Loading...

De Onderbreking

Meten is weten

Meten is weten

Probleemloos na uitstel openstelling

Delft, Willem van Oranjetunnel

De invloed van big data

Interactief met bodeminformatie

Distributienetwerk Vitens niet langer black box

BIM’men in de bodem

Utrecht, DOMunder

Wetsvoorstel BRO naar tweede kamer

SOS: Meer meten met infrarood

Kennisbank

Meten is weten

Ondergronds bouwen is teamwerk. Vernieuwingen zijn succesvol als we samen vraagstukken uitpluizen en doelen stellen. Tussen ‘waar gaat het om’, ‘wat gaan we doen’ en ‘wat zijn de consequenties daarvan’ moeten we flink verzamelen, meten en bepalen. 

In de wereld van de civiele techniek en ruimtelijke ordening wordt om de meest uiteenlopende redenen gemeten. Meten is onlosmakelijk verbonden met kennisontwikkeling. We verzamelen gegevens om voorspellingen te doen, of om ze juist te controleren. De betekenis van data geeft zich echter niet zomaar prijs. We hebben analyses en interpretaties nodig om de datastroom te duiden. Ook dát hoort bij meten.

Salland-Twentetunnel functioneert probleemloos na uitstel openstelling

Op 29 augustus 2015, bijna negen maanden later dan gepland, ging de Salland-Twentetunnel in Nijverdal open voor het wegverkeer. Daarmee is de gecombineerde spoor- en autotunnel volledig in gebruik. Het treinverkeer rijdt al sinds voorjaar 2013 door de tunnel. Eelco Negen van Rijkswaterstaat legt uit wat er aan de hand was bij de autotunnel, hoe de problemen zijn opgelost en wat de leerpunten zijn.

“Volgens de oorspronkelijke planning zou de autotunnel half december 2014 opengaan”, vertelt Eelco Negen, die sinds maart 2015 projectmanager is van de combitunnel. “Dat was een heel krappe planning. Eind oktober werd duidelijk dat we die niet zouden halen. Alle tunneltechnische en verkeerstechnische installaties waren inmiddels aangebracht en we waren volop bezig met testen. Daarbij bleek dat de verbinding tussen de installaties en de verkeerscentrale in Wolfheze – van waaruit de tunnel bediend moest worden – niet functioneerde. Alsof je internetverbinding eruit ligt, maar dan in het groot met eindeloos veel ingewikkelde softwareprotocollen die niet goed communiceren met de ‘routers’. Daarmee hadden we een serieus probleem, omdat we vanuit de verkeerscentrale alle techniek en procedures nog moesten testen. Door de verbindingsproblemen kon dat niet, en het ontwerp bood ook niet de mogelijkheid om de testen lokaal uit te voeren.”

Terug naar af

“Er zat dan ook niets anders op dan terug naar af te gaan en alle instellingen, prioriteringsregels en veiligheidsprotocollen stap voor stap te doorlopen en te testen. Begin februari 2015 waren we daarmee klaar en hadden we een betrouwbare verbinding die goed werkte met alle software en tunnel- en verkeerstechnische installaties. Pas toen konden we het resterende testprogramma doorlopen.”

“Een dergelijk testprogramma is heel uitgebreid”, legt Negen uit. “Het bestaat in grote lijnen uit twee onderdelen: testen gericht op de techniek en testen waarbij wordt gekeken naar de samenhang tussen de techniek, de procedures en de bediening door de tunneloperators. Bij de technische testen ga je eerst na of elke deelinstallatie in de tunnel het doet. Als dat het geval is, kijk je of het integrale systeem functioneert. Dat is een enorme klus, aangezien er in de tunnel meer dan vijftig verschillende installaties zitten. Bij een calamiteit, zoals een autobrand in de tunnel, moeten die installaties perfect met elkaar samenwerken. De slagbomen om de tunnel af te sluiten kunnen bijvoorbeeld pas worden neergelaten als de verkeerslichten voor de slagbomen op rood zijn gezet. Ondertussen moet de blusinstallatie in gereedheid zijn gebracht, moet het verlichtingsniveau omhoog en moeten de ventilatoren de vrijkomende rook in de goede richting gaan afvoeren. Al deze samenwerkingsstappen moesten we controleren. Vervolgens zijn we de tunneloperators gaan trainen en hebben we alle procedures en de bediening getest.”

Systematisch

“De essentie van een testprogramma is protocollen volgen en uiterst systematisch werken: je moet iedere stap zorgvuldig doorlopen, opschrijven wat eruit komt en vervolgens eventuele fouten herstellen. Daardoor is het testen een vrij langdurig traject. Daar zit natuurlijk niemand op te wachten als een project al is uitgelopen. Ik heb echter de ervaring dat het overslaan van stappen in een later stadium tegen je werkt. De kans neemt bijvoorbeeld enorm toe dat je dan na de openstelling met allerlei kinderziektes te maken krijgt. Tegelijkertijd begrijp ik ook wel dat een projectorganisatie onder druk van de omgeving soms probeer t om op een creatieve manier de duur van de testperiode te verkorten. Dat is prima zolang het er maar niet toe leidt dat stappen worden overgeslagen. Zo ben ik erg blij dat we in Nijverdal het testprogramma zorgvuldig en volledig hebben doorlopen. Ik ben er namelijk van overtuigd dat dit ervoor heeft gezorgd dat de tunnel sinds de opening probleemloos functioneert en goed te bedienen is.”

“Uiteindelijk hebben we eind juni 2015 de testperiode afgerond, met als laatste onderdeel een eindoefening met alle hulpdiensten. Daarna moesten we alleen nog de openstellingsvergunning krijgen. Een week na de oefening hebben we daarvoor alle resterende documenten aangeleverd. Samen met de gemeente Hellendoorn en alle andere betrokken partijen hebben we vervolgens een datum voor de opening vastgesteld, rekening houdend met de verschillende stappen van het vergunningverleningstraject, de zomervakantie en nog wat speling voor onverwachte ontwikkelingen. Zo zijn we uitgekomen op 29 augustus 2015. Het in gezamenlijk overleg vaststellen van de openingsdatum vind ik erg belangrijk, omdat je hiermee voorkomt dat er verschillende verwachtingen ontstaan.”

Veranderingen

Terugkijkend op het project ziet Negen duidelijk waar het aan schortte: “De hele krappe planning betekent dat je zeer weinig speelruimte hebt; er hoeft maar iets heel kleins mis te gaan om uit te lopen. Daar komt bij dat er sinds de start van het project nog allerlei grote veranderingen zijn doorgevoerd. Denk aan de invoering van de landelijke tunnelstandaard en extra eisen op het gebied van cybersecurity. Mijn ervaring is dat dit soort wijzigingen bij ICT-projecten dodelijk zijn. Het is een beetje zoals met betonnen constructies. Als je beton hebt gestort, kun je geen wapeningsstaal meer toevoegen. Bij de ontwikkeling van software geldt min of meer hetzelfde. Heb je eenmaal een systeemontwerp vastgesteld en ben je begonnen met het softwareontwerp, dan is het uiterst moeilijk om nog veranderingen door te voeren.”

