Spoorverkeer dat zichzelf organiseert

Stel dat treinverkeer zichzelf net zo zou organiseren als een mierenkolonie. ‘Intelligente’ treinen zouden met elkaar ‘onderhandelen’ en zo het serviceniveau en de klanttevredenheid in multimodale vervoernetwerken in stedelijke gebieden kunnen optimaliseren. Het Europese onderzoeksproject Self-Organized Rail Traffic for the Evolution of Decentralized Mobility (SORTEDMOBILITY) werkt hieraan.

Egidio Quaglietta is Assistant Professor in Railway Traffic Management op de afdeling Transport & Planning van de TU Delft. “We zijn nu anderhalf jaar bezig met het project. We werken aan drie grote uitdagingen. De eerste is het garanderen van een hoog serviceniveau. Het ov moet - in steeds grotere netwerken - frequent, betrouwbaar, vraagafhankelijk en veerkrachtig zijn. De tweede is het waarborgen van toegankelijkheid voor gebruikers met uiteenlopende reispatronen binnen een multimodaal vervoersnetwerk. En de derde is het vormgeven van efficiëntie en rechtvaardigheid in een systeem waarbij meerdere actoren betrokken zijn die actief zijn op een concurrerende markt.’

Modellering

De onderzoekers modelleren onder meer het gedrag van de individuele reiziger. Quaglietta: ‘Het gaat hier om dagelijkse activiteiten en mobiliteitsbeslissingen van mensen onder de huidige omstandigheden én in de situatie waarin spoorverkeer zichzelf organiseert. We ontwikkelen modellen en integreren die in een spoorwegsimulatieraamwerk om voorspellingen te kunnen doen en zo alternatieve zelforganiserende concepten te kunnen evalueren. Ook werken we aan online voorspellingsmodellen voor herkomst en bestemming op basis van historische en gesimuleerde gegevens die rechtstreeks in de zelforganiserende algoritmen voor verkeersbeheer kunnen worden geïntegreerd. Het spoorwegnet van Kopenhagen dient als ‘laboratorium’ hiervoor.”

Algoritmen

Een ander belangrijk element in het project zijn algoritmen voor zelforganiserende spoorwegoperaties. Deze moeten treinen in staat stellen om autonoom mogelijke conflicten op te lossen en zich aan te passen aan een veranderende vraag, waardoor vertragingen worden geminimaliseerd en de gebruikerstevredenheid wordt gemaximaliseerd. Quaglietta: “De basis ligt bij individuele treinen. ‘Hypotheses’ over hoe zij zich op het net organiseren, worden gematcht met die van naburige treinen en uiteindelijk samengevoegd tot één groot consistent plan. In april presenteren we de eerste testresultaten op een grote internationale conferentie.”

Simulaties

Voor de simulaties heeft het onderzoeksteam een simulatieplatform ontwikkeld, dat onderdeel is van de bestaande simulator EGTRAIN. Quaglietta: “We werken met Italiaanse en Franse casestudies, terwijl een Deense case al bijna is voltooid.” De beoordeling van de impact van zelfgeorganiseerde treinoperaties en vraagmodellering wordt uitgevoerd op basis van kritische prestatie-indicatoren (KPI's) voor drie casestudies met verschillende kenmerken: het stedelijke netwerk van Kopenhagen (stervormig en hoogfrequent), de Franse Guingamp-Paimpol-lijn (lage vraag, belangrijk in plattelandsgebieden) en de Pioltello-Rovato-lijn in Italië (dichte gemengde verkeers- en vervoersstromen, conventionele treinen én hogesnelheidslijnen). Veel werk van de onderzoekers is inmiddels gepubliceerd.” Meer informatie op https://www.sortedmobility.eu

Over deze rubriek

Onder de vlag van het kennisinitiatief VerDuS (Verbinden van Duurzame Steden van NWO inclusief Regieorgaan SIA, het Rijk en Platform31) werken consortia van onderzoekers en praktijkpartijen samen aan vraagstukken rond onder meer duurzame bereikbaarheid van stedelijke regio’s. SORTEDMOBILITY wordt uitgevoerd door Société nationale SNCF, Rete Ferroviaria Italiana, BaneDanmark, Université Gustave Eiffel, Technical University of Denmark, Istituto di Scienze e Tecnologie della Cognizione  en de TU Delft. Het project is gefinancierd binnen de call ‘ERA-NET Cofund Urban Accessibility and Connectivity’ (JPI Urban Europe).