Wetenschap

Hier volgt een dienstmededeling

Over vertraagde treinen wordt menige brievenrubriek volgejammerd. Maar het spoorwegnet lijkt dan uit haar voegen te barsten, Delftse onderzoekers zien nog volop ruimte voor verbetering. Hun modellen beginnen langzaam te sporen.

Elke werkdag klonteren miljoenen auto’s samen op het wegennet, om daar tot een grinding halt te komen. Sinds de jaren zeventig is de capaciteit van het hoofdwegenstelsel weliswaar verdubbeld, maar files kosten de samenleving inmiddels toch meer dan anderhalf miljard gulden per jaar.

In 2005 moet dat allemaal anders. Onder de noemer ‘Samen werken aan bereikbaarheid’ trekt het kabinet de komende jaren twee miljard gulden extra uit om de grootste knelpunten weg te nemen. Een belangrijk deel hiervan is bestemd voor de verbetering van het openbaar vervoer.

De inbreng van het vervoer per spoor is hierbij cruciaal, en alle ogen zijn daarom gericht op de NS. Het bedrijf ziet de toenemende filevorming in elk geval als een grote kans, en hoopt jaarlijks drie procent meer forensen de trein in te kunnen lokken.

Het publiek is echter sceptisch. Hoewel de spoorwegen vijftig miljoen gulden per jaar uittrekken om de punctualiteit te verbeteren, lukt het maar niet de treinen op tijd te laten rijden. Het overbelaste spoorwegstelsel lijkt dan ook aan zijn tax te zitten. Toch denkt een aantal Delftse onderzoekers dat er nog rek in de infrastructuur zit. De laatste anderhalf jaar zijn de banden met de NS langzaam aangehaald, en werken zij aan een theoretische basis voor een betere dienstregeling.
Elegant

,,In 1989 heeft een AIO hier het eerste puur theoretische model van het Nederlandse spoorwegennet opgesteld”, vertelt prof.dr. G.J. Olsder, verbonden aan de vakgroep toegepaste analyse van de faculteit ITS. Verdere uitwerking leverde uiteindelijk het MaxPlus-model op, waarmee onder meer de reistijden doorberekend kunnen worden. Met opmerkelijke resultaten. Olsder: ,,Volgens ons model kan elke 27 minuten een trein vertrekken. Dat geeft de mogelijke rek in het systeem wel aan. De NS rijden meestal met tussentijden van dertig minuten, dus vertragingen van minder dan drie minuten kun je binnen de dienstregeling opvangen. Of je kunt zelfs zes minuten langer overstappen, zonder die 30 minuten scheduling te verlaten.”

De belangstelling van de NS voor het onderzoek viel aanvankelijk echter tegen. ,,Toen wij in 1993 naar ze toestapten, wisten ze eigenlijk niet goed wat ze ermee aanmoesten”, verklaart Olsder. ,,Maar door de samenwerking met de sectie verkeerskunde bij Civiele Techniek is het contact een stuk beter geworden. De NS zijn nu heel enthousiast over het onderzoek en willen er geld in stoppen.”

Olsder denkt overigens niet dat het MaxPlus-model direct tot verbetering zal leiden. ,,Dit model is maar één manier om tegen het probleem aan te kijken, en het werkt maar voor een kleine klasse van problemen. Wiskundigen willen daarbij het liefst een elegant model, terwijl de praktijk toch andere eisen stelt. En dat is maar goed ook: een theorie alleen, is als een ei zonder zout.”
Schuiven

Bij de sectie verkeerskunde van Civiele Techniek werken ir. A. De Kort en drs. R.Goverde al zo’n twee jaar aan het spoorwegprobleem, Daarbij wordt nauw samengewerkt met ITS onder de vlag van de Trail-onderzoekschool. Sinds kort valt het onderzoek ook binnen het DIOC-programma Seamless Multimodal Mobility. Hun onderzoek richt zich op het synchroniseren van de aansluitingen en het greep krijgen op de vertragingen. De infrastructuur moet hierdoor beter benut worden. In feite een conflicterende doelstelling, bekent Goverde: ,,De reiziger wil korte reistijden en weinig vertraging. Dan is het beter de treinen zoveel mogelijk uit elkaar te laten rijden, zodat ze niet op elkaar hoeven te wachten. De capaciteit van het netwerk wordt in dat geval niet volledig benut.”

