Home

Triest nieuws - Wim Coenraad, bedenker en beheerder van deze site, is overleden

Wij kregen recentelijk het trieste bericht dat Wim was overleden. Wij zijn hem dankbaar voor zijn inspanningen voor het bewaren van kennis in seinwezenland.

Het bestuur van IRSE Dutch Section

Welkom

Welkom op deze site waarop we proberen achtergrondinformatie met betrekking tot voornamelijk Nederlandse spoorwegbeveiligingssystemen en praktijken, dus alle middelen en methoden waarmee het treinverkeer wordt beveiligd beheerst, kortweg aangeduid als het "seinwezen" te delen.

Wat bedoelen we met seinwezen

"Alle middelen en methoden waarmee het treinverkeer wordt beheerst" is de meest gangbare definitie van het seinwezen.
Het gaat dus in essentie over de middelen waarmee we de exploitatie van een spoorweg mogelijk maken door een treindienstleider die een op veilige manier een rijtoestemming / informatie geeft aan een machinist om de trein langs een voorgeschreven route te verplaatsen.
Het seinsysteem moet veiligheid garanderen, zonder onnodige "kosten" te veroorzaken, gemeten in tijd of geld.
Niet echt een nieuw inzicht, A.T. Blackall, een van de eerste voorzitters van de Institution of Railway Signal Engineers, formuleerde dit al in 1912.

“The whole of the methods and means by which the movement of traffic is controlled”.
“A Signalling system must provide for safety without undue sacrifice of economy, whether in time or money”
(AT Blackall, ca. 1912)

Spoorwegveiligheid

Onder beveiliging van het railgebonden spoorwegverkeer wordt verstaan: het zoveel mogelijk bevorderen van de veilige en efficiënte afwikkeling van dit verkeer door middel van technische inrichtingen, aangevuld met reglementaire bepalingen. De overheid ziet toe op de veilige afwikkeling van het verkeer op basis van de door haar gegeven eisen die verankerd zijn in de spoorwegwetgeving.

Systeemfilosofie

Het algemene principe dat ten grondslag ligt aan de beveiliging van treinverkeer is dat een trein alleen mag rijden als daartoe toestemming verleend is. Die toestemming wordt alleen verleend als vastgesteld is dat de rijweg intact is en geen conflicterende treinbewegingen gaande, of voorgenomen zijn. Voorafgaand aan het verlenen van een rijtoestemming wordt een stuk infrastructuur gereserveerd voor het exclusieve gebruik door één enkele trein, de rijweg, en deze reservering wordt pas weer opgeheven als vaststaat dat deze trein het betreffende stuk infrastructuur weer in zijn geheel verlaten heeft.
Conflicten met overige verkeersdeelnemers worden voorkomen door de trein absoluut voorrang te verlenen op kruisend verkeer. De overweg wordt voorzien van markeringen en bij nadering van een trein zoveel mogelijk afgesloten voor ander verkeer. Als laatste moet voorkomen worden dat een trein zich buiten het voor hem gereserveerde stuk infrastructuur, zijn rijweg, begeeft en daarbij mogelijk een voor een andere trein gereserveerde rijweg zou binnendringen. In het stuk "inleiding systeemfilosofie beveiliging" is dit iets verder uitgewerkt."

Principes

Spoorwegbeveiligingssystemen hebben tot doel risico’s voor het treinverkeer uit te sluiten. Die risico’s volgen uit de kenmerken van railverkeer; een geleid verkeerssysteem met voertuigen met een hoge massa, zich voortbewegend met stalen wielen op stalen spoorstaven. De voertuigen kunnen niet zelf hun weg kiezen en dus conflicten niet uit de weg gaan. Fouten in het geleidingssysteem zouden kunnen leiden tot ontsporingen en remwegen zijn in het algemeen langer dan de afstand die de bestuurder van het voertuig kan overzien, zodat het zo genaamde rijden op zicht is uitgesloten.