“Besluit je toch tot wijzigingen, dan moet je heel goed analyseren welke gevolgen die kunnen hebben”, zegt Negen. “Wat zijn bijvoorbeeld de extra risico’s en wat betekenen die voor de planning? In de praktijk wordt zo’n impactanalyse lang niet altijd gemaakt. En als hij wel wordt gemaakt, wordt toch nog vaak vastgehouden aan de oorspronkelijke planning. Voor een deel hangt dat samen met de optimistische blik van ingenieurs. Zij gaan er meestal vanuit ‘dat het ondanks de veranderingen wel zal lukken’. Daarbij verliezen ze uit het oog dat de risico’s ondertussen veel groter zijn geworden. Ik denk dan ook dat we op dat vlak echt kritischer moeten worden en ons minder moeten laten verleiden om vast te blijven houden aan veelal te strakke planningen.”

Willem van Oranjetunnel

In 2009 startten in Delft de werkzaamheden voor het project Spoorzone Delft. Het spoorviaduct dat langs de oude binnenstad liep, is vervangen door een spoortunnel. Deze tunnel, de Willem van Oranjetunnel, is in april 2015 officieel geopend. De tunnel heeft twee tunnelbuizen en is geschikt voor vier sporen. Inclusief toeritten is hij 2.300 meter lang. Onderdeel van de tunnel is een nieuw ondergronds station.

(Foto: Ronald Tilleman)

Aanleiding

Tot de bouw van de tunnel is om verschillende redenen besloten. Het spoorviaduct was met zijn twee sporen een flessenhals op het verder viersporige tracé tussen Rotterdam en Amsterdam en was niet berekend op de verwachte groei van het treinverkeer. Daarnaast veroorzaakten de circa 350 treinen die iedere dag over het viaduct reden veel geluidsoverlast voor omwonenden en vormde de spoorlijn dwars door de stad een barrière tussen de verschillende wijken. Verder was het bestaande station te krap en voldeed het niet meer aan de eisen van de tijd.

(Foto: spoorzonedelft.nl)

Bouwmethode

Voor de bouw van de tunnel is gekozen voor ‘proven technology’. De aannemerscombinatie heeft de spoortunnel voor het grootste deel gebouwd met de wanden-dakmethode in combinatie met diepwanden. Deze methode is trillings- en geluidsarm en kan op relatief korte afstand van bestaande bebouwing worden toegepast. Met een speciale grijper wordt een sleuf gegraven. Tijdens het graven zorgt een steunvloeistof ervoor dat de sleuf niet instort. Als de sleuf klaar is gaat er wapening in en wordt hij volgestort met beton. Hierbij duwt het beton de steunvloeistof uit de sleuf. Zodra de wanden klaar zijn wordt hiertussen een dak gemaakt. Vervolgens kan de grond onder het dak worden ontgraven en de tunnelconstructie worden afgemaakt, terwijl de hinder bovengronds minimaal is.
Alleen bij de tunnelmonden en kruisingen met open water heeft de aannemerscombinatie een andere bouwmethode toegepast. Hier is met damwanden een bouwkuip gemaakt, waarin vervolgens de tunnel is gebouwd. Om eventuele effecten van de bouwwerkzaamheden op de omgeving exact waar te nemen – en op tijd maatregelen te kunnen treffen – heeft de aannemer samen met ProRail een uitgebreid monitoringprogramma uitgevoerd.

Innovatief

Bij het bouwproject zijn ook innovatieve technieken toegepast. Met crosshole sonic logging zijn bijvoorbeeld defecten in diepwanden opgespoord. Dit onderzoek vond plaats in kader van het Geo-Impuls/TU Delft-promotieonderzoek van Rodriaan Spruit. Crosshole sonic logging maakt gebruik van het principe dat een geluidsgolf die door beton gaat, met een andere snelheid beweegt dan wanneer hij door bentoniet of een holle ruimte gaat. Door bij diepwanden aan weerszijden van een voeg zenders te hangen die een hoogfrequent signaal uitzenden dan wel ontvangen, kun je de looptijd en de sterkte van de signalen dóór de voeg vastleggen. Met die gegevens kun je vervolgens de kwaliteit van de voeg over de gehele lengte van de diepwand bepalen. In Delft is met deze techniek met succes een zwakke plek in een diepwand gedetecteerd.

Ondergronds station

Het nieuwe ondergrondse station ligt bovenop de tunnel, vlak naast het bestaande station dat op termijn een andere bestemming krijgt. De stationshal op de begane grond is onderdeel van het nieuwe stadskantoor. Direct naast het station, onder het stationsplein, is een ondergrondse fietsenstalling voor 5.000 fietsen en iets verderop aan de Phoenixstraat een ondergrondse parkeergarage voor 650 auto’s. Het stationsplein is ingericht als een vervoersknooppunt, waar reizigers eenvoudig kunnen overstappen op tram, bus en taxi.

Het oude en het nieuwe station. (Foto: Ronald Tilleman)

Herontwikkelen

De gemeente Delft heeft de bouw van de spoortunnel aangegrepen om het hele gebied rond de spoorlijn te herontwikkelen. Hiervoor heeft ze een stimuleringssubsidie gekregen in het kader van de voorbeeldprojecten Intensief Ruimtegebruik. De grond die vrijkomt als het spoor naar de ondergrond is verplaatst, gaat Delft onder andere gebruiken voor de aanleg van een stadspark met veel water en de bouw van woningen en kantoren. De Spaanse architect en stedenbouwkundige Joan Busquets heeft voor het gebied een stedenbouwkundige visie ontwikkeld.

“Let the data speak? Zo gemakkelijk is het niet”

We meten steeds meer en we weten steeds meer. “De exponentiële groei van de rekenkracht van computers heeft een ‘tipping point’ bereikt”, zegt prof. dr. ir. Wil van der Aalst, wetenschappelijk directeur van Data Science Center Eindhoven. “Met de hoeveelheid data die we tot onze beschikking hebben, kunnen we grenzen verleggen.”

“In de dagelijkse praktijk zien we steeds meer voorbeelden van nieuwe ontwikkelingen die zijn ontstaan door gebruik van big data. We zijn op een punt aangekomen dat organisaties wel gebruik moeten maken van de nieuwe mogelijkheden die deze ontwikkeling met zich meebrengt. Anders ben je er straks niet meer. Daarbij zit de uitdaging niet in het binnenhalen van voldoende computerpower. Het gaat erom dat je de immense hoeveelheid data die je verzamelt goed kunt interpreteren en er slim en verantwoord mee omgaat.”

