Seinwezen Geschiedenis na de Tweede Wereldoorlog
Overzicht
In 1939 onderzochten NS seinwezen ingenieurs het Amerikaanse Lichtsein systeem. Er vond overleg plaats met de General Railway Signal Company (GRS) en informatie werd uitgewisseld.
WO2 brak uit en heel veel Spoorweg Infrastructuur werd vernield. Na afloop van de tweede wereldoorlog kon Siemens & Halske niet meer leveren, de fabrieken lagen in puin en/of waren “afgevoerd”. Er was in 1945 onvoldoende geld om de wederopbouw te starten. De Amerikanen boden hulp met het “Marshall plan”. NS maakte afspraken met GRS voor de levering van een Relais Interlocking met 3 aspect Lichtseinen (seinstelsel 46).
Daarna werden in het kader van de Marshallhulp door GRS B-relais beveiligingen van het type NX geleverd. Zo werd een verandering ingezet, waarbij het Nederlandse seinwezen tot ver in de 1980’er jaren een Amerikaanse systeemfilosofie zou adopteren en daarmee afweek van het in continentaal Europa gangbare. Denk aan de dominante snelheidsseingeving zoals in seinstelsel 1955 en aan de gewoonte om te vertrouwen op de inherent fail-safe eigenschappen van de apparatuur en systemen, waardoor bijv. het gesloten zijn van een overwegbeveiliging niet in het sein wordt gecontroleerd (maar wel het niet overbrugd zijn van de aankondiging).
In 1968 was het NX systeem uitontwikkeld en hadden we een robuust, bedrijfszeker en veilig Relais Interlocking systeem, genaamd NX’68.
Nadat het seinstelsel 1946 eenmaal was ingevoerd bleek al gauw dat er diverse grote nadelen aan kleefden. Zo had een kleur afhankelijk van de positie een totaal andere betekenis en kon een kleur meerdere malen voorkomen. Op basis van de ervaring met stelsel 1946 en na grondige studie kwam het Seinwezen met het stelsel 1955, dat - met kleine aanpassingen - vandaag de dag nog steeds vrijwel overal in Nederland word toegepast.
Het seinstelsel 1955 kenmerkt zich door de volgende zaken:
· Een sein kan per lamp maar één kleur tonen
· Er zal nooit meer dan één kleur tegelijk getoond worden
Waar nodig wordt extra (snelheids)informatie gegeven door middel van een lichtbak
Er heerste de opvatting dat nu er lichtseinen werden ingevoerd machinisten veel minder vaak een sein niet zouden waarnemen. Dat leidde dan weer tot een veel minder rigide toepassing van principes als flankdekking en doorschietlengtes, als bijvoorbeeld in Duitsland. Dat maakte een veel efficiënter gebruik van de infrastructuur mogelijk. Als voorbeeld daarvan kan een vergelijking van het aantal sporen in de grote stations dienen en de daarmee gerealiseerde dienstregeling c.q. het aantal treinbewegingen.
Er kwamen programma’s voor het invoeren van de “moderne beveiliging” zoals het VBV-programma en na de invoering van de ATB na het spoorwegongeval in Harmelen een inbouw ATB-programma.
Met de invoering van de NX en de Centrale VerkeersLeiding (CVL) als afstandssturing begon een centralisering van het aantal Verkeersleiding (VL) posten. Voor de noordelijke nevenlijnen werd een Vereenvoudig Beheersing en Beveiliging Systeem (VBBS) ontwikkeld.
De treindetectie werd overwegend op de GRS-spoorstroomloop gebaseerd, aanvankelijk met 50Hz wisselstroom, na de invoering van de ATB in toenemende mate op 75 Hz. Vrijwel het gehele net werd voorzien van doorgaande continue treindetectie op spoorstroomloop basis.
Het ATB-beleid voorzag in het met voorrang invoeren van ATB op het hoofdnet, daar waar treinen met snelheden van 100 km/h of hoger reden, al het materieel dat daarop reed, en met inbegrip van enkele baanvakken die logisch schakels in dat hoofdnet vormden. In stationsgebied, door waar de snelheid 40 km/h of lager was, werd geen ATB-code ingevoerd. De redenatie was dat zo de plaatsen waar de risico’s het hoogst waren het snelst zouden worden voorzien van en beveiligd door de ATB. Het beleidsdoel, overeengekomen met de overheid was dat dit programma inbouw ATB tegen het jaar 2000 zou zijn afgrond en daarna zou het zgn. “gat in het lage snelheidsgebied” worden aangepakt.