De risico’s waartegen we ons wapenen zijn:

• ontsporingsrisico, veroorzaakt door het niet intact zijn van de rijweg, bijvoorbeeld door een spoorstaafbreuk, een niet (goed of geheel) gesloten brug, een wissel dat niet in een eindstand ligt of niet vergrendeld is
• aanrijdingen, van treinen en railvoertuigen onderling (flank botsingen of kop/staart botsingen) en van treinen met andere vormen van verkeer op het kruisingsvlak van weg en spoorbaan, de overwegen.
• aanrijding van personen, die in of bij het spoor werkzaamheden uitvoeren, door middel van het waarschuwen van werkers in of bij het PVR (Profiel van Vrije Ruimte), dan wel het verhinderen van toegang, of juist beheerst toelaten van treinen tot werkplekken.

• risico’s van diverse, bijzondere aard, zoals bijvoorbeeld bij het rijden door tunnels.

Is het spoor veilig berijdbaar dan kan de machinist toestemming krijgen om te rijden over het voor hem bestemde spoorgedeelte. Deze toestemming kan worden gegeven:

• met langs het spoor staande seinen en/of door cabinesignalering;
• mondeling c.q. schriftelijk, als regel wanneer door technische middelen geen volledige garantie op veilige berijdbaarheid kan worden gegeven.

De toestemming is beperkt tot de te berijden afstand en bevat aanwijzingen over de maximale rijsnelheid.

In het seinbeeld, dat toegang geeft tot de voor de trein ingestelde rijweg, worden garanties gegeven voor de veilige berijdbaarheid van de rijweg; deze betreffen het voldoen aan de volgende veiligheidsvoorwaarden:

• de rijweg is vrij; eventueel wordt nog gecontroleerd of deze onbelemmerd is, d.w.z. dat ook de fysieke ruimte voor de trein vrij is;
• wissels, bedienbare spoorafsluitingen, beweegbare bruggen e.d. in de rijweg zijn in de juiste stand gebracht;
• deze rijweginrichtingen zijn vastgelegd, d.w.z. tijdelijk onbedienbaar;
• strijdige bewegingen zijn uitgesloten;
• automatische overweginstallaties en waarschuwingsinstallaties voor werkers in en nabij het spoor zullen tijdig naderende treinen aankondigen; niet-automatische overweginstallaties zijn gesloten.

In bepaalde situaties worden aanvullende eisen gesteld zoals flankbeveiliging en doorschietlengte.

Aan de genoemde voorwaarden moet voldaan worden totdat de trein het betreffende gevaarpunt geheel is gepasseerd. Een voor het rijden van de trein vastgelegde inrichting wordt weer bedienbaar als de trein deze geheel is gepasseerd. Het vrijmaken van inrichtingen gelegen in de resterende rijweg van de trein is als veiligheidshandeling slechts toegestaan als mag worden aangenomen, dat de trein tot stilstand is gekomen. Een eenmaal tot stilstand gekomen trein mag niet zonder toestemming verder rijden.
Een rijweg voor een beweging in tegengestelde richting is pas mogelijk als de trein tot stilstand is gekomen voorbij het beginsein voor de tegengestelde beweging.

Seingeving

Seingeving heeft ten doel het geven van aanwijzingen aan de machinist m.b.t. de veilige en efficiënte afwikkeling van het spoorwegverkeer; het bevordert de snelle afwikkeling van het verkeer en voorkomt onnodig stoppen en snelheid verminderen.
Aanwijzingen voor de machinist worden gegeven door seinbeelden. Waar zowel seinen langs het spoor als cabineseingeving worden gegeven wordt met regelgeving bepaald, welke seingeving prevaleert. De seinbeelden geven informatie, die betrekking heeft op de voor de trein ingestelde en vastgelegde rijweg.

Het in Nederland op het spoorwegnet toegepaste seinstelsel is een snelheidsstelsel; met borden wordt de maximale snelheid aangegeven, lichtseinen geven:

• toestemming om te rijden met de door borden aangegeven snelheid of eventueel een lagere;
• toestemming om de snelheid tot een aangegeven waarde op te voeren;
• opdracht om een bepaalde lagere snelheid aan te houden;
• opdracht om “op zicht” te rijden;
• een verbod om te rijden.

Er zijn drie aanwijzingen betreffende de snelheid:

• vaste beperkingen;
• variabele beperkingen;
• tijdelijke snelheidsbeperkingen

Elke aanwijzing vereist een afzonderlijk seinbeeld; het totaal van de seinbeelden wordt het seinstelsel genoemd.