Volgens de AIO’s zijn de vertragingen niet het grootste probleem, maar de invloed ervan op de rest van het treinverkeer. ,,De Volkskrant kopte enige weken terug dat 85 procent van de treinen te laat is, maar het merendeel daarvan is een doorwerking van eerdere vertragingen”, verklaart De Kort. ,,Door de buffertijden te optimaliseren kun je deze doorwerking regelen. Je hebt immers te maken met stochastische verschijnselen: er is altijd onzekerheid over de reistijd en de aankomst- en vertrektijden van de treinen.”

De wijze waarop de huidige dienstregeling tot stand komt, is volgens de onderzoekers één van de oorzaken van de problemen bij de NS. ,,Voor het ontwerpen van een landelijke dienstregeling gebruikt men nu vuistregels voor de overstap- en buffertijden. Daarna wordt bekeken of de regeling op stationniveau haalbaar is. Zo niet, dan schuift men ermee tot de dienstregeling wel past”, licht Goverde toe. ,,Wij willen dat omdraaien door eerst die knooppunten te analyseren, en daarbij de optimale buffertijden te bepalen. Van daaruit kun je dan een robuuste dienstregeling voor het hele net in elkaar zetten.”

Een veerkrachtigere dienstregeling is evenwel niet genoeg. Ook over de inzet van materieel en informatiesystemen moet worden nagedacht. ,,Het is moeilijk te zeggen hoeveel rek het netwerk nog heeft, maar het zit wel aan zijn grenzen”, verklaart De Kort. ,,Toch is een uitbreiding van de infrastructuur volgens mij niet echt nodig. Op het huidige net rijden bijvoorbeeld intercity-, snel- en stoptreinen door elkaar. Maar met een meer homogeen verkeer kun je de capaciteit van de baanvakken beter benutten.” Aanpassing van de seinsystemen kan ook nog wat opleveren. ,,De afstand tussen twee treinen wordt nu geregeld met seinen langs het spoor, waardoor ze soms moeten stoppen. Maar je kunt ook denken aan een systeem dat die afstand continu regelt tijdens het rijden. Een veel dynamischere situatie.”
Rustiger

Maar om het laatste restje capaciteit uit de infrastructuur te persen, moet het roer misschien helemaal om. Het loslaten van een vaste dienstregeling zou de flexibiliteit in het vervoerssysteem namelijk flink kunnen vergroten.

,,De NS willen het uurpatroon vasthouden, met elk uur dezelfde vertrek- en aankomsttijden”, licht Goverde toe. ,,Maar een metro rijdt zowat om de vijf minuten, en dan verdwijnt de dienstregeling vanzelf naar de achtergrond. En de schaal van het netwerk in de Randstad is vergelijkbaar met dat van de Londense metro. Je zou analoog daaraan kortere treinen vaker kunnen laten circuleren. Het heeft natuurlijk geen zin om elke tien minuten een trein naar Groningen te sturen, dus aan de periferie moet je wel voor goed aansluitend verkeer zorgen. Het zal de NS moeite kosten de vaste dienstregeling los te laten, maar dit zijn echt ideeën die bij de spoorwegen ook leven.”

Maar ook met minder ingrijpende maatregelen is een hoop ergernis te voorkomen. De Kort: ,,In Duitsland wordt plaatselijk geëxperimenteerd met een andere tijdsaanduiding op de borden: die geven geen vaste aankomst- en vertrektijden meer, maar grenstijden met een marge van vijf of tien minuten. En dat heeft succes. Je merkt dat de reizigers van zo’n simpele ingreep veel rustiger worden.”

,,En wanneer is een vertraging eigenlijk erg?”, vraagt Goverde ,,Als je met drie minuten wachten kunt zorgen dat veel mensen hun aansluiting niet missen, heb je daar dan echt last van?”

