Zelfrijdende voertuigen van de toekomst: Deel 1
We kennen allemaal de zelfrijdende auto, maar de ontwikkelingen op het gebied van andere geautomatiseerde vervoersmiddelen staan niet stil. Dit zijn de zelfrijdende voertuigen van de toekomst.
Steden worden drukker en het verkeer complexer. De zelfrijdende auto biedt voor veel gebieden slechts een oplossing van korte duur, want al zouden meer mensen in zo’n auto rondrijden, files en opstoppingen zullen er op de korte termijn niet mee worden opgelost. Daarom wordt er ook in andere middelen flink geïnvesteerd. Van zelfrijdende bussen via horizontale liften naar bestuurderloze treinen. Het komt er allemaal aan of het is er deels al. Een korte selectie.
ATO (Automatic Train Operation)
Massatransportsystemen zoals de metro vereisen een andere manier van besturen. Treinen volgen elkaar immers sneller op, waardoor het – bijvoorbeeld bij vertragingen – voor een bestuurder lastiger kan zijn om in te spelen op de situatie en vertragingen in te halen. In veel grote steden met een uitgebreid metronetwerk wordt daarom gebruikgemaakt van ATO (Automatic Train Operation) - zie bovenstaande afbeelding.
Bakens langs de spoorbaan geven aan het treinstel door wat de toegestane snelheid is, of en waar een andere trein zich bevindt en zullen de trein automatisch laten accelereren of afremmen tot juiste snelheid is bereikt. Bij aankomst bij het station mindert de trein vervolgens automatisch snelheid en komt hij (meestal) zonder ingrijpen van de bestuurder volledig tot stilstand.
Het eerste systeem dat van ATO gebruikmaakt, is de Londense Underground: in 1967 werd de Victoria Line al uitgerust met ATO. In de praktijk bleek dat overigens nog niet helemaal correct te werken, want zwaarder beladen treinen hebben meer remkracht nodig. Het systeem is daar niet altijd even goed op berekend en vereist dat de machinist – om het station niet voorbij te rijden – op het laatste moment nog een snelremming moet uitvoeren.
De techniek is inmiddels verder verfijnd en doorontwikkeld, waarbij het systeem aan de hand van het beladen gewicht van het voertuig de juiste remkracht en acceleratie kan toepassen. Bestuurderloze metro’s zijn daardoor in tientallen grote steden te vinden, maar als reiziger zal je dat waarschijnlijk niet eens opvallen omdat er in vrijwel alle gevallen een bestuurder ter controle en veiligheid in de cabine aanwezig is.
ERTMS (European Rail Traffic Management System)
©PXimport
Op Europees gebied wordt hard gewerkt aan de uitrol van ETCS: het European Train Control System. Een onderdeel van het systeem is ERTMS (European Rail Traffic Management System). Hiermee is het mogelijk om treinen door middel van bakens langs het spoor(semi)automatisch te laten rijden. De traditionele seinen langs het spoor verdwijnen en de machinist krijgt zijn opdrachten via een scherm rechtstreeks in de cabine te zien.
Het voordeel van ERTMS ten opzichte van het traditionele systeem dat in Nederland wordt gebruikt (ATB: automatische treinbeïnvloeding) is dat de machinist over een langer traject kan inschatten wat de situatie op het spoor is. Bij het huidige ATB-systeem kan de machinist alleen uitgaan van de informatie die langs de spoorbaan wordt getoond, bijvoorbeeld een groen, oranje of rood sein, en heeft hij maar kort de tijd om daarop te anticiperen.
Het ERTMS-systeem kan tot 32 kilometer ver kijken. Hierdoor kan er energiezuiniger worden gereden en zorgt het voor minder slijtage aan onderdelen, zoals remschijven. Het ERTMS-systeem wordt langzaamaan in Europa uitgerold en moet het voor vervoerders makkelijker maken om grensoverschrijdend verkeer te verzorgen. Op het spoor tussen Amsterdam en Utrecht was de pilot van het ERTMS-systeem in Nederland, maar in de praktijk wordt het systeem hier nog niet toegepast.
