Vervoersprestatieverbetering van spoorwegen tijdens calamiteiten

Dit onderzoek richt zich op de afhandeling van het treinverkeer tijdens calamiteiten. Tijdens een calamiteit zal de vervoersprestatie dalen. Tijdens versperringen wordt momenteel gewerkt met versperringsmaatregelen. De versperringsmaatregelen worden momenteel op basis van ervaring gemaakt, in overleg met de betrokken vervoerders. In een versperringsmaatregel is een tijdelijke dienstregeling opgenomen. De planning van de tijdelijke dienstregeling bepaalt de vervoersprestatie tijdens de calamiteit. Dit onderzoek richt zich op het verbeteren van de planning en de uitvoering van de versperringsmaatregelen met als doel het minimaliseren van het verlies van vervoersprestatie. Om het verlies van vervoersprestatie te kunnen meten, moet worden bepaald hoe dit het beste is uit te drukken. De huidige criteria "punctualiteit" en "aantal opgeheven treinen" zijn geen goede indicatoren om de vervoersprestatie te kwantificeren. Een betere methode is om te kijken naar het effect voor de uiteindelijke gebruikers van het spoorsysteem. Het uiteindelijke effect voor de reizigers is vertraging. De totale vertraging van de reiziger is niet exact te berekenen, omdat de gegevens niet toereikend zijn op dit moment. Om de totale vertraging van de reizigers te bepalen moet er een benadering worden toegepast. De benadering van de totale reizigersvertraging gebeurt op basis van lijnmatrices en overstapmatrices uit het reizigerstoedelingsmodel TRANS. In een lijnmatrix is uitgewerkt hoeveel mensen reizen van alle stations naar alle stations langs de route van één treinserie. In de overstapmatrix is opgenomen hoeveel reizigers overstappen van de ene naar de andere trein op een overstapstation. Allereerst wordt in de benadering voor de vertraging het directe effect voor de mensen in de gehinderde treinseries berekend. Daarna wordt er een correctie toegepast voor de overstappen van gehinderde treinseries naar andere treinen. Deze benadering is voldoende nauwkeurig. De planning en uitvoering van een versperringsmaatregel hangen niet alleen af van het minimaliseren van het verlies aan vervoersprestatie. De planning moet uitvoerbaar zijn, te implementeren in de huidige of toekomstige treindienstleidingssystemen en de versperringsmaatregel moet duidelijk zijn voor het personeel en de reizigers. Om een uitvoerbare planning te ontwerpen, wordt er gebruik gemaakt van de bloktrapdiagram theorie van Pachl [2002]. Met een bloktrapdiagram kan worden bepaald wanneer een blok gereserveerd moet zijn voor één specifieke trein. Met de bloktrapdiagrammen van de verschillende treinen kan een realiseerbare planning opgebouwd worden. In deze planning worden de kritieke punten en de speling duidelijk zichtbaar. De planning van de versperring kan op een aantal manieren gestuurd worden. Grofweg zijn er twee strategieën. Enerzijds zoveel mogelijk in stand houden van de huidige dienstregeling, anderzijds de dienstregeling loslaten en zoveel mogelijk treinen door een bottleneck leiden. Naast de planning kunnen ook de infrastructuur en uitvoering van de versperringsmaatregel worden verbeterd. Om de ontwikkelde strategieën te toetsen en de effecten van een versperringsmaatregel te kwantificeren is er een case uitgewerkt. De case is een enkelsporige versperring op het baanvak Hoofddorp - Leiden. Bij de evaluatie van de huidige maatregel bleek dat er de versperringsmaatregel niet altijd precies uitgevoerd wordt. Afwijkingen van de versperringsmaatregel hebben als gevolg dat het plan minder goed uitvoerbaar wordt. In de case zijn de huidige versperringsmaatregel en 7 ontwikkelde alternatieven getoetst. De in dit onderzoek ontwikkelde alternatieven naast het