De Nederlandse overwegbeveiliging
- 22 uur geleden
- 11 minuten om te lezen
Deze hoofdfunctie moet conflicten tussen treinverkeer en andere verkeerssoorten op gelijkvloerse kruisingen voorkomen.
Inleiding
Een overweg is een gelijkvloerse kruising van een spoorlijn of (snel)tramlijn met een weg, fietspad of voetpad. Volgens de verkeerswetgeving is een andreaskruis een officieel verkeersbord dat een spoorwegovergang markeert. Het geeft aan dat spoorvoertuigen voorrang hebben op het overige verkeer. Door de snelheid en het gewicht van treinen is het van essentieel belang dat deze kruisingen goed beveiligd worden om ongevallen te voorkomen. Zo zorgen we zowel voor de veiligheid van treinpassagiers als van weggebruikers.
Risico's
De beste overweg is geen overweg, stelt ProRail. Een cliché, en dat zal het nog een poosje moeten blijven, zoals hierna zal worden toegelicht. Beleid is het aantal overwegen af te laten nemen; dat betekent ook dat geen nieuwe overwegen meer gebouwd worden.
De bestaande overwegen zijn locaties met een relatief hoog risico op ongevallen. Ongevallen die meestal ontstaan door menselijke fouten. Wat zijn de alternatieven? Er bestaan drie, vormen van risico-reductie bij het kruisen van weg- met spoorverkeer, die principieel van elkaar verschillen:
het met technische middelen beveiligen van het gelijkvloers kruisen van weg en spoor - dit is het hoofdonderwerp van deze post, zie hoofdstuk ‘Rail’ -;
het ongelijkvloers kruisen van de twee verkeerssoorten; aan het toepassen van dit soort alternatieven, vaak in combinatie met het opheffen van overwegen, kleven nadelen als hoge kosten, beperkte mogelijkheden bij ruimtelijke inpassing, juridische procedures bij bezwaren, etc.
het samengebruik van spoorgebonden- en ander verkeer. Deze vorm is bij trams in stadverkeer algemeen bekend en aanvaard. Dat deze vorm ook bij lightrail of heavyrail voorkomt is minder bekend, daarom wordt dat met onderstaande foto’s uit het buitenland geïllustreerd.
Bij de foto's de volgende toelichting:
Linksboven: in bijvoorbeeld Zwitserland komen verschillende situaties voor waarbij (smal-) spoortreinen en wegverkeer de ruimte moeten delen. In Tirano wordt vanuit de hoofdrichtingen een kruispunt van verkeer vrij gemaakt bij naderen van een trein, maar ander verkeer (zijwegen, voetgangers) moet zelf opletten. Bron: Google Maps.
Rechtsboven: situatie in de USA: De langzaam rijdende trein en het verkeer maken gebruik van dezelfde weg, het kruispunt heeft vanuit twee richtingen overwegbomen. Een auto die op dezelfde weg zou rijden als de trein, kan daar rechts- of links afslaan, op die weghelft zijn immers geen bomen. De frontseinen van de trein knipperen en de locomotief voert hier een bel, de Amerikaanse standaard. Daarbij voert de trein dus een soort rijdende overweg uitmonstering. Bron: Trains in the Street at La Grange, Kentucky, bron en website. Deze foto illustreert nog eens dat de in 1952 voor het eerst toegepaste Nederlandse halve overwegbomen Amerikaanse roots heeft, er ook naar gerefereerd (‘Amerikaans open’ d.w.z. linker weghelft, ‘Amerikaanse spoorbomen’ ofwel de ahob).
Linksonder: bij Radstock in de UK heeft men in het verleden een afsluiting van de spoorlijn (in plaats van het afsluiten van de weg) toegepast. Het kan voor de weggebruiker een gevoel van veiligheid geven, zo’n oplossing zal echter, zonder de toepassing van aanvullende regels, beperkt veiligheid toegevoegd hebben op gebruikelijke vorm van een wegafsluiting. Het was dan ook een uitvoering die in de moderne tijd geen navolging kent. Foto: MW.
Rechtonder: de Aziatische vorm van samengebruik van ruimte, dit is geen overweg te noemen!
Bron: unsplash, Bernd Dittrich.
Het benaderen van veiligheid op overwegen kent de volgende tweedeling:
bekeken vanuit het perspectief van de weg (‘Road’)
en vanuit het perspectief van het spoor (‘Rail’).