Het Nederlandse seinstelsel gebruikt geen rangeerrijwegen of rangeerseinen. Alle rangeerbewegingen worden op dezelfde wijze behandeld als treinbewegingen. Wat in Nederland rangeren genoemd wordt, zijn bewegingen van rangeerdelen in begrensde gebieden, waarbinnen de beveiliging uitgeschakeld is en wissels door rangeerders met de hand of vanuit een lokale post bediend worden.
De met langs het spoor staande seinen geven opdrachten dienen bij het bereiken van het sein te worden opgevolgd. Een opgelegde snelheidsvermindering moet direct worden uitgevoerd, snelheidsverhoging mag pas plaatsvinden als de trein het spoorgedeelte, waarvoor de lagere snelheid vereist was, geheel heeft verlaten.

De inhoud en betekenis van de seinbeelden inclusief eventuele toepassingsbepalingen staan vermeld in het Seinreglement, dat door de overheid wordt goedgekeurd en in het Seinenboek.

Veiligheidsvoorwaarden

In het seinbeeld, dat toegang geeft tot de voor de trein ingestelde rijweg, worden garanties gegeven voor de veilige berijdbaarheid van de rijweg; deze betreffen het voldoen aan de volgende veiligheidsvoorwaarden:

• de rijweg is vrij; eventueel wordt nog gecontroleerd of deze onbelemmerd is, d.w.z. dat ook de fysieke ruimte voor de trein vrij is;
• wissels, bedienbare spoorafsluitingen, beweegbare bruggen e.d. in de rijweg zijn in de juiste stand gebracht;
• deze rijweginrichtingen zijn vastgelegd, d.w.z. tijdelijk onbedienbaar;
• strijdige bewegingen zijn uitgesloten;
• automatische overweginstallaties en waarschuwingsinstallaties voor werkers in en nabij het spoor zullen tijdig naderende treinen aankondigen; niet-automatische overweginstallaties zijn gesloten.

In bepaalde situaties worden aanvullende eisen gesteld zoals flankbeveiliging en doorschietlengte.

Aan de genoemde voorwaarden moet voldaan worden totdat de trein het betreffende gevaarpunt geheel is gepasseerd. Een voor het rijden van de trein vastgelegde inrichting wordt weer bedienbaar als de trein deze geheel is gepasseerd. Het vrijmaken van inrichtingen gelegen in de resterende rijweg van de trein is als veiligheidshandeling slechts toegestaan als mag worden aangenomen, dat de trein tot stilstand is gekomen. Een eenmaal tot stilstand gekomen trein mag niet zonder toestemming verder rijden.
Een rijweg voor een beweging in tegengestelde richting is pas mogelijk als de trein tot stilstand is gekomen voorbij het beginsein voor de tegengestelde beweging.

Elke aanwijzing vereist een afzonderlijk seinbeeld; het totaal van de seinbeelden wordt het seinstelsel genoemd.

Flankbeveiliging; doorschietlengte

Waar de kans op het onbedoeld passeren van een stoptonend sein onevenredig groot wordt geacht en de gevolgen daarvan bijzonder ernstig kunnen zijn, wordt het incidenteel treffen van maatregelen in de beveiliging voorgeschreven:

• flankbeveiliging;
• doorschietlengte.

Flankbeveiliging is het verhinderen, dat een trein of voertuig via een wisselverbinding in een (andere) rijweg terecht komt. Middelen voor flankbeveiliging zijn: gekoppelde wissels, stopontspoorblokken, ontspoortongen en het sturen van wissels met voorkeurstand in de van de te beveiligen rijweg afleidende stand.
Flankbeveiliging is in principe niet vereist, maar moet wel toegepast worden in geval losse wagens onbedoeld in beweging kunnen komen of waar wagens als gevolg van een rangeerbeweging in een beveiligde rijweg zouden kunnen komen.

Doorschietlengte ontstaat door het plaatsen van seinen op een veilige afstand van een gevaarpunt. Dit middel wordt toegepast bij aansluitingen van hoofdsporen en - indien voldoende ruimte aanwezig is - ook bij seinen voor beweegbare bruggen.
Doorschietruimte kan ook worden gecreëerd door de ingestelde rijweg zich te laten uitstrekken tot een vereiste afstand achter het eindsein van de rijweg; deze uitvoering gaat ten koste van de capaciteit van het betreffende gebied en vindt daarom bij NS geen toepassing.