People movers
©PXimport
Een andere vorm van geautomatiseerd massatransport zijn de zogeheten People Movers. Dit type transport is enigszins vergelijkbaar met een metrosysteem, met als grootste verschil dat een People Mover-systeem kleinschaliger is en vaak alleen van een punt naar een ander punt loopt, zonder knooppunten en meestal ook zonder tussenstations.
Dergelijke systemen zijn vaak terug te vinden op vliegvelden en zijn om die reden alleen toegankelijk voor mensen die daadwerkelijk op reis gaan. People Movers worden dan gebruikt om mensen en hun bagage van de ene naar de andere terminal te vervoeren.
Het computersysteem achter een People Mover is eenvoudig van opzet: er wordt in principe alleen (automatisch of door middel van een aan boord aanwezige steward) gecontroleerd of het voertuig vol zit en of het veilig kan vertrekken. Vervolgens worden de wagens elektrisch in beweging gezet en zorgen bakens in het spoor voor het aansturen van de snelheid en het moment dat ze moeten afremmen en compleet moeten stoppen.
ParkShuttle
©PXimport
Vervoermiddelen op rails zijn efficiënt, maar ontberen een belangrijke eigenschap: flexibiliteit. In het geval van een grote stremming is een trein of metro immers niet makkelijk om te leiden en ligt het verkeer doorgaans helemaal stil. Vervoer op de weg kan veel makkelijker worden omgeleid. In Kralingse Zoom ten oosten van Rotterdam rijdt sinds 1999 een geautomatiseerd bussysteem op een afgeschermde baan.
Elektrische wagentjes kunnen bij de haltes worden opgeroepen via een knop, waarna het busje na enkele minuten verschijnt. In de spits rijdt de ParkShuttle elke tweeëneenhalve minuut volautomatisch. Het systeem wordt aangestuurd door een in het afvalt ingebouwd geleidesysteem van magneten. De ParkShuttle rijdt op een vrije busbaan, maar wagentjes kunnen elkaar wel inhalen en is het mogelijk voor de dienstleider om wagentjes handmatig aan te sturen.
In 2015 ging dat echter mis: een van de voertuigen verloor de communicatie met de verkeersleiding en kwam hierdoor automatisch stil te staan. Het voertuig blokkeerde echter een enkelbaanse brug, waardoor andere voertuigen niet konden passeren. Omdat de stremming te lang duurde, heeft de verkeersleiding het stilstaande voertuig handmatig naar de volgende halte gestuurd. Vervolgens werd het computersysteem opnieuw opgestart en werd per abuis de baan op de brug vrijgegeven. Hierdoor kwamen twee andere ShuttlePark-voertuigen van beide kanten tegelijk de brug oprijden, met een botsing en flinke schade als gevolg.
De voertuigen hadden geen passagiers aan boord, maar het systeem heeft langere tijd stilgelegen. Vanaf 2018 wil de gemeente Capelle aan den IJssel dat de ParkShuttle ook de openbare weg op kan en wordt de route verlengd.
CityMobile2 - Autonome bus
©PXimport
Toch wordt er op Europees niveau gewerkt om bussen zelfstandig tussen het overige verkeer te laten rijden. Net als de autonome auto vergt dat zeer veel intelligentie en rekenkracht. Maar nog belangrijker is het veiligheidsaspect: een (autonome) bus vol passagiers moet nog beter worden beschermd tegen alle invloeden van buitenaf. CityMobile2 is een samenwerkingsverband tussen verschillende technologiebedrijven.
Ze ontwikkelen minibusjes die autonoom tussen het andere verkeer in de stad kunnen rijden. CityMobile2 heeft in een zevental steden proeftrajecten uitgezet, maar vooralsnog lopen die door gebieden met relatief weinig verkeer. In 2016 reed bij wijze van proef op de HOV-buslijn tussen Haarlem en Schiphol een volledig autonome streekbus van Mercedes.
De bus kon de gehele route autonoom afleggen, maar een buschauffeur was nog wel aanwezig voor de veiligheid en controle van het systeem, en voor het openen en sluiten van de deuren. Ook hier gold dat de bus niet tussen het overige verkeer reed, maar beperkt was tot de vrije busbaan. Wel kon de bus samen tussen alle andere bussen rijden op het 19 kilometer lange traject.