“De ontwikkelingen die we zien op het gebied van data science kunnen we verklaren met de Wet van Moore”, vertelt Wil van der Aalst. “Gordon Moore, een van de oprichters van Intel, voorspelde al in 1965 dat de hoeveelheid beschikbare data exponentieel zou toenemen. Zo’n ontwikkeling creëert op een gegeven moment een omslagpunt. Je kunt het vergelijken met de opkomst van de computer. Computers waren er al veel langer. Toen het gebruik van computers het omslagpunt bereikte, nam ook het aantal toepassingen toe. Als we de groei die Moore in 1965 voorspelde zouden toepassen op vervoer, wordt duidelijk wat de impact van die exponentiële groei is. We zouden dan met een milliliter benzine de wereld rond kunnen rijden en in een milliseconde naar New York kunnen reizen.”

“Ook bestaande diensten kunnen sneller, beter en efficiënter dankzij data science.”

Grote veranderingen

“We zijn op een punt beland dat de ontwikkelingen op datagebied relevant zijn geworden voor alle sectoren. Dat leidt tot grote veranderingen. Bijvoorbeeld bij de Belastingdienst, waar vijfduizend administratieve krachten moeten afvloeien, terwijl er tegelijkertijd vijftienhonderd datawetenschappers worden aangenomen. Slim gebruik van data leidt tot nieuwe diensten die eerder niet mogelijk waren. Taxidienst Uber is daar een voorbeeld van. Ook bestaande diensten kunnen sneller, beter en efficiënter dankzij data science. Er ontstaat als het ware een wapenwedloop in snelheid, kostenbeperking en efficiency om consumenten beter te behagen. Ook doordat dienstverlening steeds fijnmaziger kan plaatsvinden. In ziekenhuizen leidt data science ertoe dat er steeds meer evidence based kan worden gewerkt. Data-analyse leidt ertoe dat de behandeling persoonlijk wordt en meer rekening houdt met geslacht, persoonlijke kenmerken en historie. De veranderingen doen zich overigens het sterkst voor in sectoren waar het product digitaal is, zoals de financiële wereld. Je ziet nu al de grote bankkantoren uit het straatbeeld verdwijnen. Welke sector is de volgende die door digitalisering opgeschud wordt?”

Competitie

“Er ontstaat een competitie tussen mens en machine. Een machine kan beter schaken en beter bank spelen dan een mens. Maar in het café waar je een kopje koffie wilt drinken, wint de mens. En tussen die uitersten zie je mengvormen ontstaan, waarbij de machine informatie toevoegt en de mens die informatie analyseert. De mens heeft nu nog vaak de overhand in het analyseren en interpreteren van informatie. Maar dat schuift steeds verder op. Wie had bij de uitvinding van de digitale camera kunnen denken dat zo’n zelfde camera gebruikt zou gaan worden om huidkanker te detecteren via een gratis app? De machine neemt het over van de mens. Dit soort ontwikkelingen zullen we steeds vaker zien.”

The Internet of Events

In juni verschijnt het nieuwste boek van Wil van der Aalst: Process Mining – Data Science in Action. Daarin noemt hij The Internet of Events (IoE) als term voor alle beschikbare data. IoE is opgebouwd uit:

  • The Internet of Content, alle informatie die mensen hebben gegenereerd om de kennis over specifieke onderwerpen te vergroten;
  • The Internet of People, alle data die te maken hebben met sociale interactie (o.a. social media);
  • The Internet of Things, data van fysieke objecten die zijn verbonden aan het internet;
  • The Internet of Locations, alle data met betrekking tot geografische locaties.

Autonoom gedrag

“Er zullen steeds meer producten op de markt komen die in hoge mate autonoom zijn. Het is een interessante uitdaging om ervoor te zorgen dat (deels) autonome producten, zoals auto’s, zich goed gedragen en blijven functioneren, ook als het internet uitvalt. Die uitdaging ligt er ook voor het omgaan met de wensen die zich op orkestratieniveau aandienen. Om te komen tot slimme logistiek wil je de data van auto’s en infrastructuur zoals tunnels, aan elkaar kunnen koppelen. Dan moet je goed nadenken over welke functies zijn gekoppeld aan fysieke constructies en welke aan software. Een tunnel is hardware in zijn ultieme vorm. Die kun je lastig aanpassen. Software is wel heel flexibel en ontwikkelt snel. Er zijn al verhalen over zogeheten smart dust. Sensoren die je uitstrooit en vervolgens gebruikt om data te verzamelen. Er zullen nog heel wat toepassingen ontstaan die we nu nog niet kunnen bedenken. Dat geldt ook voor ondergronds bouwen.”

Smart cities

“Ondergronds bouwen heeft veel raakvlakken met de ontwikkeling van smart cities. Je ziet dat alle universiteiten daarmee bezig zijn. In een smart city heb je allerlei objecten die data verzamelen. Met data-analyse kun je patronen herkennen en die gebruiken om energie te besparen of dienstverlening te verbeteren. Analyse van leefpatronen geeft bijvoorbeeld inzicht in de relatie tussen mobiliteit en energieverbruik.”

“Onderzoek op het gebied van smart homes gebeurt al op uitgebreide schaal. De Technische Universiteit Eindhoven en Philips werken samen in het Data Science Flagship. Daar doen achttien promovendi onderzoek. Producten worden steeds vaker met sensoren uitgerust. De informatie die je uit sensoren in producten haalt, kun je voor allerlei doeleinden gebruiken. Maar het is nog moeilijk te voorspelen welke toepassingen in de praktijk ook echt waarde toevoegen. Als een scheerapparaat informatie vergaart over de conditie van de huid van de gebruiker, kun je dat dan gebruiken om verzorgingsproducten aan te bieden? En flesjes voor babyvoeding met sensoren? Wat kun je met de data die daaruit beschikbaar komen?”

Acceptatie

“Een van de interessante thema’s binnen het vakgebied data science is de mate waarin mensen bereid zijn de invloed van data in hun dagelijks leven te accepteren. Dan hebben we het over responsible data science: hoe beschermen we de burger? Mensen moeten de uitkomst van data-analyse kunnen vertrouwen. Er is meer geautomatiseerde data beschikbaar dan dat er voldoende onderlegde mensen zijn die de uitkomsten kunnen interpreteren. Er wordt vaak gezegd: ‘Let the data speak’, maar zo gemakkelijk is het niet. Een bekend fenomeen is dat als je maar genoeg hypotheses onderzoekt je er altijd wel een vindt die bij toeval waar is. Als je naar data kijkt, kun je een sterke correlatie ontdekken tussen het bezitten van een smartphone en van de trap vallen. Maar dat wil nog niet zeggen dat er een oorzakelijk verband is. Het is niet voor niets dat bijna een kwart van de vragen die door burgers zijn gesteld in het kader van de Nationale Wetenschapsagenda gerelateerd zijn aan data science. In die vragen zie je dat mensen bezorgd zijn over privacy en transparantie.”