Elke werkdag klonteren miljoenen auto’s samen op het wegennet, om daar tot een grinding halt te komen. Sinds de jaren zeventig is de capaciteit van het hoofdwegenstelsel weliswaar verdubbeld, maar files kosten de samenleving inmiddels toch meer dan anderhalf miljard gulden per jaar.

In 2005 moet dat allemaal anders. Onder de noemer ‘Samen werken aan bereikbaarheid’ trekt het kabinet de komende jaren twee miljard gulden extra uit om de grootste knelpunten weg te nemen. Een belangrijk deel hiervan is bestemd voor de verbetering van het openbaar vervoer.

De inbreng van het vervoer per spoor is hierbij cruciaal, en alle ogen zijn daarom gericht op de NS. Het bedrijf ziet de toenemende filevorming in elk geval als een grote kans, en hoopt jaarlijks drie procent meer forensen de trein in te kunnen lokken.

Het publiek is echter sceptisch. Hoewel de spoorwegen vijftig miljoen gulden per jaar uittrekken om de punctualiteit te verbeteren, lukt het maar niet de treinen op tijd te laten rijden. Het overbelaste spoorwegstelsel lijkt dan ook aan zijn tax te zitten. Toch denkt een aantal Delftse onderzoekers dat er nog rek in de infrastructuur zit. De laatste anderhalf jaar zijn de banden met de NS langzaam aangehaald, en werken zij aan een theoretische basis voor een betere dienstregeling.
Elegant

,,In 1989 heeft een AIO hier het eerste puur theoretische model van het Nederlandse spoorwegennet opgesteld”, vertelt prof.dr. G.J. Olsder, verbonden aan de vakgroep toegepaste analyse van de faculteit ITS. Verdere uitwerking leverde uiteindelijk het MaxPlus-model op, waarmee onder meer de reistijden doorberekend kunnen worden. Met opmerkelijke resultaten. Olsder: ,,Volgens ons model kan elke 27 minuten een trein vertrekken. Dat geeft de mogelijke rek in het systeem wel aan. De NS rijden meestal met tussentijden van dertig minuten, dus vertragingen van minder dan drie minuten kun je binnen de dienstregeling opvangen. Of je kunt zelfs zes minuten langer overstappen, zonder die 30 minuten scheduling te verlaten.”

De belangstelling van de NS voor het onderzoek viel aanvankelijk echter tegen. ,,Toen wij in 1993 naar ze toestapten, wisten ze eigenlijk niet goed wat ze ermee aanmoesten”, verklaart Olsder. ,,Maar door de samenwerking met de sectie verkeerskunde bij Civiele Techniek is het contact een stuk beter geworden. De NS zijn nu heel enthousiast over het onderzoek en willen er geld in stoppen.”

Olsder denkt overigens niet dat het MaxPlus-model direct tot verbetering zal leiden. ,,Dit model is maar één manier om tegen het probleem aan te kijken, en het werkt maar voor een kleine klasse van problemen. Wiskundigen willen daarbij het liefst een elegant model, terwijl de praktijk toch andere eisen stelt. En dat is maar goed ook: een theorie alleen, is als een ei zonder zout.”
Schuiven

Bij de sectie verkeerskunde van Civiele Techniek werken ir. A. De Kort en drs. R.Goverde al zo’n twee jaar aan het spoorwegprobleem, Daarbij wordt nauw samengewerkt met ITS onder de vlag van de Trail-onderzoekschool. Sinds kort valt het onderzoek ook binnen het DIOC-programma Seamless Multimodal Mobility. Hun onderzoek richt zich op het synchroniseren van de aansluitingen en het greep krijgen op de vertragingen. De infrastructuur moet hierdoor beter benut worden. In feite een conflicterende doelstelling, bekent Goverde: ,,De reiziger wil korte reistijden en weinig vertraging. Dan is het beter de treinen zoveel mogelijk uit elkaar te laten rijden, zodat ze niet op elkaar hoeven te wachten. De capaciteit van het netwerk wordt in dat geval niet volledig benut.”