Tegen het jaar 2000 begon NS, later Railinfrabeheer, dan ook met de ontwikkeling va de ATB Nieuwe Generatie (ATB NG), dat op de noordelijke nevenlijnen werd ingevoerd. Weer wat later werd in het kader van het terugdringen van het aantal StopTonend Sein (STS) passages een begin het maakt met de aanvullende ontwikkeling van wat inmiddels werd aangeduid als het ATB Eerste Generatie (ATB EG) en wat uiteindelijk ATB Verbeterde Versie (ATB vv) zou gaan heten.
In 1990 ging in Europees verband de ontwikkeling van het European Rail Traffic Management System (ERTMS) van start met de specificatie en ontwikkeling van de trein beheersingscomponent daarvan, het European Train Control System (ETCS) nu ook vaak als ERTMS/ETCS aangeduid, systeem van start. Omdat aangenomen werd dat de roll-out daarvan zo rond 1996 zou starten en omdat de Europese Commissie ongaarne zag dat nationale spoorwegen in hun nationale systemen, zoals ATB, bleven investeren, werd de ontwikkeling van ATB NG en ATB vv gestopt. Uiteindelijk is in 2022 de tender voor de Nederlandse uitrol gewonnen door Thales. Inmiddels 5 lijnen met ETCS waren uitgerold (HSL-Zuid, Betuweroute, Havenspoorlijn, een pilot of twee sporen van het baanvak Amsterdam-Utrecht en op de Hanzelijn) en gebleken was dat interoperabiliteit tussen verschillende baselines van ETCS en apparatuur van de verschillende leveranciers nog wel zo zijn uitdagingen had. Uiteindelijk zou het nog tot 2022 duren voor ProRail de opdracht voor de landelijke uitrol van ERTMS aan Thales gunde.
Relaisbeveiliging
De eerste relaisbeveiligingen dateren van voor de tweede wereldoorlog.
Vrije-baan gedeelten, waren toen reeds uitgerust met zg. automatisch blokstelsel.
In plaats van de nu bekende lichtseinen werden toen elektrisch bewogen armseinen toegepast.
NX
Sinds 1950 kennen we het volledig automatisch werkend relais beveiligingssysteem dat de handelsnaam NX-beveiliging ontving, zo genoemd naar de eNtrance (beginknop) en de eXit (eindknop) waarmee een rijweg voor een uit te voeren treinbeweging, op een bedientoestel wordt ingesteld.
NX68
In 1968 werd het relaissysteem NX'68 ingevoerd. Belangrijke wijzigingen op oorspronkelijke systemen die in NX’68 vanuit veiligheidsoogpunt zijn doorgevoerd betreffen de toepassing van zgn. two-track pickup en het dubbelpolig schakelen in kabelcircuits. De meest fundamentele wijziging is waarschijnlijk de overgang in besturingslaag van J-relaisinterface naar RTP-module.
AR
Een minder vergaande automatisering leidde tot in bepaalde gevallen goedkopere schakelingen en minder gecompliceerde apparatuur, die bekend staat onder de naam All Relay beveiligingen kortweg AR-beveiliging genoemd.
Een dergelijke beveiliging moet als een vereenvoudigde NX-beveiliging gezien worden, maar werkend volgens dezelfde principes.
CVL
Een verdergaande stap naar centralisering was de invoering van een systeem van afstandsbesturing, waarmee enkele relaisbeveiligingen, meestal van het type NX vanuit één punt; kunnen worden gedirigeerd.
Dit punt wordt de centrale post of CVI-post genoemd, zodat het resulterende besturingssysteem de naam kreeg “Centrale Verkeers Leiding”.