Opleiden

“Het opleiden van gekwalificeerde datawetenschappers is cruciaal. De tijd dringt. Vanuit de Technische Universiteit Eindhoven werken we samen met de Tilburg University aan grootschalig data science-onderwijs. We hebben al twee masteropleidingen. In september 2016 beginnen we met een brede bacheloropleiding en er komt een tweede fase-opleiding voor studenten die na hun master een opleiding data science willen volgen. Daarvoor wordt voormalig nonnenklooster Mariënburg in Den Bosch omgebouwd tot Jheronimus Academy of Data Science. Bij dit initiatief zijn ook bedrijven, de stad Den Bosch en de provincie Noord-Brabant betrokken.”

Interactief met bodeminformatie

Wie de haalbaarheid en opbrengst van een nieuwe aardwarmte-installatie wil weten, moet nu een heel rijtje informatiebronnen raadplegen. In veel gevallen is één blik in de BodemTool straks voldoende. De onlineapplicatie die in opdracht van SKB is gemaakt, combineert bodem- en omgevingsinformatie uit verschillende bronnen, maakt er een 3D-kaart van en laat zien wat de effecten van een maatregel zijn

SKB, voluit Stichting Kennisontwikkeling en Kennisoverdracht Bodem, beschikt over een schat aan informatie over de bodem. Via de website Soilpedia wordt een deel daarvan ontsloten, maar veel diepgaande achtergrondinformatie wordt nooit door de lezers bereikt. Een consortium bestaande uit Ambient/RO2 en StrateGis kreeg daarom de opdracht een slim systeem te ontwikkelen dat bodeminformatie op een geïntegreerde en gebruiksvriendelijke manier toegankelijk maakt. En zo ontstond de BodemTool.

David van den Burg, partner bij Ambient/RO2: “De BodemTool is inmiddels veel méér dan een toegangspoort naar kennis van SKB. Informatie over de ondergrond staat op allerlei verschillende plekken. Het Kadaster beheert bijvoorbeeld gegevens over de bebouwde omgeving, het DINOLoket bevat data over grondlagen, gemeenten hebben informatie over kabels en leidingen, en SKB heeft achtergrondinformatie over WKO-installaties. Dat heeft natuurlijk zijn redenen, maar een eindgebruiker wil deze informatie gebundeld bekijken. De BodemTool biedt deze mogelijkheid.”

Interactief

De gebruiker begint met het kiezen van een gebied. Momenteel zijn er voor Rotterdam Centrum en Leidschendam de meeste data beschikbaar, maar de gebruiker is vrij om zelf een gebied binnen Nederland te selecteren. Vervolgens verschijnen er een 3D-kaart en een toolbox. Met de visualisatiegereedschappen kun je informatie zichtbaar en onzichtbaar maken: wel of geen bebouwing, wel of geen kabels en leidingen, wel of geen bodemverontreiniging, etc. Ook bestemmingsplannen staan erin, evenals drinkwatergebieden, archeologie en ondergrondse bouwwerken.

Screenshot van de BodemTool. (Beeld: Ambient/RO2)

“De BodemTool bevat voor iedere locatie in ieder geval informatie uit het Kadaster, het DINOLoket, de Basisregistratie adressen en gebouwen (BAG) en . De gebruiker krijgt zo inzicht in de stand van zaken, zowel fysiek als beleidsmatig”, vertelt Van den Burg.

Tot zover lijkt de BodemTool op de Atlas Leefomgeving, een website die milieu- en gezondheidsinformatie geïntegreerd aanbiedt. Het grote verschil is de interactiviteit. Waar de gebruiker bij de Atlas alleen informatie kan uitlezen, kan de BodemTool ook reageren op input van de gebruiker. Van den Burg: “Je kunt in de BodemTool maatregelen nemen en kijken wat het effect daarvan is. Wanneer je bijvoorbeeld een waterberging of parkeergarage een gebied in sleept, geeft het systeem aan in hoeverre er conflicten ontstaan en welke impact de maatregel heeft. Er wordt gekeken naar effecten binnen de vijf P’s: people, planet, profit, project en public. Je ziet dus wat de maatregel oplevert qua geld, maar ook wat de consequenties zijn voor de bewoners en het milieu. Uiteindelijk zal dit een belangrijke functionaliteit worden, want als een gemeente bijvoorbeeld een windmolen wil plaatsen, dan kost een haalbaarheidsonderzoek nu veel tijd en geld. Met de BodemTool zou je binnen een dag een vrij goed beeld hebben van geschikte locaties, de knelpunten en de kosten en baten van een dergelijke maatregel. Hiervoor werken we echter nog aan de gebruiksvriendelijkheid.”

“De meeste gebruikers zijn nu goed in staat om met de tool een gebied te onderzoeken. Je merkt daarbij verschil tussen doelgroepen: beleidsmedewerkers ruimtelijke ordening vinden de informatie bijvoorbeeld nuttig en compleet, maar vrij complex, terwijl bodemspecialisten zeggen dat het systeem niet gedetailleerd genoeg is. Naar ons idee hebben we het dus precies goed gedaan,” meent Van den Burg, “maar het kan natuurlijk altijd beter.”

Denkwerk
De BodemTool bestaat grofweg uit twee delen: de interface waarin de gebruiker werkt (de website) en een systeem achter de schermen dat alle gegevens aan elkaar knoopt en er zinnige informatie van maakt. Van den Burg: “Hiervoor worden bestaande modellen gebruikt, waarin we de kennis van SKB hebben verweven. Ook TNO heeft meegewerkt. Zij hebben binnen hun concept Urban Strategy rekenmodellen ontwikkeld om de gevolgen van planologische ingrepen inzichtelijk te maken.”

In het kader rechtsboven is te zien wat de consequenties zijn van het installeren van een hoge temperatuuropslag op deze locatie. (Beeld: Ambient/RO2)

“In Dordrecht is de tool toegepast in een praktijkproject. De gemeente is daar op zoek naar een optimaal tracé voor een mogelijke spoortunnel. Met behulp van de BodemTool kon de gemeente snel zien wat er op verschillende locaties mogelijk is en welke effecten ondergronds bouwen daar zou hebben. Het tracé dat je zo bepaalt, moet je natuurlijk nog nader onderzoeken, maar je hebt vast een goede indicatie”, aldus Van den Burg.

Wenkend perspectief

Omdat de tool nog in ontwikkeling is, zijn SKB en de makers tot nu toe terughoudend geweest met promotie. Er worden kleine bijeenkomsten georganiseerd voor de beoogde gebruikers om te vertellen wat er allemaal mee kan. “Ook vragen we waar nog behoefte aan is, zodat we daar in volgende versies op in kunnen spelen”, zegt Van den Burg. Ondertussen kan iedereen de BodemTool bekijken en gebruiken via www.bodemtool.nl.