Road - de wereldstandaard en de Nederlandse standaard
Frequent grensoverschrijdend wegverkeer is gebaat bij standaardisatie. Dat voorkomt dat een automobilist in verschillende landen met te veel verschillende wegverkeersregels en uitmonsteringen wordt geconfronteerd. Het internationaal Verdrag van Wenen inzake het wegverkeer van 8 november 1968 bevordert de standaardisatie van regels ten gunste van o.a. de verkeersveiligheid in de wereld. Het verdrag bevat echter een beperkte hoeveelheid tekst over spoorwegovergangen.
De voor Nederland bepalende regels vinden we hier of hier, waaronder het Reglement verkeersregels en verkeerstekens 1990 (RVV 1990).
Onderscheiden worden:
de Niet Actief Beveiligde Overwegen (NABO) en
de actief beveiligde overwegen.
Tot laatstgenoemde categorie horen ook de beveiligde dienstoverpaden (o.a. WIDO's), die alleen door bepaalde categorieën spoorwegpersoneel gebruikt mogen worden.
Ontegenzeggelijk zijn NABO’s het meest risicovol. ProRail werkt voor het opheffen van NABO’s vanaf 2018 samen met wegbeheerders (vaak gemeenten) en andere belanghebbende organisaties.
De uitmonstering van actief beveiligde overwegen op het Nederlandse spoorwegnet vinden we op deze ProRail website.
De Nederlandse situatie, gezien vanuit het perspectief van het wegverkeer, is een aantal keer beschreven, zie hieronder bij Bronnen en Links.
Rail - Nederland is uniek in Europa
Onder het functioneren van de spoorwegbeveiliging van de overweg, de ‘Rail side’, valt (vanwege het seinwezentechnisch karakter en vanwege de onafhankelijkheid van de verdere uitmonstering voor de ‘Road’-side) ook het functioneren van de overwegsteller. We belichten de typisch Nederlandse situatie, die, zoals we zullen zien, uniek is in Europa.
De overwegbeveiliging van het spoorwegnet in Nederland is uniek in Europa
Actief beveiligde overwegen in Nederland
Uit dit boek, in hoofdstuk 12 Level Crossing Protection, is af te leiden dat op hoofdspoorwegen doorgaans de vrije baan- of emplacementbeveiliging (de interlocking) zorg draagt voor een fail-safe aansturing van overwegen. De veiligheidsvoorwaarden worden via veiligheidslogica bewaakt op basis van statusinformatie van de infra-elementen (wissels, sporen, etc.). Daarop worden acties ondernomen, zoals het weergeven van restrictieve seinbeelden, het instellen rijwegen, sluiten van overwegbomen, etc.. Dit geldt ook voor de Nederlandse situatie. Wat in het hoofdstuk van dit boek minder naar voren komt, is waar Nederland zich vervolgens in onderscheid.
Overwegsteller
De aansturing mag dan fail-safe zijn, dat wil niet zeggen dat de reactie van alle overwegcomponenten dat ook zijn. Bij een overwegbeveiliging is de overwegsteller, het mechanisme dat de overwegboom beweegt, een zeer bepalend element.
De in Nederland algemeen door ProRail toegepaste steller van het type AY’81 is de opvolger van de verschillende Amerikaanse typen B- en D-stellers. Zie hiervoor het hoofdstuk over de geschiedenis van overwegbeveiliging
N.B. Veel aspecten die hierin zijn beschreven met betrekking tot overwegen zijn ook tegenwoordig nog van toepassing.
Het functioneren van dit type overwegstellers in het totale beveiligingssysteem kan op eenvoudig te begrijpen wijze als volgt worden beschreven:
Normaal, installatie in rust: | Actief, treinpassage of trein in aankondiging: | Gestoord of falen: |
Boom omhoog | Boom gaat / is omlaag | Boom gaat / is omlaag |
Signalering uit | Signalering actief | Signalering actief |
De AY-steller vertoont failsafe-gedrag.
Deze notatie geeft aan, dat de gestoorde situatie overeen komt met de situatie van de overweg in actieve toestand; dit komt overeen met de uitleg van fail-safe-gedrag en hiermee is de situatie in Nederland sinds 1952 uniek. Inmiddels kan gesproken worden over empirisch bewezen veilig functioneren van dit type overwegstellers.