Vereenvoudigde systemen voor nevenlijnen
Door de steeds stijgende kosten en het dalend aantal passagiers stonden bepaalde lijnen op het punt gesloten te worden. Uiteindelijk gaf het ministerie uit maatschappelijk oogpunt de opdracht deze lijnen toch in stand te houden. De oplossing hiervoor werd grotendeels in personeelsbesparing gezocht. De conducteur kreeg een kaartjesautomaat om in de trein plaatsbewijzen te verkopen, waardoor minder lokettisten nodig waren. Door het VBBS-systeem had men ook geen blokwachters meer nodig, zodat ook op dit personeel bespaard kon worden.
VCVL
De stations die door de Vereenvoudlgde Centrale Verkeers Leiding VCVL bediend werden hadden over het algemeen 2 sporen zodat er trelnkruisingen konden plaatsvinden.
In de normale stand staat aan beide zijden van het station het inrijsein op veilig, waarbij gecontroleerd werd of het wissel in de normale eindstand ligt en of er geen spoorbezetting is (of het aankomstspoor vrij is).
De trein komt dus altijd op hetzelfde spoor binnen en een afwijking daarvan is niet mogelijk. In tegenstelling tot de inrijseinen konden de uitrijseinen wel door de VCVL bediend worden.
TPRB
Ter plaatse bediend Relais Blokstelsel. Doordat de machinist ter plaatse het uitrijsein bedient kon het tableau en de bedienaar achterwege blijven.
Het vertoont veel overeenkomst met het VCVL systeem.
Om het uitrijsein te bedienen mag zich geen trein tussen de stations bevinden, en mag, ook het tegengestelde uiitrijsein op het volgende station niet bediend zijn.
Over het algemeen worden wissels met voorkeurstand gebruikt. Schakeltechnisch komt men in de VCVL, en TPRB systeem, de circuits ult de NX en CVL, beveiliging tegen.
CRVL
Centrale Radio VerkeersLeiding. Zoals de naam aI zegt werd de berichtgeving onderhouden via een radio-telefonie-verbinding. Alle belanghebbenden zoals machinisten, leiders der werkzaamheden enz. stonden rechtstreeks in verbinding met de verkeersleider.
Bij dit systeem werden geen in- en uitrijseinen toegepast, maar kreeg de machinist zijn rijtoestemming rechtstreeks van de verkeersleider.
Hier werd gebruik gemaakt van veerwissels. Omdat binnenkomende treinen de wissels tegen de punt in berijden, werd hier door middel van lampen de stand van het wissel aan de machinist kenbaar gemaakt. Bij een juiste wisselstand kreegt de machinist een blauw licht te zien. Was de wisselstand, niet juist, dan werd dit met een gele lamp kenbaar gemaakt.
Elektronische Beveiliging
Rond 1980 begon het tijdperk van de elektronische beveiliging (eigenlijk moeten we van processor based interlocking spreken) en brak het inzicht door dat absoluut inherent fail-safe elektronische systemen niet bestaan. We leerden te spreken in termen van Tolerable Hazard Rates, As Low As Reasonably Practicable (ALARP). Die nieuwe vorm van safety Management vond zijn weerslag in normen als EN50126, 50128 en EN50129 en begonnen steeds dikkere Safety Cases te produceren, die door Independent Safety Assessors, later ook door AsBo’s etc beoordeeld werden o.a. in het kader van Europese directieven als de Common Safety Management richtlijn. Inmiddels is het hele hoofdnet interoperabel verklaard en moet dus ook aan de interoperabiliteitsrichtlijn voldoen, met als gevolg de toepassing van de Technical Specifications for Interoperability (TSI) en de certificering daarvan door Notified Bodies (NoBo’s). Het is niet vast te stellen of de spoorwegbeveiliging door al deze regelgeving en certificering veiliger is geworden. Veel duurder en tijdrovender wel, is de stellige indruk die overblijft.