Van den Burg ziet de applicatie nu vooral als een ‘wenkend perspectief’: “De basis van het systeem is er: de data zitten erin, er is een methodiek om meer data toe te voegen en er zijn modellen die gegevens aan elkaar koppelen en als informatie ontsluiten. We zijn in principe in staat om binnen een halve dag de relevante data van een nieuwe bronhouder (zoals gemeente, waterschap, provincie) in te lezen en correct te integreren. Ook kun je al spelen met maatregelen. De tool is daardoor al heel bruikbaar in een verkennende fase van een project; het maakt de communicatie gemakkelijker. Maar uiteindelijk zou de tool gebruikt kunnen worden bij het opstellen van (ondergrondse) structuurvisies of het (her)inrichten van een gebied. Dat zie ik over een aantal jaar gebeuren.”

Links Arjen van Wijngaarden, rechts Jan Gooijer. (Foto: Vincent Basler)

Drinkwaterbedrijf Vitens brengt in zijn waterleidingnet grote aantallen sensoren aan die onder andere de druk, stroomsnelheid en waterkwaliteit continu meten. Slimme analyse van deze enorme stroom aan meetgegevens verschaft het bedrijf meer inzicht en controle. Een gesprek met Jan Gooijer van Vitens en Arjen van Wijngaarden van Anchormen.

“Sensoren in ons drinkwaternet zijn niet nieuw”, vertelt Gooijer. “We gebruiken ze sinds 2012, maar tot voor kort was het aantal sensoren gering. Bovendien deden we relatief weinig met de meetgegevens. Een paar jaar geleden bedachten we dat we waarschijnlijk veel meer informatie uit de data zouden kunnen halen dan we tot dan toe deden. Daarom hebben we eind 2015 via LinkedIn een soort wedstrijd uitgeschreven, een open data challenge. Voor deze wedstrijd hebben we vijf gigabyte aan gegevens beschikbaar gesteld, waarna we data-analisten hebben gevraagd ons te laten zien welke kansen die gegevens van onze druk-, flow-, waterniveau- en waterkwaliteitssensoren bieden om onze bedrijfsvoering te verbeteren. Circa dertig partijen hebben onze data geanalyseerd en hun ideeën ingezonden. De inzending van de data-analisten van Anchormen sprak ons het meest aan.”

Patronen herkennen

“Voor de challenge hebben we krachtige en geavanceerde data-technieken ingezet om patronen in de complexe dataset te herkennen”, zegt Van Wijngaarden. “Op basis van onze analyses zagen we bijvoorbeeld heel duidelijk een dag- en weekpatroon. Tegelijkertijd wisten we niet echt wat we zagen, omdat je daarvoor inhoudelijke kennis nodig hebt van onder andere het drinkwaterdistributieproces en de processen die tot veranderingen van de watersamenstelling leiden. Dit laat zien dat je voor een zinvolle analyse van big data altijd zowel datawetenschappers als inhoudelijke specialisten nodig hebt. Alleen dan kun je je bedrijfsvoering echt verbeteren. Door onze analyse te combineren met de inhoudelijke kennis binnen Vitens konden we bijvoorbeeld aantonen dat een afsluiter dichtstond, terwijl hij open leek te staan.”

De datawetenschappers die Vitens ondersteunen bij het analyseren en slim inzetten van data komen onder meer uit het High Potential Program van Anchormen. (Foto: YouTube/Anchormen)
>> Lees meer

Proefprojecten

Gooijer: “De inzending van Anchormen bevestigde ons vermoeden dat we onze bedrijfsvoering konden verbeteren door slim gebruik te maken van big data. Daarom hebben we dit bedrijf gevraagd om samen met ons proefprojecten uit te voeren om de mogelijkheden in beeld te krijgen. Als eerste hebben we een proef gedaan rond Leeuwarden, waar we al relatief veel sensoren in het drinkwaternet hadden aangebracht. Bij deze proef hebben we gekeken naar de watersamenstelling. Als Vitens dachten we dat deze heel constant was, maar de data-analyse liet zien dat de samenstelling behoorlijk varieert. Die variatie wordt onder meer veroorzaakt doordat we het Friese drinkwaternet voeden vanuit vijf verschillende drinkwaterproductiebedrijven. Elk bedrijf produceert water met een specifieke samenstelling. Met de waterkwaliteitssensoren kunnen we het water van ieder productiebedrijf afzonderlijk detecteren. Door deze kwaliteitsgegevens te combineren met gegevens over de stroomsnelheid in het leidingnetwerk, kunnen we ook zien hoe het water zich door het netwerk beweegt. En dat blijkt vaak anders te gaan dan we dachten. Zo viel op dat het drinkwater niet altijd de kortste route volgt van bron naar afnemer. Daardoor verblijft het water langer in het netwerk en kan er ongewenste biologische activiteit optreden die uiteindelijk tot bruin water kan leiden. Nu we dat weten, kunnen we bepaalde afsluiters dichtzetten om ervoor te zorgen dat water de snelste route volgt en zo kort mogelijk in het netwerk zit. Ook kunnen we het transport optimaliseren, zodat we ons bestaande netwerk efficiënter gebruiken.”

‘Als Vitens dachten we dat de watersamenstelling heel constant was, maar de data-analyse liet zien dat de samenstelling behoorlijk varieert.’

“Doordat we de watersamenstelling in ons netwerk nu continu kunnen volgen, dienen zich nieuwe kansen aan”, aldus Gooijer. “We kunnen afnemers bijvoorbeeld vooraf waarschuwen als de waterkwaliteit tijdelijk iets minder is. Ook kunnen we onze zakelijke klanten een vaste waterkwaliteit gaan garanderen. Zuivelfabrieken stellen bijvoorbeeld hoge eisen aan de hardheid van het water. Als we straks zien dat er een pakketje water met een andere hardheid richting een zuivelfabriek gaat, kunnen we de betreffende leiding even afsluiten en het water naar afnemers voeren die minder last hebben van variaties in kwaliteit.”

Lekdetectie

“Een ander proefproject betrof lekdetectie. Door de meetgegevens van druksensoren continu te monitoren, kunnen we grote lekken – waarbij per uur meer dan vijftien duizend liter water weglekt – snel signaleren. Voor kleinere lekken hebben we ook een detectiemethode gevonden. Daarvoor kijken we per balansgebied – bijvoorbeeld een wijk met vijfhonderd woningen – naar het waterverbruik tussen twee en drie uur ‘s nachts. Het verbruik is dan laag en heel constant. Als je dit nachtverbruik langere tijd volgt en ziet dat het in de loop van de tijd geleidelijk toeneemt, dan weet je dat er ergens in het gebied een lek zit. Op deze manier hebben onze operators een tijdje terug een lek in Beetsterzwaag ontdekt.”

“Als je weet dat er ergens een lek in het netwerk zit, dan kun je de globale locatie van het lek bepalen door tijdelijk extra drukmeters te plaatsen of door slim te ‘spelen’ met afsluiters”, legt Gooijer uit. “Vroeger ging je dan vervolgens om de honderd meter graven om de exacte locatie van het lek te vinden. Nu gebruiken we meestal een drone met een infraroodcamera die temperatuurverschillen waarneemt. Het weglekkende water zorgt in de winter lokaal voor een hogere en in de zomer voor een lagere bodemtemperatuur.”

