Zorgen voor veiligheid op spoorwegen met technologie

Van de 2009 verkeersongevallen die in 3027 in Europa werden geregistreerd, vonden er 174 plaats op het spoor.
Aan de andere kant groeien de spoorwegdiensten met de dag. Er wordt verwacht dat er tussen 2005 en 2050 een groei van 80% zal zijn in het goederenvervoer per spoor en een groei van 51% in het passagiersvervoer. Aan de andere kant betekent dit verhoogde risico's bij het spoor. Met de onderzoeksprojecten van de Europese Unie die in Polen, België en Portugal worden uitgevoerd om de veiligheid van de spoorwegen te vergroten, is het de bedoeling mogelijke ongelukken te voorkomen door de kosten van het onderhoud van spoorwegen en wagons te verlagen.
Met een onderzoeksproject van de Europese Unie, uitgevoerd in Leuven, België, is een observatiesysteem ontwikkeld dat de toestand van treinen kan analyseren door middel van geluid en trillingen. Tom Vanhonacker, een van de spoorwegprojectexperts, legt de werking van het systeem uit:
“We plaatsen 2-3 sensoren op de rails. Wij detecteren en meten elke trein. Ook inspecteren wij alle wielen die door het systeem gaan. Zo kunnen wij detecteren waar er een defect zit. “
Het Hoogfrequente Trillingssysteem moet feilloos geïnstalleerd worden, afhankelijk van de prijs en de beschikbare ruimte. Sensoren detecteren trillingen telkens wanneer een trein passeert en sturen deze door naar een regionaal apparaat. De op deze manier verzamelde informatie wordt overgebracht naar een centrale server.
De golven die door de wielen van de trein worden uitgezonden, leveren gegevens op waarmee onderzoekers defecten of scheefheid van de wielen kunnen detecteren. Een andere expert van het project, Frederik Vermeulen, vertelt hoe ze de golven die door trillingen ontstaan, omzetten in data:
“We verzamelen 24 uur per dag zonder onderbreking trillingsinformatie. Wat je hier ziet is dat er een sprong is bij elke passerende trein. We meten de snelheid van de sprong. "Zoals je kunt zien, is er iets mis als de bounce buiten de norm valt."
Met een ander onderzoeksproject van de Europese Unie, ontwikkeld in Warschau, is het doel om de fysieke toestand van het tramnetwerk te controleren door gebruik te maken van echografie en digitaal scannen. Het nieuw ontwikkelde niet-invasieve controlesysteem maakt het mogelijk de status van items te monitoren.
Dankzij een hoogfrequente versnellingsmeter kunnen de trillingen van metalen worden geanalyseerd. Versleten oppervlakken worden zonder enige tussenkomst onderzocht. Belangrijker nog is dat het mogelijk is om met de scanmethode het spooroppervlak te observeren. Onderzoeker Christopher Johnson wijst erop dat het lichtgevoelige scansysteem zijn werk vergemakkelijkt:
“We hebben een snelle scancamera.
Het is gevoelig voor licht en kan 39 kilohertz meten. Met andere woorden, het kan in apparaten worden geplaatst met een snelheid van 40 km per uur. Er wordt met licht gemeten en de analyse kan worden gestart. "Aangezien gelijkwaardige beelden worden verkregen, is het niet nodig om de frequentiegrafiek gelijk te maken."
Deze digitale revolutie in het spoorwegonderhoud verlaagt de kosten en verhoogt de veiligheid van het systeem. Als gevolg hiervan wordt, wanneer het nodig is om het transportsysteem stop te zetten, de tijd verkort en kan nauwkeurigere informatie over het spoorwegnet worden verkregen.
Nicolas Furio, een van de projectcoördinatoren, zegt dat het project dat zij uitvoeren de deur opent voor andere innovaties voor de toekomst:
“Spoorwegen zijn zeer complexe systemen. Met dit project hebben we zichtbare vooruitgang geboekt door elk stuk te onderzoeken. Daarna is het ons doel om een ​​geïntegreerde tool te ontwikkelen waarmee we in één keer kunnen analyseren.”
Hoewel het systeem complex is, is het Portugese voorbeeld bruikbaar voor het verkrijgen van gegevens op kleine schaal.
Treinen tussen Lissabon en Cascais worden gecontroleerd door een radiofrequentiesysteem. Het geluid van elk wiel wordt onderweg met een akoestische sensor opgenomen. Met deze methode kan worden vastgesteld of de trein defect is of niet. Spyridon Kerkyras, de technisch manager van het project, legt de werking van het systeem uit op basis van geluidsgolven met de volgende woorden:
“We gebruiken zelfs converterschakelaars die per paar zijn geplaatst. "Wanneer de trein nadert, detecteert een op echografie gebaseerd, compatibel audioapparaat de aankomst van de trein en activeert het gegevensverzamelingssysteem."
Met deze methode worden alle wagons en hun onderdelen gescand. De verzamelde gegevens worden geüpload naar de centrale server. Op deze manier worden historische gegevens van elke sectie van de wagons bijgehouden. Op dezelfde manier is het mogelijk om de fysieke toestand van de treinen te bepalen. Miguel Areias, verantwoordelijk voor het ontwikkelingswerk, heeft goede hoop dat het systeem effectief zal zijn in het voorkomen van mogelijke ongelukken:
“Stel je voor dat we in alle wagons een officier hebben die de fouten van de trein diagnosticeert. Het zou nuttig zijn om een ​​systeem te hebben dat gevaar vooraf signaleert en waarschuwt terwijl de trein rijdt. “Op deze manier kunnen wij bij onze dagelijkse onderhoudswerkzaamheden rekening houden met deze waarschuwing.”
Wij keren weer terug naar België. Het in Leuven ontwikkelde systeem werd aangepast in het kader van een samenwerking voor de aanleg van een nieuwe tramlijn in de stad Antwerpen, met een levensverwachting van 30 jaar.
Dit voorspellende onderhoudssysteem kan de kosten van bouwwerkzaamheden aanzienlijk verlagen. Volgens Gillis Jan, een van de projectingenieurs, zal het droge systeem menselijke fouten minimaliseren:
“Voordat het systeem werd geïnstalleerd, werden elke 2-3 maanden wagons voor onderhoud gebracht. Er werd met het blote oog gekeken om te zien of er een probleem was. Met dit systeem kunnen menselijke fouten worden gestopt. “Het systeem kan detecteren wat het menselijk oog niet kan detecteren, om zo een effectievere oplossing voor het tramprobleem te vinden.”
Het wetenschappelijk onderzoek naar spoorwegsystemen gaat door. Nieuwe technologische oplossingen en alarmsystemen om mogelijke fouten vooraf te melden zullen meer gedetailleerde informatie opleveren. Aan de andere kant zal ook het budget voor onderhoudsactiviteiten afnemen.