Detectieproblemen
Zo rond 1980 vonden er eveneens ontwikkelingen in het ontwerp van het rollend materieel plaats die noopten tot het loslaten van het absolute vertrouwen in de juiste en veilige werking van spoorstroomlopen. Lichter materieel met veel betere loopeigenschappen leidden in toenemende mate tot problemen met het kortsluiten van de spoorstaven, de zgn DH problematiek, die zich het eerst op de noordelijke nevenlijnen manifesteerde na de introductie van de Diesel Hydraulische treinstellen. Dat leidde in eerste instantie tot het invoeren van veel ad-hoc achtige aanpassingen in de beveiliging die in elk geval sterk afbreuk deed aan de beschikbaarheid en de betrouwbaarheid daarvan. Ongeveer in dezelfde periode bleek de invoering van vermogenselektronica in de besturing van de tractie-installaties voor problemen in de beveiliging te zorgen, met stoorstromen, impedantieproblemen etc. etc. Hoewel er wel alternatieve treindetectie systemen voorhanden waren c.q. kwamen, zoals de Prikspanningsspoorstroomloop, de al dan niet gecodeerde toonfrequent spoorstroomlopen etc. waren we als het ware gegijzeld door het feit dat de Nederlandse ATB EG nu eenmaal op het gebruik van 75Hz codestromen, opgewekt in en door de GRS 75 Hz spoorstroomloop, is gebaseerd. Alleen de invoering van en puur op ETCS gebaseerde (dus geen samengebruik met ATB EG op baanvakken) biedt een uitweg uit die deadlock situatie. Inmiddels zijn assentellers zoveel betrouwbaarder geworden van de zo rond 1980 nog waren, dat er internationaal en trend is ontstaan waarbij assentellers voor spoorvrijmelding en voor het activeren van waarschuwingsinstallaties, de voorkeursoplossing zijn geworden.
Natuurlijk heeft ook de Europese wetgeving rond het scheiden van het beheer van de infrastructuur en de exploitatie, het toelaten van meerdere vervoerders en de verplichting tot het openbaar aanbesteden van investeringen bijgedragen aan de complexiteit van het speelveld waarin de seinwezen ingenieur zijn vak uitoefent en de besluit- en beleidsvorming over techniek, filosofie en technisch beleid.
Bediening en Beheersing
In de op B-relais techniek gebaseerde beveiliging was de bedienlaag gescheiden van de beveiligingslaag en werden aan de bedienlaag geen veiligheidseisen gesteld. Simpel geformuleerd moest de beveiligingslaag elke bedienfout, menselijk of door defecten van de apparatuur, afvangen. Dat hing samen met het principe dat door de bedienapparatuur ook geen veiligheidvoorwaarden “omzeild” konden worden. Het Keyboard Control Systeem (KCS) systeem van Siemens en de Treinnummervolgsystemen (TNV) waren toevoegingen aan die J-relais bedienlaag.
AVL
In 1974 werd gepoogd de bediening volledig te automatiseren met de Automatiscche Verkeersleiding. In Amsterdam werd de ook in 1974 in dienst gestelde NX op proef gestuurd door een IBM computer. Het idee was dat routinehandelingen die normaal door de bedienaar werden verricht geautomatiseerd zouden worden. Als voordeel zag men het eveneens automatisch besturen van de treinaanwijzingen op perrons en het verschijnen van het treinnummer op het tableau. De proef mislukte faliekant en in 1978 werd de AVL proef beeindigd. De computerruimte op de VL pots in Amsterdam werd daarna nog jaren als “slaapkamer” aangeduid.
KCS
Nadat de plannen met de introductie van de AVL in Amsterdam waren mislukt duurde het even voordat NS weer aan de invoering van processor gebaseerde bediening- en beveiligingssystemen durfde te denken. De eerste voorzichtige stap in de richting van een geautomatiseerde procescontrole van de verkeerssturingsfunctie werd gezet in Rotterdam. Hier werd in 1980 toetsenbordbediening in gebruik genomen, het „Keyboard Control System” (KCS) ontwikkeld door/met Siemens. Bij deze installatie was het mogelijk om snel diverse voorgeprogrammeerde rijwegen in te stellen. Voor de zekerheid waren er bij aanvang ook nog de Integra geografische bedieningstableaus aan gebracht voor het geval de toetsenborden uit zouden vallen. Na enige jaren zijn deze tableaus verwijderd, omdat de nieuwe bedieningswijze zijn bedrijfszekerheid voldoende had aangetoond. De toetsenbordbediening was uitsluitend een vervanging van het bedieningstableau. De sturing en beveiliging werden volledig door relais verzorgd. Daarmee bleef het bij NS gehanteerde principe van scheiding van bediening (niet fail-safe) en beveiliging (fail-safe) gehandhaafd, zelf tot op het niveau van de groepen die daaraan werkten, Is 6.14 voor de procescontrole en Is 6.11 voor de beveiliging.
