Automatische treinbesturing

Automatische treinbesturing (Engels: ATO, Automatic Train Operation) is het automatisch besturen van een railvoertuig. De mate van automatisering loopt uiteen van treinbeïnvloeding, waarbij het handelen van de machinist in meer of mindere mate bewaakt wordt, tot het volledig automatisch rijden, zonder aanwezigheid van machinist of conducteur.

Gebruik

Metro

Automatische treinbesturing werd het eerst toegepast bij metro's omdat metroverkeer soms heel intensief is. Metro's rijden over het algemeen over een afgeschermde baan zonder gelijkvloerse kruisingen, wat de aanleg eenvoudiger houdt.

Trein

Automatische treinbesturing of ATO kan ook bij spoorwegen worden toegepast, zelfs zonder dat er een machinist of conducteur op de trein aanwezig is. Een trein met ATO zonder treinpersoneel reed voor het eerst op een spoorlijn voor zware goederentreinen met ijzererts in het westen van Australië,^[1] waar in december 2018 de installatie werd voltooid van een systeem voor automatische treinbesturing op het hele spoornetwerk van mijnbouwgigant Rio Tinto.^[2] ATO wordt hier gebruikt in combinatie met ERTMS niveau 2.^[3]

Nederland

ProRail deed op 19 december 2018 een proef met een lange goederentrein voorzien van ATO op de Betuweroute.^[4]^[5]^[6]
Ook gaat ProRail een proef doen met reizigerstreinen voorzien van ATO op het traject Groningen - Zuidhorn.^[7]
De Amsterdamse metro rijdt op de in juli 2018 geopende Noord/Zuidlijn met metromaterieel M5. Deze metrotreinen worden automatisch bestuurd met automatiseringsgraad 2 (GoA 2).^[8]

Doelen

Het belangrijkste doel van automatische treinbesturing is het verhogen van de voorspelbaarheid van het rijgedrag van een (metro)trein. Dat verhoogt de betrouwbaarheid van de treindienst. Bij automatische treinbesturing kan de besturing van de trein optimaal worden aangepast aan de eigenschappen van trein en baan, zonder afhankelijk te zijn van de rijstijl van de machinist of bestuurder. Hiermee kan de capaciteit van de spoorbaan beter worden benut zodat er meer treinen per uur te kunnen rijden.

Bovendien kan men bij hetzelfde passagiersvolume kortere treinen laten rijden met een hogere frequentie, zonder dat dit meer personeel vereist. Dat is van belang bij metrotreinen, waarbij het belangrijk is dat de wachttijd niet te lang is.

Bij zware goederentreinen is het belangrijk onnodige remmingen te voorkomen, want in een aantal situaties moet een zware goederentrein die eenmaal remt tot stilstand afremmen en kan deze pas minuten later, soms wel tien minuten later, weer wegrijden.

Automatische treinbesturing maakt het mogelijk energiezuiniger te rijden. Met automatische treinbesturing is het beter mogelijk om de snelheid van de trein aan te passen aan de tijd die de trein volgens de dienstregeling nog nodig heeft om zijn traject af te leggen. Onnodig snel rijden en onnodig remmen wordt daarmee voorkomen.

Goedkopere, maar minder doeltreffende maatregelen om de twee bovenstaande doelen te bereiken zijn het opleiden en specialiseren van machinisten voor het rijden op vaste trajecten en/of het omgaan met specifiek treinmaterieel, en het gebruiken van adviessystemen voor machinisten.

Bij automatische treinbesturing zijn er ook er besparingen op de personeelskosten van treinmachinisten of metrobestuurders, en eventueel op conducteurs en/of treinbegeleiders. Deze besparingen worden echter niet genoemd als reden om over te gaan op automatische treinbesturing.

Automatiseringsgraad

De Union Internationale des Tranports Publics (UITP)^[9] onderscheidt vijf niveaus van automatisering (Engels: GoA, grade of automation), namelijk GoA 0 tot en met GoA 4^[10]. De UITP is een organisatie die zich richt op metro's en lightrailsystemen met een min of meer uniform materieelpark voor personenvervoer. Sinds 2011 is er meer aandacht voor automatisering van de treinbesturing bij hoofdspoorwegen en wordt deze indeling ook daar gebruikt.

