EU-onderzoekers hebben scenario's ontwikkeld en geanalyseerd over hoe toekomstige spoorwegcommunicatienetwerken eruit zouden kunnen zien. Hun methodologie zal nu vrij beschikbaar zijn voor spoor- en telecomoperatoren om hun eigen evaluaties te maken.

Het tweejarige MISTRAL-project (Communication Systems for Next-generation Railways) heeft een belangrijke bijdrage geleverd aan de SHIFT2RAIL Joint Undertaking, een samenwerking tussen de Commissie en de industrie om onderzoek en ontwikkeling te versnellen. De bevindingen van het project kunnen nu worden overgenomen door industriële partners binnen de GO, waardoor ze een beter inzicht krijgen in toekomstige netwerkscenario's en hun implicaties voor zowel spoorvervoerders als reizigers.

"Een van de voordelen van een klein onderzoeksgericht project is dat we moeilijke vragen kunnen stellen, " zegt MISTRAL-projectcoördinator Dr. Maurizio Spirito van het Istituto Superiore Mario Boella (ISMB) in Italië. "Wat we niet hebben, zijn vertrouwelijke industriekosten en cijfers. Door onze methodiek te gebruiken, spoorwegexploitanten kunnen hun exacte uitrustingskosten invoeren, verwachte inkomsten, spoorcapaciteit en reizigersaantallen om een ​​nauwkeurig beeld te krijgen van wat de overgang naar een nieuw communicatienetwerk betekent."

Voorbereiden op overgang

Train-to-wayside-communicatie beschrijft een cruciaal element van het beheer van het spoorverkeer, waarbij sprake is van contact tussen de rijdende trein en vaste infrastructuur zoals seinen en stations. Dergelijke communicatie is van vitaal belang om de veiligheid en operationele efficiëntie te waarborgen. Het communicatienetwerk dat nu voor dit doel wordt gebruikt – GSM-R genaamd – is relatief oud en is veelal eigendom van en wordt beheerd door de spooroperatoren zelf.

"Hier zijn we vandaag, "zegt Spirito. "We kunnen het hebben over 4G- of zelfs 5G-netwerken voor onze mobiele telefoons, maar de spoorsector maakt nog steeds gebruik van deze oude technologie. Overstappen naar een nieuw communicatiemodel is nodig omdat de onderhoudsondersteuning en reserveonderdelen van GSM-R tegen 2030 opraken."

Dit is een lastig voorstel. Terwijl de Europese Commissie en anderen graag spoorwegcommunicatienetwerken openstellen voor de markt, veel spoorwegexploitanten die in hun netwerk hebben geïnvesteerd, maken zich zorgen over veiligheid en beveiliging. Er is enige terughoudendheid aan de kant van de industrie om over te stappen op nieuwe technologieën die niet zijn bewezen of getest in kritieke omgevingen.

Toekomstige spoorwegnetwerken

"Dit is de uitdaging die we aangaan, ", zegt Spirito. "In het kader van de gemeenschappelijke onderneming Shift2Rail, ons werd gevraagd toekomstige scenario's te evalueren waarin GSM-R wordt vervangen door nieuwe technologie. We hebben gekeken naar wat deze technologie zou zijn; welke diensten zouden worden verleend; en wat het servicemodel zou zijn."

Het project begon door te kijken naar communicatiediensten, voor zowel spoorvervoerders als reizigers. Momenteel, GSM-R ondersteunt alleen spooroperaties; commerciële mobiele netwerken zijn soms beschikbaar in treinen voor passagiers, maar de dekking is fragmentarisch. "We hebben nagedacht over de vraag of er in de toekomst misschien geen onderscheid meer is tussen trein- en passagiersvervoer, " zegt Spirito. "Voor passagiers, deze diensten kunnen ticketingsystemen omvatten, routeplanning en entertainment. Voor spoorwegen, het netwerk zou veiligheidskritieke diensten moeten leveren, maar misschien ook realtime monitoring van de trein en het spoor."

Volgende, het project keek naar het type technologie dat nodig is om diensten van de volgende generatie te leveren. Spirito en zijn team ontdekten dat 4G (het huidige mobiele netwerk) zoals momenteel gedefinieerd geen bedrijfskritieke diensten zou ondersteunen, maar merkten op dat er mogelijkheden zouden kunnen zijn om het huidige systeem te ontwikkelen om dergelijke diensten te ondersteunen.

Het projectteam heeft ook de mogelijkheid onderzocht om netwerken niet te beschouwen als activa die eigendom zijn van en beheerd worden door spoorwegexploitanten, maar eerder als diensten geleverd door telecomoperators. "In het ene scenario mobiele netwerkoperators zouden eigenaar zijn van de communicatie-infrastructuur; de technologie zou nog steeds van cruciaal belang zijn voor 4G; en diensten zouden worden verleend aan spoorwegexploitanten door middel van een overeenkomst, " legt Spirito uit. Het project, oplevering in oktober 2018, zal nu de duurzaamheid van verschillende servicemodellen beoordelen.