De precieze werking staat beschreven in de cursusboeken over de AY-steller en automatische overwegen.
Hierin valt, kort samengevat, te lezen dat bij het wegvallen van de spanning op het stellermechanisme, de boom onder invloed van de zwaartekracht zal gaan dalen. Bij het wegvallen van de externe voeding, zal de boom normaal met motoraandrijving naar beneden gaan, omdat de motor zijn spanning betrekt uit de batterij, die iedere installatie voor dat doel heeft. De steller is een typerend voorbeeld van embodyment safety, vormgevingsveiligheid.
De functionele en technische implementatie van overige functies van een overwegbeveiliging verschilt per land. Hieronder wordt eerst de situatie op het Nederlandse spoorwegnet beschreven, enkele opmerkingen over andere toepassingen volgen daarna.
Door de komst van de NX-beveiliging met B-relais en de toepassing van B-relaisbeveiligingen op de vrije baan en overwegaansturing in de 50-er jaren van de vorige eeuw, in combinatie met de Amerikaanse stellers, werd op deze wijze een totale fail-safe overwegbeveiliging (aankondiging, sluiten, openen) voor Nederland geïntroduceerd, zoals die in Amerika destijds al werd toegepast. Sindsdien is dit principe niet meer gewijzigd; tegenwoordig kan deze functionaliteit in combinatie met de ‘ingesleten’ operationele processen in Nederland niet meer weggedacht worden, ongeacht het type beveiligingsinstallatie (relais, elektronisch). Ga maar na:
Het gaat om vele honderden overweginstallaties (met in totaal duizenden stellers);
Miljoenen weggebruikers volgen al dan niet bewust de verkeersregels;
Maar ook vele honderden machinisten zijn de nationale operationele processen en regelgeving gewend;
En dat alles in normale omstandigheden en bij werkzaamheden en storingen.
N.B. De toegepaste beveiligingsfunctionaliteit, die voor overwegen benodigd is, wordt op vergelijkbare wijze toegepast bij onder andere bruggen en waarschuwingsinstallaties (denk aan de werking van aankondigingen).
Elektronische overwegbel
In 1990 is de Elektronische Bel Alkmaar (EBA, ontwikkeld door NMA) ontwikkeld (foto). Het oorspronkelijke geluid van de elektromechanische bel is gesampled, de storende geluiden zijn er uit gefilterd, het resultaat is een geluid waarvan de waarschuwende werking, volgens zintuig-fysiologische onderbouwing, optimaal is. Deze 'bel' wordt overigens ook in andere landen toegepast.
Storingssignalering
In Nederland treedt bij een overweg de storingssignalering in werking als één of meerdere bomen langer dan 5 minuten in de gesloten stand liggen. Zo’n melding komt terecht bij de verkeersleiding. Vervolgens treedt het proces in werking van informeren van machinisten van betrokken treinen en de instantie(s) om de overweg te bewaken en te repareren. Ook andere scenario’s kunnen tot een signalering van een storing leiden.
Aankondiging
Een overweg wordt geactiveerd als de zogenaamde aankondigingsweg door een trein wordt bezet. In de interlocking wordt dit approach locking genoemd, d.w.z. dat er een vergrendeling in de beveiliging wordt aangebracht nog voordat de trein de route berijdt. Deze vergrendeling geldt vanaf het zogenaamde point of no return, na dit punt kan met de ter plaatse maximaal toegestane snelheid van de trein niet meer vóór de overweg gestopt worden. De overweg moet dan in werking komen, en blijven, totdat de trein de aankondigingsweg (en de overweg) weer verlaten heeft.
Het punt waarop de aankondiging van een overweg begint is afhankelijk van de situatie ter plaatse van de overweg en de baanvaksnelheid. Dit punt wordt gemarkeerd met een bord (foto). Het zal duidelijk zijn dat bij een meersporig baanvak voor ieder spoor en voor iedere richting de overweg geactiveerd moet worden, zodra een trein het aankondigingspunt passeert.
Aankondiging wordt geïnitieerd door bezetting van een spoorgedeelte van de naderende trein en/of rijweginstelling, dit wordt hier verder niet beschreven.
In de beveiliging zijn maatregelen genomen, zodat tussen twee opeenvolgende treinen een overweg een minimale openingstijd garandeert. Dit kan onder andere worden bereikt door een zogenaamde verlengde aankondiging.