Automatiseringsgraad van metro- en treinsystemen
Automatiseringsgraad	Treinbesturing	Deuren sluiten	Trein in beweging zetten	Trein stoppen	Treinbesturing bij verstoring
GoA 0	Rijden zonder treinbeïnvloeding	Machinist	Machinist	Machinist	Machinist
GoA 1	Rijden met treinbeïnvloeding	Machinist	Machinist	Machinist	Machinist
GoA 2	Automatische besturing met machinist	Machinist	Automatisch	Automatisch	Machinist
GoA 3	Automatische besturing zonder machinist	Conducteur	Automatisch	Automatisch	Conducteur
GoA 4	Automatische besturing zonder bemanning	Automatisch	Automatisch	Automatisch	Automatisch

Bij de indeling naar automatiseringsgraad worden bijna altijd Engelse termen gebruikt. De belangrijkste termen zijn:^[11]

Grade of automation (GoA): automatiseringsgraad
Automatic train operation (ATO): automatische treinbesturing
- Semiautomatic train operation (STO): GoA 2; automatische treinbesturing met machinist
- Driverless train operation (DTO): GoA 3; automatische treinbesturing zonder machinist
- Unattended train operation (UTO): GoA 4; automatische treinbesturing zonder bemanning
Automatic train protection (ATP): GoA 1; treinbeïnvloeding
Driver advisory system (DAS): adviessysteem voor machinisten

Externe links

↑ (en) Rio Tinto operates first fully-autonomous test train (html). Railay Gezette (2 oktober 2017). Gearchiveerd op 15 mei 2018. Geraadpleegd op 16 mei 2018. “Rio Tinto has successfully operated its first fully-autonomous freight train on its iron ore network in the Pilbara region of Western Australia (...). The 100 km pilot run from Wombat Junction to Paraburdoo was completed without a driver on board.”
↑ (en) World-first autonomous trains deployed at Rio Tinto’s iron ore operations (html). Rio Tinto (28 december 2018). Gearchiveerd op 9 mei 2021. “The network is the world’s first heavy-haul, long distance autonomous rail operation. Rio Tinto operates about 200 locomotives on more than 1,700 kilometres of track in the Pilbara, transporting ore from 16 mines to four port terminals.”
↑ (en) Rio Tinto completes automation of Pilbara rail network. IRJ (31 december 2018). Gearchiveerd op 6 januari 2022. “The AutoHaul technology, which has been developed by Ansaldo STS, is based on the international standard digital radio-based signal and train protection system ATO over ETCS Level 2 at grade of automation 4 (GoA4) which provides the fully automated train operation.”
↑ De automatisch rijdende trein komt eraan: contract ondertekend. ProRail (22 januari 2018). Gearchiveerd op 14 mei 2018. Geraadpleegd op 16 mei 2018. “De eerder aangekondigde proef met automatisch rijdende treinen op de Betuweroute staat voor eind 2018 gepland. Hiervoor hebben ProRail, Alstom en goederenvervoerder Rotterdam Rail Feeding (RRF) een contract ondertekend.”
↑ Eerste testrit met zelfrijdende locomotief. ProRail (19 december 2018). Gearchiveerd op 10 oktober 2021. “Woensdag 19 december maakt ProRail in samenwerking met Alstom Group en Rotterdam Rail Feeding een eerste testrit met (...) [de techniek ATO, oftewel Automatic Train Operation.]”
↑ Testrit met een trein van 740 meter. ProRail. Gearchiveerd op 30 december 2018. Geraadpleegd op 28 december 2018.
↑ Automatisch bestuurde trein komt eraan in Groningen. ProRail (12 maart 2018). Gearchiveerd op 14 mei 2018. Geraadpleegd op 16 mei 2018. “Een automatisch bestuurde trein is een stap dichterbij gekomen. ProRail, Arriva en Provincie Groningen tekenden vrijdag 9 maart een overeenkomst voor een proef met zo'n trein. Met deze innovatie lopen we internationaal voorop.”
↑ Duco Vaillant, Rijden met de handen los in de metro?. Wij nemen je mee Projectvoorlichting Noord-Zuidlijn GVB Amsterdam (22 augustus 2014). Gearchiveerd op 17 mei 2018. Geraadpleegd op 16 mei 2018. “In Amsterdam gaan we op het hele metronet GoA2+ invoeren, waarmee we vanaf eind 2015 een start zullen maken tussen Isolatorweg en Amstelveenseweg. (...) GoA2 is een semiautomatisch systeem. Hierbij zit een bestuurder voorin de metro waarbij hij de deuren sluit, het vertrekcommando geeft en de deuren vrijgeeft aan de juiste zijde. Het rijden zelf gebeurt automatisch. (...) we [kennen] straks wel één bestuurderloze treinbeweging à la GoA4: het onbemand keren op de eindpunten (zonder passagiers). Dit automatisch keren geven we aan met een + in GoA2+.”
↑ (en) UITP (advancing public transport). Gearchiveerd op 2 januari 2022.
↑ (en) PRESS KIT METRO AUTOMATION FACTS, FIGURES AND TRENDS (pdf) pagina 1. Gearchiveerd op 2 januari 2022.
↑ (en) Barrow, Keith (januari 2018). Automatic Train Operation takes to the main line. Gearchiveerd op 6 september 2018. International Railway Journal 58 (1): pagina 16