TNV/TNI
In Rotterdam was al sinds 1958 een Treinnummer Volg Systeem (TNV) en een Treinnummer Indicator (TNI) in gebruik. De TNI was toegevoegd als een apart tableau boven het bedien/kijk tableau. Latere versies van dergelijke systemen werden door GEC en Siemens geleverd. De treinnummers werden geïntegreerd in aparte alfanumerieke vensters in het Integra tableau. Later werd deze functionaliteit in de EBP werd geïntegreerd.
EBP
Met de Electronische BedienPost (EBP) EBP sloeg NS de weg in naar elektronische beheersingssystemen met een zoveel mogelijk gestandaardiseerde gebruikersinterface. Door de J relais circuits en de CVL te vervangen en de B-relais laag ongemoeid te laten kon een standaard interface ontwikkeld worden, waar later de VPT-systemen op aan konden sluiten en uiteindelijk ook de EBP-functionaliteit vervangen. Het sloot aan bij de in de relaistechniek gegroeide op de Amerikaanse filosofie gebaseerde praktijk de beheersingssystemen te scheiden van die van de systemen die de seintechnische veiligheid borgen, zodat met name de beheersingssystemen veel flexibeler konden blijven en de ontwikkeling niet werd belast met de in die jaren opkomende praktijk bewijzen van veiligheid te produceren. Alleen de Elektronische Beveiliging van Siemens (EBS) maakte en uitzondering op dat principe van niet-veilige bediensystemen, omdat in Duitsland de praktijk bestond dat een treindienstleider met de apparatuur zgn “Hilfshandlungen” uit te kunnen voeren. Dit soort “override commando’s”, bijv. het omsturen van een bezet gemeld wissel, moesten door de treindienstleider verantwoord worden in een logboek en werden geregistreerd, bijv. d.m.v. een teller en werden ook aangeduid als “Zählpflichtige Handlungen”. Over nut en noodzaak daarvan werd het seinwezen het niet een met de het VL personeel en de-facto werden ze dan ook niet of alleen als een soort maintenance terminal in de technische ruimte gebruikt. In de EBP, VPT en Post 21 systemen zijn deze faciliteiten ook nooit geïmplementeerd.
De Elektronische BedienPost (EBP) is een processor gestuurd sturingssysteem. In de EBP is de rijweglogica dus in zijn geheel in software vastgelegd.
Er waren twee soorten EBP’s, namelijk:
– DN_EBP (DecNet_EBP);
– EBPV (EBP voor VPT).
Het enige verschil tussen DN_EBP en EBPV zat in de gebruikersinterface voor bediening en signalering. DN_EBP had een eigen gebruikersinterface voor de procesleider-rijwegen. Deze bestond uit een bedienterminal en een signaleringsbeeldscherm en/of een kijktableau.
EBPV heeft geen gebruikersinterface, maar een interface naar de procesleidingssystemen (PRL). PRL verzorgt in dit geval de interface naar de procesleider-rijwegen.
BEPAC
Bepac was een standalone bediensysteem voor paletten en centrale treinaanwijzers
VPT
In het begin van de 90-er jaren ontstond het programma VPT (Vervoer Per Trein) dat resulteerde in een nieuw informatie- en communicatiesysteem voor de planning en besturen c.q. bijstureng van het spoorwegverkeer, waaronder Post 21 verkeers-, treindienstleiding- en planningsystemen. Voor het ontwerp van VPT in combinatie met verschillende typen beveiliging werd samen met de marktspelers Movares, Arcadis en Hollandse Signaalapparaten een tool met de naam Computer Aided Railway Engineering (CARE) ontwikkeld. Hiermee kon het ontwerpen en later ook testen van de systemen voor een groot deel worden geautomatiseerd.
Post 21
Met ‘Post21’ wordt bedoeld de bedienpost voor verkeers- en treindienstleiding in de 21e eeuw. Dus de geautomatiseerde systemen die, al of niet op basis van plan, de beveiligingssystemen aansturen, zoals EBP, KBV, KEV, PRL, TBS, TNV, TROTS, VKL en WAAI
Laatste aanpassing: 20 maart 2024