Voor het wegverkeer kunnen zogenaamde voorijlende gele knipperlichten worden toegepast (foto).
En er kunnen verkeerslichten gekoppeld zijn aan een overweginstallatie (foto). Hiervoor zijn zogenaamde vooraankondigingen gerealiseerd: een naderende trein zal dan enkele seconden eerder zijn komst moeten aankondigen. In het verkeerstechnisch ontwerp kan ook nog tijd worden opgenomen om het kruisingsvlak spoor/weg te ontruimen.
Stop- doorschakeling
Deze zorgt ervoor dat de overweg pas dicht gaat als de trein weer van de halte gaat vertrekken. Voor de exacte werking wordt verwezen naar het cursusboek.
Met deze functie wordt bereikt dat een overweg niet veel te lang voor het wegverkeer gesloten is, als een trein op een halte of station staat en nog niet gereed is voor vertrek. Treinpersoneel (machinist of conducteur) kan dit met bediening in werking stellen. Vroeger diende uitsluitend een machinistenkastje hiervoor (ook te bedienen door de conducteur).
Om te voorkomen dat een machinist zijn cabine moet verlaten kunnen infraroodpistolen worden toegepast. En de functionaliteit kan geautomatiseerd in de verkeerssturing plaatsvinden.
Afteller
Het niet langer dan nodig gesloten zijn van overwegen kan ook gefaciliteerd worden door een zogenaamde afteller. Een sinds 2014 op enkele locaties daarvoor aangebrachte display telt dan af wanneer het sein veilig wordt gegeven, treinpersoneel kan hierop anticiperen en dus sneller vertrekken.
Verschillen Nederlands spoorwegnet / elders
In dit bestek kan niet per toepassing een detailbeschrijving gegeven worden.
In toepassingen elders kan niet gesteld worden, dat een gestoorde overweg altijd overeenkomt met een overweg die gesloten wordt of is (zoals beschreven met bovenstaande tabel). Ongetwijfeld wordt er wel voor gezorgd dat overwegen zo betrouwbaar mogelijk functioneren, maar er moeten dan wel speciale maatregelen genomen worden. Zo worden soms bepaalde systeemdelen redundant uitgevoerd (bijvoorbeeld in Frankrijk).
Enkele varianten worden hierna genoemd (niet uitputtend):
In het eenvoudigste systeem is er sprake van een autonoom (betrouwbaar) werkende overweg. Er zijn dan geen of zeer beperkte technische voorzieningen om de verkeersleiding of machinist te informeren over de werking en/of eventuele storingen.
Bij een technische koppelingen tussen overweg en beveiliging kan worden voorzien in een (speciaal) sein, dat de machinist informeert over de werking van de overweg. In Duitsland wordt bij relatief rustige lijnen de verantwoordelijkheid bij de machinist gelegd, er wordt dan gesproken over “door de machinist bewaakte overwegbeveiligingssystemen”.
Bij toenemende complexiteit en drukte van het wegverkeer, en de veelheid van varianten van systemen, werd het noodzakelijk de werking van de overweg (lampen, bomen) te controleren in de rijwegvoorwaarden, alvorens de rijweg of het blok waarin de overweg ligt, wordt vrijgegeven. Activering van een overweg vindt plaats vanuit de (bediening van de) beveiliging van een station of van de vrije baan (bij nadering van de trein).
Op het Nederlandse spoorwegnet is, zoals we zagen, op uitgebreide schaal sprake van een geautomatiseerde veilige aankondiging én werking van de overweg. In veel andere toepassingen is dat dus lang niet altijd het geval! Dat beide varianten verschillende gevolgen hebben voor de plaats van aankondigingen, gevolgen voor het wegverkeer en het ontwerp van de beveiliging is duidelijk.
De wachttijden voor overwegen zijn bij een ander type beveiliging vaak veel langer
Dit verklaart ook waarom de wachttijden voor overwegen in het buitenland meestal (veel) langer zijn. Er mag immers niet van worden uitgegaan dat de overweg gegarandeerd gesloten is als de trein de overweg bereikt. Om de trein nog vóór de overweg tot stilstand te kunnen brengen, moet het sluiten van de overweg eerder in werking worden gesteld en moet de trein tot stilstand gebracht kunnen worden, als de overweg niet correct functioneert.