Black box

“Het op deze manier benutten van big data zorgt ervoor dat het distributienetwerk voor Vitens niet langer een black box is”, legt Van Wijngaarden uit. “Door de data met slimme algoritmen te analyseren, krijgt het bedrijf inzicht in het functioneren van het leidingennetwerk en kan het gericht gaan sturen. Natuurlijk moet je als bedrijf wel voor elke toepassing vooraf een goede afweging maken tussen de benodigde investering en de verwachte baten. Hoeveel sensoren moet je bijvoorbeeld aanbrengen en welke voorzieningen op IT-gebied zijn nodig? Zo heb je een snelle internetverbinding nodig als je afsluiters realtime wilt bedienen. Wat dat betreft is de werkwijze die Vitens volgt, met eerst een proof of concept, dan een pilot in een deel van het verzorgingsgebied en vervolgens het uitwerken van een businesscase, erg raadzaam.”

“Los daarvan is het goed om te beseffen dat het benutten van big data meer omvat dan het plaatsen van sensoren en het ontwikkelen van algoritmen. Zo veranderen ook de werkprocessen, wat in eerste instantie vaak tot weerstand leidt. Dat betekent dat je veel tijd moet steken in het begeleiden van mensen en moet laten zien dat data-analyse vooral gebruikt wordt als beslissingsondersteunend instrument en ervoor zorgt dat er minder routinematige handelingen nodig zijn.”

BIM’men in de bodem

De nieuwe verbinding tussen Houten en de A12 komt er op papier, in de praktijk én virtueel. Aannemer Dura Vermeer, die het project op 19 februari 2013 gegund kreeg, maakt bij het ontwerp, de aanleg en het beheer en onderhoud gebruik van een Bouw Informatie Model (BIM). Een bijzondere keuze, want bij infraprojecten zijn BIMs lang niet zo gebruikelijk als in de woningbouw.

Kort gezegd is een Bouw Informatie Model (BIM) een digitaal 3D-model van het te realiseren object, waarin alle relevante informatie is opgeslagen. In het BIM van een nieuwbouwhuis kun je bijvoorbeeld opzoeken waar het raam komt, hoe groot het is en welke materialen er gebruikt worden. Omdat alle betrokken partijen in hetzelfde model werken, zijn de data altijd compleet en up-to-date. Met name in de woningbouw kan een BIM winst opleveren, omdat de modelonderdelen vaak herbruikbaar zijn (voor tien ramen hoef je er maar één te modelleren). Bij infraprojecten speelt dit voordeel in mindere mate en staat de toepassing van BIM nog in de kinderschoenen.

Procescoördinator Mark van der Meer: “Voor het project bij Houten, de N421, hebben we om meerdere redenen gekozen voor een BIM. Het is allereerst een communicatiemiddel naar de omgeving en de opdrachtgever. Hinderbeperking is één van onze projectdoelstellingen en het was een belangrijk criterium bij de gunning. Ten aanzien van fasering, logistiek en werkwijze hebben we een aantal beloftes gedaan. Met het BIM kunnen we die beter nakomen en laten zien dát we ze nakomen. Je kunt straks heel precies laten zien wat er bij mensen voor de deur gebeurt, waar de bouwwegen lopen, welke tijdelijke constructies er zijn. Bovendien is duidelijk wanneer er werkzaamheden zijn, want de fasering verwerken we ook in het model.”

Ondergronds

Het BIM voor het project in Houten bevat ook ondergrondse objecten, zoals de tunnel die bij de Achterdijk wordt aangelegd. “Toen die aan het model werd toegevoegd, bleek dat het voorkeurstracé van de provincie voor kabels en leidingen precies de folieconstructie doorkruist”, legt Jeroen Vels, 3D-modelleur en BIM-specialist, uit. “Dat geeft mogelijke lekkagepunten die je wilt voorkomen.” Met de visualisaties uit het BIM gaan ze nu samen met de provincie een oplossing bedenken. Van der Meer: “Zonder BIM zouden we deze raakvlakken minder snel hebben vastgesteld: je vindt ze nu direct als je aan het ontwerpen bent, en niet pas erna, als je plannen met elkaar gaat vergelijken.”

Volgens de heren heeft een BIM zeker een meerwaarde voor ondergrondse aspecten, omdat daar de meeste risico’s zitten. Tegelijkertijd kunnen onzekerheden in de bodem het model minder betrouwbaar maken, of valt dat mee? Vels: “Het klopt dat je sommige dingen niet exact in een BIM kunt vastleggen. Van kabels en leidingen is de diepte bijvoorbeeld nergens geregistreerd. Maar de x/y-locatie wel, dus op die plek voeg je de kabel toe aan het model en dan kun je schuiven met de diepte. Als we ergens problemen vermoeden, gaan we met proefsleuven na hoe diep de kabel in de praktijk ligt.”

“De grondopbouw leggen we nog niet vast in het BIM, die is te onzeker. In het DINOloket staat vooral puntinformatie en je kunt verschillende punten niet zomaar met elkaar verbinden: dat een zandlaag bij punt A en punt B op diepte X ligt, wil niet zeggen dat de laag overal tussen A en B op diepte X ligt. De puntinformatie uit het DINOloket en onze eigen sondeerresultaten kun je wel toevoegen om projectinformatie centraal te houden. Ik zie constructeurs echter nog niet het BIM raadplegen voor sondeerwaarden, zo ver zijn we nog niet”, aldus Vels.

3D versus 2D

Ook gaat het BIM nog niet de bouwplaats op. Als het ontwerp klaar is, worden voor de uitvoerders 2D-tekeningen uitgedraaid. “Onze sector is conservatief, je kunt niet zomaar met een 3D-model komen aanzetten. Ook bouw- en woningtoezicht is gewend op een bepaalde manier hun tekeningen te krijgen”, vertelt Vels. “De tekeningen worden wel uit het model gegenereerd, dus als er iets in het model verandert, verandert dat ook op de tekeningen. Toch is hier veel winst te boeken. Ik ben nu de helft van de tijd kwijt aan het modelleren en de andere helft aan het maken van tekeningen. Op de modelleertijd kun je niets verdienen, want die heb je altijd nodig, maar het maken van tekeningen kan sneller. In de toekomst gaat het model wellicht mee naar de bouwkeet en printen ze daar de tekeningen die ze nodig hebben.”

Combineren

Over het algemeen gaat een BIM over één bouwwerk, maar zeker in het geval van infraprojecten staat een constructie zelden op zichzelf. Bij het project van Dura Vermeer gaat ProRail bijvoorbeeld aan de slag met een spoortunnel. “Hun tunnel loopt straks onder onze weg door. Omdat de aanbesteding nog loopt, is er verder nog weinig bekend, maar om de raakvlakken te beheersen, zullen we telkens als zij een fase af hebben, de tunnel verwerken in ons model. Het is even afwachten hoe gedetailleerd we dat kunnen doen en wat de kwaliteit van het model is, maar zo willen we het wel insteken”, zegt Van der Meer.