Aanrijding met werkenden

Voor wat betreft de veiligheid wordt de aanwezigheid van werkenden gelijk gesteld met de aanwezigheid van treinverkeer. Dit betekent, dat er scheiding moet worden aangebracht in ruimte en of tijd:

• door uitsluiten van rijwegen als een gebied aan werkenden is toegewezen;
• door toepassing van waarschuwingsmiddelen, als aan treinverkeer voorrang wordt gegeven tijdens aanwezigheid van werkenden nabij het spoor.

De werking van de waarschuwingsmiddelen dient fail safe te zijn.

Seintechnische installaties

Onder seintechnische installatie wordt verstaan het gehele samenstel van inrichtingen, met behulp waarvan wordt voldaan aan de hierboven omschreven eisen voor veilig spoorwegverkeer.
Aan de uitvoering van de installatie moeten specifieke eisen worden gesteld. Naast veilige werking bij “normale” exploitatie moet de seintechnische installatie zodanig zijn opgebouwd, dat ook bij verstoorde werking te allen tijde de veiligheid gewaarborgd blijft: de installatie als geheel moet “fail safe” zijn.

Bediening van de beveiliging

De beveiligingsinstallatie controleert of aan de eisen voor veilig treinverkeer wordt voldaan; in principe controleert de bediening van de beveiliging alleen, of het instellen van rijwegen en het individueel bedienen van wissels, grendels, enz. mogelijk is.
Het uitvoeren van bedienhandelingen met veiligheidsconsequenties behoort niet tot de taak van de bedienaar. Waar dergelijke handelingen toch noodzakelijk zijn als gevolg van niet geheel afgereden rijwegen of storingssituaties, dient de beveiliging optimaal waarborgen te bieden tegen het ontstaan van gevaar bij het uitvoeren van noodbedieningen.

Vrije baan beveiliging

Onder vrije baan wordt verstaan het spoor tussen twee bediende gebieden. Het spoor is als regel opgedeeld in blokken, waardoor het spoor door meer dan een trein tegelijk kan worden gebruikt. Ondermeer de gevraagde capaciteit van het spoor is bepalend voor het aantal blokken, waarin het spoor wordt opgedeeld.
De seinen op de vrije baan worden niet afzonderlijk bediend; ze hebben een automatische werking. In een blok mag slechts een trein tegelijk toegelaten; om die reden mag een vrije baan sein niet het seinbeeld “Rijden op zicht” tonen.
Er worden in de huidige (relais-)beveiligingssystemen in principe slechts zgn. “open blokstelsels” toegepast, d.w.z. dat de rijwegen op de vrije baan automatisch tot stand komen. Bij toekomstige systemen worden geen automatisch werkende seinen meer toegepast; gewenst is om ook de vrije baan geheel bediend uit te voeren, waarmee de gewenste optimale flexibiliteit in de werking van de beveiliging wordt bereikt.

Treinbeïnvloeding

De veiligheid van het spoorwegverkeer is in laatste instantie afhankelijk van het juist reageren van de machinist op de gegeven opdrachten. Het treinbeïnvloedingssysteem controleert of wordt voldaan aan deze opdrachten, zo niet, dan moet het systeem de remmen van de trein in werking stellen.
Het Eerste Generatie systeem van beïnvloeding (ATBEG) controleert slechts bij een snelheid groter dan 40 km/h; het verhindert bijv. niet het ten onrechte vertrekken van een trein en daarmee passeren van stoptonend sein. Ook wordt niet gecontroleerd of de trein in voldoende mate remt bij een opgedragen snelheidsvermindering. Met het Nieuwe Generatie systeem (ATBNG) wordt aan deze bezwaren tegemoet gekomen.

Inmiddels is op een aantal baanvakken het ERTMS/ETCS systeem als treinbeinvloedingssysteem ingevoerd. Met de uitrol van ERTMS op de rest van het spoornet is inmiddels een begin gemaakt.