[1] (en) Rio Tinto operates first fully-autonomous test train (html). Railay Gezette (2 oktober 2017). Gearchiveerd op 15 mei 2018. Geraadpleegd op 16 mei 2018. “Rio Tinto has successfully operated its first fully-autonomous freight train on its iron ore network in the Pilbara region of Western Australia (...). The 100 km pilot run from Wombat Junction to Paraburdoo was completed without a driver on board.”

[2] (en) World-first autonomous trains deployed at Rio Tinto’s iron ore operations (html). Rio Tinto (28 december 2018). Gearchiveerd op 9 mei 2021. “The network is the world’s first heavy-haul, long distance autonomous rail operation. Rio Tinto operates about 200 locomotives on more than 1,700 kilometres of track in the Pilbara, transporting ore from 16 mines to four port terminals.”

[3] (en) Rio Tinto completes automation of Pilbara rail network. IRJ (31 december 2018). Gearchiveerd op 6 januari 2022. “The AutoHaul technology, which has been developed by Ansaldo STS, is based on the international standard digital radio-based signal and train protection system ATO over ETCS Level 2 at grade of automation 4 (GoA4) which provides the fully automated train operation.”

[4] De automatisch rijdende trein komt eraan: contract ondertekend. ProRail (22 januari 2018). Gearchiveerd op 14 mei 2018. Geraadpleegd op 16 mei 2018. “De eerder aangekondigde proef met automatisch rijdende treinen op de Betuweroute staat voor eind 2018 gepland. Hiervoor hebben ProRail, Alstom en goederenvervoerder Rotterdam Rail Feeding (RRF) een contract ondertekend.”

[5] Eerste testrit met zelfrijdende locomotief. ProRail (19 december 2018). Gearchiveerd op 10 oktober 2021. “Woensdag 19 december maakt ProRail in samenwerking met Alstom Group en Rotterdam Rail Feeding een eerste testrit met (...) [de techniek ATO, oftewel Automatic Train Operation.]”

[6] Testrit met een trein van 740 meter. ProRail. Gearchiveerd op 30 december 2018. Geraadpleegd op 28 december 2018.

[7] Automatisch bestuurde trein komt eraan in Groningen. ProRail (12 maart 2018). Gearchiveerd op 14 mei 2018. Geraadpleegd op 16 mei 2018. “Een automatisch bestuurde trein is een stap dichterbij gekomen. ProRail, Arriva en Provincie Groningen tekenden vrijdag 9 maart een overeenkomst voor een proef met zo'n trein. Met deze innovatie lopen we internationaal voorop.”

[8] Duco Vaillant, Rijden met de handen los in de metro?. Wij nemen je mee Projectvoorlichting Noord-Zuidlijn GVB Amsterdam (22 augustus 2014). Gearchiveerd op 17 mei 2018. Geraadpleegd op 16 mei 2018. “In Amsterdam gaan we op het hele metronet GoA2+ invoeren, waarmee we vanaf eind 2015 een start zullen maken tussen Isolatorweg en Amstelveenseweg. (...) GoA2 is een semiautomatisch systeem. Hierbij zit een bestuurder voorin de metro waarbij hij de deuren sluit, het vertrekcommando geeft en de deuren vrijgeeft aan de juiste zijde. Het rijden zelf gebeurt automatisch. (...) we [kennen] straks wel één bestuurderloze treinbeweging à la GoA4: het onbemand keren op de eindpunten (zonder passagiers). Dit automatisch keren geven we aan met een + in GoA2+.”

[9] (en) UITP (advancing public transport). Gearchiveerd op 2 januari 2022.

[10] (en) PRESS KIT METRO AUTOMATION FACTS, FIGURES AND TRENDS (pdf) pagina 1. Gearchiveerd op 2 januari 2022.

[11] (en) Barrow, Keith (januari 2018). Automatic Train Operation takes to the main line. Gearchiveerd op 6 september 2018. International Railway Journal 58 (1): pagina 16

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]