nulalternatief waren: \u95 NulplUS De mogelijkheden van de huidige maatregel zijn in dit nulplusalternatief maximaal benut, door meer treinen te laten rijden. \u95 Breken Bij breiden worden zoveel mogelijk treinen door de bottleneck gereden. De treinen worden na de bottleneck opgehouden op een halte tot het volgende pad voor de betreffende treinserie. Het voordeel van dit plan is dat veel treinen de bottleneck kunnen passeren en de vertraging blijft beperkt binnen de bottleneck. \u95 Wissel Het wisselalternatief bestaat in deze case uit het toevoegen van een extra overloopwissel. Het enkelspoortraject wordt hierdoor korter en er kunnen dus per saldo meer treinen de bottleneck passeren. \u95 Pendel Een pendel is op een zo hoog mogelijk frequentie heen en weer rijden door de bottleneck. Voordeel is het gelijkmatig vervoeren van reizigers door de bottleneck. Van dit alternatief zijn drie verschillende varianten gemaakt, omdat er hier verschillende mogelijkheden waren. \u95 Colonne Bij het colonnealternatief worden zoveel mogelijk treinen in één richting door de bottleneck gestuurd waarna de rijrichting omgedraaid wordt en in de andere richting zoveel mogelijk treinen gaan rijden. Theoretisch kan zo het grootste aantal treinen door de bottleneck rijden. In de case moest wel rekening worden gehouden met het plaatsen van extra seinen om dit alternatief uitvoerbaar te maken. De pendelalternatieven bleken op dit baanvak geen verbetering op te leveren voor de totale reizigervertraging. De pendelalternatieven zijn daarom niet gekozen. De wissel- en colonne alternatieven hebben te veel kosten. De kosten wogen niet op tegen de baten, daarom moest er een keuze gemaakt worden tussen het nulplus- en brekenalternatief. Uiteindelijk is het nulplusalternatief gekozen omdat de implementeerbaarheid van het brekenalternatief erg nadelig is. De belangrijkste conclusies die uiteindelijk naar voren kwamen zijn: \u95 De versperringsmaatregelen zijn sterk afhankelijk van het "BasisUur Patroon" (BUP). Het BUP is altijd een randvoorwaarde. Hoe beter op deze randvoorwaarde aangesloten wordt, hoe beter de oplossing voor de reizigers is. \u95 Door analyse zijn versperringsmaatregelen significant te verbeteren. In de case was een vermindering van de reizigersvertraging met meer dan 7% mogelijk en zelfs 24% met aanpassingen aan de infrastructuur. Analyses zijn nodig omdat er geen algemene strategie op elk baanvak toegepast kan worden. \u95 De effecten van versperringsmaatregelen zijn uit te drukken in maatgevende getallen. De reizigersvertraging is hiervan de belangrijkste. De kwaliteit van deze getallen hangt echter sterk af van de kwaliteit van de invoergegevens. \u95 De eerste fase van een versperring is cruciaal, want als een versperringsmaatregel van kracht is, wordt de capaciteit maximaal benut en zal een verstoring uit de eerste fase lang doorwerken. De belangrijkste aanbevelingen uit dit onderzoek zijn: \u95 Analyseer de belangrijkste versperringsmaatregelen. Veelbelovend is het toepassen van het colonneprincipe op een baanvak met dubbel enkelspoor beveiliging. \u95 Communiceer kritieke punten met het treinpersoneel en treindienstleiding. Zo kunnen de mogelijkheden maximaal benut worden en neemt het aantal ongewenste afwijkingen af. \u95 Verbeter de nauwkeurigheid van de invoergegevens. Een belangrijke winst kan geboekt worden door het ontwikkelen van een dynamisch reizigerstoedelingsmodel. \u95 Onderzoek de automatisering van de processen voor een real-time methode. Alle gegevens moeten beschikbaar zijn en de berekening moet automatisch uit te voeren zijn, om in elke situatie een passende oplossing te kunnen berekenen en implementeren.Transport & PlanningCivil Engineering and Geoscience