Veiligheidsclassificatie

In navolging van de Europese regelgeving hanteert Nederland de inmiddels verschenen richtlijnen bij de ontwikkeling van nieuwe systemen en bij significante wijzigingen van bestaande systemen en installaties.
In CENELEC-norm EN 50126 zijn vier safety integrity levels gedefinieerd. De indeling van deze norm is onafhankelijk van de technologie en de uitvoering van het systeem. In het algemeen worden de spoorwegbeveiligingssystemen op basis van de veiligheidsanalyses ingedeeld in Safety Integrity Level 4, in enkele gevallen, zoals bij wisselbediening op opstel c.q. rangeerterreinen zoals de Binckhorst volstaat SIL 2.

Risico uitsluiting

Risico's worden zo goed mogelijk uitgesloten of tot een aanvaardbaar niveau gereduceerd waarbij in het algemeen het ALARP (As Low As Reasonably Practicable, Zo Laag als Redelijkerwijs Haalbaar is) principe wordt gehanteerd. In simpele termen, als een verdergaande stap om een risico (nog verder) te reduceren onevenredig veel meerkosten veroorzaakt (de kosten in tijd of geld te hoog worden) is de veiligheid hoog genoeg. Met daarbij de kanttekening dat de weging van wat onevenredig veel duurder is een maatschappelijke afweging is die door verschillende belanghebbenden anders kan worden geïnterpreteerd en waarvan de afweging ook in tijd kan veranderen.

Ordening

Als je het over seinwezen hebt doet zich de vraag naar ordening van de functies, processen en systemen voor. Je kunt spreken over een seinwezen filosofie.
De site doet dat door middel van een hiërarchische indeling in "Functies", "Funtievervullers" en de implementaties daarvan in "Systemen" en "Producten". De mindmap (werkt momenteel niet) probeert die samenhang en ordening duidelijk te maken.

Functies

De functies beschrijven waarom we een beveiligingssysteem willen hebben. De vraag die je kunt stellen om een functie te identificeren is "wat doet het voor de eindgebruiker, dus meestal de vervoerder, de treinexploitant", waarom investeren we erin:", c.q. "wat zou er misgaan als we deze functie niet hadden". In het algemeen sluiten functies risico's uit of beheersen die en / of maken dingen, zoals het laten rijden van treinen op een beheerste manier mogelijk. We stellen die vraag op het niveau van de vervoerder, omdat op het niveau van de ultieme klant, de reiziger of verlader dus, de functie "vervoer" c.q. transport is met als kwaliteitscriterium het aloude "vlug, veilig en voordelig" is. Van dat "vlug en veilig" leiden we dus het criterium af dat het seinwezen geen onnodige (hoge) kosten mag veroorzaken voor de vervoerder/exploitant, binnen de (wettelijke) kaders die voor de veiligheid van het vervoerssysteem gelden.

Functievervullers

Functievervullers zijn klassen van systemen of producten die de functies implementeren. Denk aan een bloksysteem, treindetectie, emplacementsbeveiliging. Van een functievervuller kun je verschillende uitvoeringen hebben, afhankelijk van hoe je de functievervullers groepeert in functionele blokken. Dat kan ook per land, leverancier en systeem-generatie verschillen..

Systemen en producten

Systemen en producten kun je kopen, installeren en gebruiken. Ze zijn de fysieke implementaties van de functievervullers en leveren dan (als het goed is) de gewenste functionaliteit. Systemen en producten kun je (meestal) bij meerdere leveranciers kopen en door innovatie etc kunnen er in de loop van de tijd verschillende technische uitvoeringen van zijn. Denk aan mechanische handeltoestellen, stelknoptoestellen, relaisbeveiligingen en elektronische beveiligingen die allemaal gebruikt zijn of nog worden voor het beveiligen van emplacementen, vrije banen etc.

Hulpfuncties

Hulpfuncties zijn iets lastiger te classificeren. Op zich zijn het geen volwaardige functievervullers, maar ze zijn nodig om de functievervullers hun werk te laten doen. Denk aan treindetectiesystemen en zelfs de seinen.

Kijk maar eens naar de mindmap (werkt momenteel niet) waarin wordt getracht de ordening te schetsen.

Links en bronnen
"Spoorwegveiligheid bij de Nederlandse Spoorwegen", NS Railinfrabeheer Systeemontwikkeling Treinbeveiliging, 25-1-1999, ter gelegenheid van het IRSE seminar "Managing the Interface".
"Filosofie, principes, functies en systemen voor de Nederlandse spoorwegbeveiliging", IRSE Nederland, 2012