planning bepaalt hoe groot de marges en buffers moeten zijn, verkeersregeling deelt ze toe afhankelijk van de feitelijke situatie bij het uitvoeren van de treindienst. Bij Ambitieniveau II van BB21 gaan we ervan uit dat computers deze taak tot een bepaalde hoogte voor hun rekening kunnen nemen. De regelgrenzen, de kaders, worden bepaald door het vervoerproduct: zolang de vervoerder er niets van merkt, mag de computer zijn gang gaan. Dreigt de treinenloop zover te ontsporen dat er vertragingen gaan optreden, dan moet de proces- of verkeersleiding maatregelen treffen.
BB21-verkeersregeling /definitief/1
Pagina 29
/ 56
Innovatie
Voorwaarden zijn: • het regeldoel moet helder zijn: wat moeten we verstaan onder de optimale treinenloop, hoe moet de prioriteit tussen verschillende treinen worden afgewogen; • er moet een zekere regelmarge zijn: als bij het minste of geringste de kaders overschreden worden moet de computer telkens terug naar de verkeersleiding; • informatie over de actuele situatie: de treinenloop moet nauwkeurig bekend zijn; • vooruitkijken moet mogelijk zijn: de treinenloop moet binnen zekere grenzen voorspeld kunnen worden. Het voorgaande bouwt voort op het VPT-project Conflictsignalering en Beslissingsondersteuning (CS/BO). De belangrijkste toevoegingen zijn 1. expliciet rekening houden met de onderzekerheid in de processen: soms duren ze langer soms korter dan gedacht; 2. expliciet regelgrenzen voor een computer definiëren. In Ambitieniveau II houdt de dienstregeling op te bestaan. Daarvoor in de plaats komen 1. een vervoerplan, het plan voor het vervoer van reizigers en goederen; 2. een verkeersplan, het plan voor het gebruik van de infrastructuur door de treinen. Het vervoerplan vormt het kader voor het verkeersplan, want het doel van het rijden van treinen is ten slotte het vervoeren van reizigers en goederen. Dit onderscheid is nodig om de noodzakelijke regelgrenzen en regeldoelen te formuleren in verkeerstermen, termen die een verkeersregelcomputer kan interpreteren. Flexibel gebruik van perronsporen betekent dat afhankelijk van de actuele situatie voor een trein de optimale plaats langs een perron wordt gekozen. Dit betekent dat het verkeersplankader aangeeft langs welk perron de trein zal halteren, maar niet op welk perronspoor (bij een eilandperron) of de precieze plaats (bij een lang perron). Dit heeft een kleine consequentie voor het vervoerplan: op de gele vertrekstaat staat niet langer “spoor 4b” maar “perron A”. De precieze stopplaats wordt kort voor de haltering bekend gemaakt, inclusief de plaats van de eerste klas e.d. Het voordeel van flexibel spoorgebruik is regelvrijheid voor de computer zowel bij de perronspoorbezetting als bij het optimaliseren van conflictoplossing in de wisselcomplexen. Ambitieniveau II bevindt zich nog in het verkennende stadium. Bij de uiteindelijke vormgeving zal worden voortgebouwd op de ervaringen met VPT en Amibitieniveau I Ambitieniveau III Ambitieniveau III heeft als doel: 1. mogelijk maken van nieuwe vervoerconcepten 2. verdere optimalisering van de benutting van infrastructuur In het goederenvervoer en het collectief personenvervoer wordt steeds meer in nieuwe vervoerconcepten gedacht. Bijvoorbeeld: • in het goederenvervoer korte eenheden zonder machinist op het laatste moment aangemeld (zie bijvoorbeeld het vervoer tussen VW-fabrieken in Duitsland) • in het personenvervoer korte eenheden zonder machinist, hoge frequenties, vaak halterend en toch snel, veel wisselende doorgaande verbindingen, geïntegreerd met stedelijke railverkeerssystemen (doorredeneren op light-rail projecten) • vraagafhankelijk, op het laatste moment aangemeld, personenvervoer (voortbouwend op individualisering van het vervoer) • verdere integratie vervoerketen (individueel deur-tot-deur vervoerplan en -bijsturing) Dergelijke vervoerconcepten zijn voor het spoorwegnet als het ware nieuwe markten die de rol van het railverkeer in de mobiliteit drastisch kunnen vergroten. Ze zijn om uiteenlopende redenen niet inpasbaar in het huidige railverkeerssysteem. Ambitieniveau III moet daarin
BB21-verkeersregeling /definitief/1
Pagina 30
/ 56
Innovatie
verandering brengen. Hoe die veranderingen eruit zien is nog niet helder. Elementen uit Ambitieniveau III zijn wel te noemen: • alle verkeersfuncties voor wat betreft de materieelkant in systemen onderbrengen (machinist wordt overbodig) • grote flexibiliteit in aanpassing van verkeersplan (zeer regelmatige re-optimalisatie van de treinenloop door telkens wisselende vraag) • grotere flexibiliteit in stationsprocessen door grotere flexibiliteit perronspoorkeuze Kortom, het railverkeerssysteem moet kunnen inspelen op nieuwe vervoerconcepten waarbij individualisering en flexibilisering leidende tendenzen zijn. Benutting van de infrastructuur bestaat uit een balans tussen de elementen intensiteit (aantallen treinen), heterogeniteit (treinenmix), snelheid, en punctualiteit. Bij de huidige manier van werken worden de eerste drie elementen in de dienstregeling vastgelegd, de vierde “ontstaat” tijdens de dienstuitvoering. Een verdere optimalisering van de benutting van infrastructuur kan worden gevonden door de keuze van de balans tussen de elementen continu aan te passen aan de actuele situatie. Een plotselinge grote vraag naar vervoer kan er bijvoorbeeld toe leiden dat een korte tijd een metro-achtig systeem wordt geëxploiteerd. Ook hier is flexibiliteit en vraagafhankelijkheid de leidraad.
BB21-verkeersregeling /definitief/1
Pagina 31
/ 56