Volgens de AIO’s zijn de vertragingen niet het grootste probleem, maar de invloed ervan op de rest van het treinverkeer. ,,De Volkskrant kopte enige weken terug dat 85 procent van de treinen te laat is, maar het merendeel daarvan is een doorwerking van eerdere vertragingen”, verklaart De Kort. ,,Door de buffertijden te optimaliseren kun je deze doorwerking regelen. Je hebt immers te maken met stochastische verschijnselen: er is altijd onzekerheid over de reistijd en de aankomst- en vertrektijden van de treinen.”

De wijze waarop de huidige dienstregeling tot stand komt, is volgens de onderzoekers één van de oorzaken van de problemen bij de NS. ,,Voor het ontwerpen van een landelijke dienstregeling gebruikt men nu vuistregels voor de overstap- en buffertijden. Daarna wordt bekeken of de regeling op stationniveau haalbaar is. Zo niet, dan schuift men ermee tot de dienstregeling wel past”, licht Goverde toe. ,,Wij willen dat omdraaien door eerst die knooppunten te analyseren, en daarbij de optimale buffertijden te bepalen. Van daaruit kun je dan een robuuste dienstregeling voor het hele net in elkaar zetten.”

Een veerkrachtigere dienstregeling is evenwel niet genoeg. Ook over de inzet van materieel en informatiesystemen moet worden nagedacht. ,,Het is moeilijk te zeggen hoeveel rek het netwerk nog heeft, maar het zit wel aan zijn grenzen”, verklaart De Kort. ,,Toch is een uitbreiding van de infrastructuur volgens mij niet echt nodig. Op het huidige net rijden bijvoorbeeld intercity-, snel- en stoptreinen door elkaar. Maar met een meer homogeen verkeer kun je de capaciteit van de baanvakken beter benutten.” Aanpassing van de seinsystemen kan ook nog wat opleveren. ,,De afstand tussen twee treinen wordt nu geregeld met seinen langs het spoor, waardoor ze soms moeten stoppen. Maar je kunt ook denken aan een systeem dat die afstand continu regelt tijdens het rijden. Een veel dynamischere situatie.”
Rustiger

Maar om het laatste restje capaciteit uit de infrastructuur te persen, moet het roer misschien helemaal om. Het loslaten van een vaste dienstregeling zou de flexibiliteit in het vervoerssysteem namelijk flink kunnen vergroten.

,,De NS willen het uurpatroon vasthouden, met elk uur dezelfde vertrek- en aankomsttijden”, licht Goverde toe. ,,Maar een metro rijdt zowat om de vijf minuten, en dan verdwijnt de dienstregeling vanzelf naar de achtergrond. En de schaal van het netwerk in de Randstad is vergelijkbaar met dat van de Londense metro. Je zou analoog daaraan kortere treinen vaker kunnen laten circuleren. Het heeft natuurlijk geen zin om elke tien minuten een trein naar Groningen te sturen, dus aan de periferie moet je wel voor goed aansluitend verkeer zorgen. Het zal de NS moeite kosten de vaste dienstregeling los te laten, maar dit zijn echt ideeën die bij de spoorwegen ook leven.”

Maar ook met minder ingrijpende maatregelen is een hoop ergernis te voorkomen. De Kort: ,,In Duitsland wordt plaatselijk geëxperimenteerd met een andere tijdsaanduiding op de borden: die geven geen vaste aankomst- en vertrektijden meer, maar grenstijden met een marge van vijf of tien minuten. En dat heeft succes. Je merkt dat de reizigers van zo’n simpele ingreep veel rustiger worden.”

,,En wanneer is een vertraging eigenlijk erg?”, vraagt Goverde ,,Als je met drie minuten wachten kunt zorgen dat veel mensen hun aansluiting niet missen, heb je daar dan echt last van?”

Redacteur Redactie

Heb je een vraag of opmerking over dit artikel?

delta@tudelft.nl

Comments are closed.