Omgevingsgericht beheer en onderhoud

Het kabinet wil het vervoer per spoor stimuleren. Vervoer per spoor is duurzaam, veilig en past in de transitie naar een klimaat neutrale samenleving. Deze toename van het spoorverkeer kan leiden tot meer hinder voor omwonenden langs het spoor, onder meer op het gebied van spoortrillingen. 

ProRail onderzocht in opdracht van het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat welke maatregelen de spoortrillingen bij de bron kunnen verminderen binnen het programma Innovatieagenda Bronaanpak Spoortrillingen (IBS). Een van de onderzoeksrichtingen was het onderzoeken van de impact van spooronderhoud op omgevingstrillingen. 

Binnen deze opdracht hebben wij de trillingen langs het spoor en het uitgevoerde onderhoud gemeten op ruim 30 locaties in heel Nederland, en een relatie gelegd tussen het type onderhoud, de verandering in trillingen en de parameters die daar invloed op hebben. 

Onze rol

ProRail heeft ons gevraagd te onderzoeken welk type spooronderhoud het meest effectief is in het verbeteren van de spoorligging en daardoor het verminderen van trillingen, en hoe het effect van dit onderhoud is te vergroten in duur (hoe lang houdt het effect aan?) en omvang (hoe groot is het effect?). Om dit vraagstuk te beantwoorden zijn er metingen gedaan op verschillende locaties waar onderhoud aan het spoor werd gepleegd. De trillingen bij het spoor zijn voor en na het onderhoud gemeten. 

Omdat de trillingen afhankelijk zijn van veel parameters (denk aan type trein, onderhoudsstatus van de trein, de snelheid van de trein maar ook aan weersomstandigheden en grondwaterstanden), hebben wij met behulp van een AI-algoritme (random forest model) de trillingen na onderhoud (testset) voorspeld op basis van de gemeten trillingen vóór onderhoud (trainingsset). Door de voorspelde trillingen na onderhoud te vergelijken met de werkelijk gemeten trillingen, is het effect van het onderhoud vastgesteld, waarbij gecorrigeerd is voor de autonoom veranderde invloeden (zoals het weer, de grondwaterstand en de onderhoudstoestand van de treinen). 

Vervolgens hebben we analyses over alle locaties heen gedaan om conclusies te trekken over welk onderhoud wel en niet effectief is en hoe de impact van spooronderhoud op trillingen is te vergroten. Voor ProRail en aannemers hebben we op basis van de uitkomsten van ons onderzoek concrete handvatten opgesteld om spooronderhoud effectiever uit te voeren en zo beter rekening te houden met omgevingstrillingen. 

Resultaat project

Op basis van de resultaten van dit project kunnen ProRail en spooraannemers onderhoud zo uitvoeren dat de trillingen in de omgeving afnemen. Uit het onderzoek blijkt dat dit effect namelijk per locatie kan verschillen, afhankelijk van bijvoorbeeld de bodem, het type treinen en de spooropbouw. Met deze inzichten kan per locatie een weloverwogen keuze worden gemaakt en kan tevens worden vastgesteld welke locaties het meest gevoelig zijn voor trillingen. Hierdoor kan prioriteit worden gegeven aan locaties waar de overlast het grootst is. Ook geven de uitkomsten van dit onderzoek op voorhand inzicht in wat de verwachte effecten van spooronderhoud zijn op de trillingen die omwonenden ervaren.