Vels: “De volgende stap – maar dat is toekomstmuziek – is een nationale database van BIMs. Je kunt erop wachten dat opdrachtgevers eisen dat je niet alleen de echte weg en kunstwerken oplevert, maar ook het model ervan. De bottlenecks zijn nog welk formaat je moet opleveren en welke informatie je aan het model moet hangen.”

“Op termijn moeten we gewoon van de term ‘BIM’ af. Het principe van 3D-modelleren, centraal opslaan van informatie en koppelen van informatie aan objecten, is iets wat je in de toekomst standaard moet toepassen”, aldus Vels.

Ondergronds schatkamer Domplein

Op het Utrechtse Domplein is een ondergronds publiekscentrum gebouwd over en om archeologische overblijfselen heen. Zo blijft belangrijk archeologisch erfgoed in situ bewaard, terwijl het tegelijkertijd toegankelijk is voor publiek. Het publiekscentrum, DOMunder en ook wel Schatkamer Domplein II genoemd, is sinds juni 2014 open en toont tweeduizend jaar geschiedenis van het Domplein. Tal van 3d-reconstructies, foto’s en films laten zien hoe het gebied er vanaf de Romeinse tijd heeft uitgezien.

DOMunder is aangelegd op de plek waar archeologen in de jaren dertig en veertig van de vorig eeuw hebben gegraven. Alleen in deze ‘geroerde grond’ van het Domplein – dat een van de drieëntwintig rijksarcheologische monumenten in Nederland is – mocht opnieuw worden gegraven. Het betreft een gebied van circa 350 vierkante. De aanwezigheid van de vele archeologische overblijfselen in de grond onder het Domplein bemoeilijkte de bouw van het publiekscentrum en zorgde voor onzekerheid. Zo kon elke onverwachte vondst in de ondergrond invloed hebben op de constructie en om nieuwe oplossingen vragen.

Afgebakend gebied

Voorafgaand aan de bouw is een uitgebreide nulmeting gemaakt van de staat van de omliggende bebouwing, waaronder de 112 meter hoge Domtoren. Hiervoor is onder meer gebruikgemaakt van drones met camera’s. Vervolgens is met informatie over eerdere deelopgravingen, grondradar, een 3D-laserscan, sonderingen en nieuwe proefsleuven en –ontgravingen het werkgebied nauwgezet in kaart gebracht. Dat maakte het mogelijk om zonder verstoring van de archeologische overblijfselen een damwand in de grond te drukken rondom het afgebakende gebied.

Toch zijn er tijdens de werkzaamheden interessante vondsten gedaan. Zo werden skeletten, munten, een grafsteen uit 1397 van een vicaris van de Domkerk. Deze zijn nu voor de bezoekers van het centrum te bewonderen.

Dakconstructie

De volgende stap was het aanbrengen van de dakconstructie. Deze bestaat uit een betonnen stempelraam met uitsparingen voor een aantal glasvensters. Voor deze constructie is gekozen, omdat onder het stempelraam de archeologische ontgravingen konden worden gedaan – waarbij de grond via de uitsparingen werd afgevoerd – en het stempelraam daarnaast de mogelijkheid bood om de bouwput snel af te dekken als het Domplein beschikbaar moest zijn voor grootschalige evenementen zoals de opening van de Vrede van Utrecht. Uiteindelijk is het stempelraam geïntegreerd in het definitieve betondek.
De dakconstructie steunt op een aantal uit 1480 daterende pilaren van het middenschip van de Domkerk, dat in 1674 door een storm werd verwoest. Het dak rust daarnaast op de damwand en drie extra toegevoegde funderingspalen. Deze extra palen maakten het mogelijk dat de dikte van het betondek kon worden beperkt tot 350 millimeter en bij niet-dragende pijlers zelfs tot 200 millimeter.

Bouwkundige maatregelen

De archeologen hebben tot een diepte van vijf meter onder het maaiveld de geschiedenis blootgelegd. Om te zorgen dat er bij de opgravingen niets mis ging, zijn diverse bouwkundige maatregelen genomen. Zo is vooraf met groutinjecties en ijzeren pinnen de stabiliteit van een romaanse constructie van veldkeien veiliggesteld. Verder werd de vochthuishouding van de kleilagen continu in de gaten gehouden en waren vooraf compensatiemaatregelen vastgesteld zodat bij een eventuele calamiteit direct kon worden ingegrepen.

Tweeduizend jaar geschiedenis

In DOMunder wordt nu tweeduizend jaar geschiedenis verteld. Het verhaal omvat de Romeinse tijd vanaf het jaar 47, de kerstening en kerkenbouw door Willibrord (695 ), de inval van de Noormannen (920), de bouw van de Dom (1023) en de storm die het middenschip vernielde (1674). In de blootgelegde kleilagen zijn de asresten aan te wijzen van het door Germanen verwoeste castellum tijdens de opstand in het jaar 69.

Wetsvoorstel voor basisregistratie ondergrond (BRO) naar Tweede Kamer

In december 2008 besloot het toenmalige kabinet tot de invoering van een basisregistratie ondergrond (BRO): een nationale databank met gegevens over de ondergrond. Een wetvoorstel hierover ligt nu bij de Tweede Kamer.

15 januari 2014

Op 10 januari jl. heeft minister Schultz van Haegen (IenM) een wetsvoorstel naar de Tweede Kamer gestuurd dat voorziet in een basisregistratie met bodem- en ondergrondgegevens (BRO). Het gaat hierbij om gegevens over de geologische en bodemkundige opbouw van de ondergrond, ondergrondse constructies en gebruiksrechten in relatie tot de ondergrond. Ondergrondse (delen van) bouwwerken als parkeergarages en kelders of infrastructuur als tunnels vallen buiten het bereik van de basisregistratie. Dat geldt eveneens voor kabels en leidingen in de ondergrond, waarvoor registratie al via de Wet informatie-uitwisseling ondergrondse netwerken (WION) geregeld is.

De basisregistratie bouwt voort op twee bestaande landelijke systemen: DINO van TNO, met geowetenschappelijke gegevens over de diepe en ondiepe ondergrond van Nederland, en BIS van Alterra, waarin kaarten zijn opgenomen over verschillende aspecten van bodem en grondwater. Hierdoor bevat de BRO reeds gegevens vanaf het moment van oprichting.

Betrokken partijen

De Minister van Infrastructuur en Milieu is de houder van de basisregistratie ondergrond. Het operationeel beheer is in handen van de Geologische Dienst Nederland, onderdeel van TNO. De primaire verantwoordelijkheid voor het leveren van relevante gegevens ligt bij de bronhouders. Dat zijn de bestuursorganen die in het kader van de uitvoering van een publiekrechtelijke taak of bij de uitvoering van werkzaamheden gegevens verkrijgen die in BRO thuishoren. Bijvoorbeeld gemeenten die voor het opstellen van een bestemmingsplan bodemonderzoek (laten) uitvoeren of een provincie die een watervergunning voor het onttrekken van grondwater verleent.