Bovenstaande filosofieverschillen komen ook naar voren als een buitenlandse leverancier een ontwerp moet maken voor de Nederlandse situatie: hij is gewend in het ontwerp rekening te houden met de benodigde tijd die een trein nodig heeft om vóór de overweg tot stilstand te komen, in geval van een storingsmelding, inclusief eventuele ontwerpmaatregelen op het gebied van treinbeïnvloeding. Voor iemand die het Nederlandse principe niet kent, lijkt dat een onveilige situatie!
Evenmin zal een (willekeurige Europese) leverancier van spoorwegmaterialen in staat zijn een alternatief voor een failsafe overwegsteller te leveren. Uit de periode waarin genoemde AY’81 steller is ontwikkeld, een functioneel kopie van een Amerikaanse equivalent, is de werking als productspecificatie gehanteerd. De steller is niet ontwikkeld op basis van een vooraf geschreven gedetailleerd programma van eisen, waarmee het ontwikkelen en valideren van een functioneel vergelijkbaar ontwerp sterk wordt bemoeilijkt.
Kunnen overwegbeveiligingen beter?
N.B. Als hieronder geschreven wordt over ERTMS of ETCS dan gaat het over de toepassing van Level 2, overeenkomstig het beleid in Nederland.
Op de vraag of de beveiliging van overwegen door de komst van ERTMS veel verandering brengt, kan een divers antwoord gegeven worden: het hoeft misschien niet, het kan wel, maar dat gaat niet vanzelf.
Immers, de centrale apparatuur bij ERTMS bestaat onder andere uit een interlocking met een RBC. De functie van de interlocking, zoals hierboven is beschreven, verandert met ERTMS voor overwegaansturing niet principieel. En ook de voorwaarden waaronder de storingsmelding actief moet worden, verandert door de komst van ERTMS niet of nauwelijks.
Maar ERTMS kan wel extra mogelijkheden en voordelen brengen bij de beveiliging van overwegen. In het ERTMS-systeem is immers alle essentiële informatie bekend over de rijdende treinen, zoals de rijrichting, de positie, de lengte en de snelheid van de trein. Anders als bij ATB Eerste Generatie remmen de treinen, bijvoorbeeld bij een remingreep door treinbeïnvloeding, volgens een zogenaamde remcurve.
Een machinist rijdt bij ERTMS op basis van een zogenaamde Movement Authority. Technisch is het mogelijk bij een gestoorde overweg, via het RBC, opdracht te geven bij een overweg langzamer te rijden, ETCS begrenst dan de snelheid op een gegarandeerd veilige wijze.
De aankondigingstijd voor een overweg wordt in de huidige situatie bepaald door de snelst rijdende trein. Bij ERTMS kan, op basis van bovengenoemde beschikbare informatie van de trein, voor langzamer rijdende treinen, een kortere dichtligtijd van een overweg worden bereikt door de aankondigingstijd te verkorten. Er wordt dan, gezien vanuit de overweg, gesproken van Constant Warning Time (CWT).
En op basis van alle gegevens die bekend zijn van een trein is het ook mogelijk de vertragingstijd bij stop-door-situaties verder te optimaliseren.
Het zal nog blijken of, en hoe, ERTMS de aansturing van overwegen kan verbeteren
De hier beschreven mogelijkheden moeten uitgeschreven worden tot scenario’s, waarbij alle vragen “wat, als.....” beantwoord moeten worden. Immers, onder alle omstandigheden (normaal bedrijf, werkzaamheden, storingen) moet er sprake zijn van een veilig systeem. Als dat gedaan is, kan de technische haalbaarheid van mogelijkheden verder worden onderzocht en, niet onbelangrijk, bepaald wat de kosten en doorlooptijd van specificeren en ontwikkeling worden. Pas dan zal blijken of ERTMS de overwegbeveiliging in Nederland systematisch zal optimaliseren.
Links en bronnen:
European Railway Signalling, Hoofdstuk 12 Level Crossing Protection, zie onder vakliteratuur.
Veiligheid op overwegen, R.T. Jongerius, NVBS, Op de rails, 1995-10.
Level Crossings in The Netherlands - Past, Present and Future; Henk. B. Scholten, SIgnal + Draht (95) 7+8/2003.
Making Level Crossing safer, Report on Dutch practice, with its lessons for the UK, Stan Hall, Peter van der Mark, Modern Railways, January 2006.
Opmerkingen