Voor bestuursorganen betekent de BRO dat zij gegevens over de ondergrond, die onder het bereik van de BRO vallen, verplicht aan de BRO moeten aanleveren. Dat geldt echter alleen voor nieuwe gegevens die dateren van na de inwerkingtreding van de voorgestelde wet.

Gebruik

Aangezien de BRO gratis via internet toegankelijk is, kan iedereen van de gegevens gebruikemaken. Bestuursorganen krijgen de plicht om van de BRO gebruik te maken wanneer zij een gegeven of model nodig hebben dat daarin als authentiek is opgenomen. In de wet ligt vast welke gegevens van de basisregistratie authentiek zijn. Authentieke gegevens en modellen zijn onderworpen aan intern en extern kwaliteitsonderzoek, zodat ze zonder nader onderzoek bij de uitvoering van publiekrechtelijke taken te gebruiken zijn.

Burgers en bedrijven hoeven overheden geen gegevens meer te verstrekken die reeds als authentiek gegeven in de BRO zijn opgenomen (met uitzondering van enkele gevallen). Maar een bedrijf dat voor een vergunningaanvraag voor de uitvoering van een werk gegevens over de ondergrond nodig heeft, kan daarbij niet volstaan met een verwijzing naar de BRO: het bedrijf dient zelf te beoordelen welke gegevens uit de BRO het daarvoor wenst te gebruiken.

SOS: Meer meten met infrarood

Hoe kan data helpen tunnels veiliger te maken? Bieden nieuwe technieken of inzichten kansen om de veiligheid te verhogen of de veiligheid op niveau te houden met hogere beschikbaarheid of tegen lagere kosten? Ontwikkelingen op ICT-gebied gaan snel. Meer rekenkracht en daaruit volgende snellere verwerking van data, maken het zinvol bestaande oplossingen tegen het licht te houden. In de Westerscheldetunnel is een proef gedaan met infraroodsensoren als basis voor het snelheidsonderschrijdingssysteem (SOS). Daaruit blijkt dat de beperkingen van bestaande systemen met detectielussen, kunnen worden weggenomen.

Het bedrijf Soltegro heeft op eigen initiatief een SOS ontwikkeld en vervolgens de N.V. Westerscheldetunnel bereid gevonden mee te werken aan een proefopstelling. “Ontwikkeling in eigen beheer is wellicht ongebruikelijk”, zegt commercieel directeur Jan-Martijn Teeuw van Soltegro, “maar past wel bij onze werkwijze. Wij positioneren ons tussen ingenieursbureaus en automatiseringbedrijven in. Bij ons werken veel ICT-specialisten, maar ook elektrotechnisch en werktuigkundig ingenieurs. Met die disciplines werken we op een integrale manier aan projecten. En dat brengt met zich mee dat wij ook anders tegen problemen aankijken.”

Manager systems engineering en innovatie Franc Fouchier legt uit wat dat in de praktijk inhoudt: “De ervaring die wij hebben opgedaan in de softwarewereld projecteren we op de civieltechnische wereld. Dat betekent dat je eerst een probleem goed analyseert zonder daarbij al oplossingsrichtingen in het achterhoofd te hebben en pas in tweede instantie kijkt naar de combinatie van technieken die je kunt inzetten om dat probleem op te lossen. In de praktijk is deze aanpak vaak niet mogelijk, omdat bepaalde oplossingen zijn voorgeschreven. Zo staat in de tunnelstandaard dat je voor snelheidsmeting inductielussen moet toepassen. In onze optiek heb je voor een optimale oplossing keuzevrijheid nodig. Daarom konden we het SOS dat we in de Westerscheldetunnel hebben getest ook alleen maar in eigen beheer ontwikkelen.”

“In onze optiek heb je voor een optimale oplossing keuzevrijheid nodig.”

Elk voertuig meten

Met een SOS kan worden gedetecteerd of de snelheid van voertuigen op een willekeurig punt te laag wordt en er daardoor gevaarlijke situaties ontstaan die bijvoorbeeld kunnen leiden tot kop-staartbotsingen. Het gebruik van inductielussen om snelheidsverschillen te detecteren kent een aantal beperkingen. Er wordt alleen gemeten op de plaats van de lus, en defecten aan een inductielus leiden bij vervanging vrijwel altijd tot verminderde beschikbaarheid van de tunnel. Jan-Martijn Teeuw: “Met onze sensoren zijn we in staat elk voertuig in de tunnel uniek te detecteren. Je volgt het bewegende object en dat biedt meer mogelijkheden. Je verzamelt meer informatie. Met behulp van software kun je detecteren of voertuigen afwijkend gedrag vertonen. Het gaat dus verder dan alleen detecteren of een willekeurig voertuig op een bepaalde plaats onder een minimumsnelheid komt. Bovendien kun je door bijvoorbeeld een kapotte sensor een meting missen en nog steeds een betrouwbaar resultaat hebben.”

In de Westerscheldetunnel is het systeem van Soltegro op een deel van het traject geïnstalleerd, naast het bestaande systeem. De wegverkeersleiders hebben beide systemen gemonitord en Soltegro feedback gegeven. In een halfjaar tijd zijn enorm veel meetgegevens verzameld. Daaruit blijkt dat de betrouwbaarheid van het systeem bijzonder hoog is. De mensen van de Westerscheldetunnel hebben beaamd dat het goed heeft gefunctioneerd. “De betrouwbaarheid is cruciaal”, vindt Jan-Martijn Teeuw. “Als systemen te vaak valse meldingen geven, is het gevolg dat wegverkeersleiders het niet meer serieus nemen en ook niet reageren als er wel iets aan de hand is. Dan neemt de veiligheid per definitie af.”

Tijd in plaats van afstand

Implementatie van een SOS met infraroodsensoren vindt, net als bij gebruik van detectielussen, plaats op basis van een risicoanalyse. Bij een steile uitrit, zoals bij de Westerscheldetunnel, mag je verwachten dat de snelheid van vrachtwagens sneller terugloopt. In zo’n situatie zal bij beide systemen sprake zijn van meer meetpunten dan in een vlak deel van de tunnel. Het verschil zit in de meeteenheid. Bij gebruik van detectielussen is er per definitie sprake van afstand. Met de sensoren wordt gemeten in tijd, en is het ook mogelijk om meer dan alleen snelheidsverschillen te detecteren.

Franc Fouchier: “Met infrarood detecteren we bijvoorbeeld ook of al het verkeer ineens naar één baan opschuift. Dat kan voor de wegverkeersleiding een teken zijn dat er sprake is van bijvoorbeeld afgevallen lading, langzaam rijdend verkeer of stilstand. En de data die je verzamelt kun je ook gaan gebruiken om verkeersbewegingen te voorspellen. Het is voorstelbaar dat je met dit systeem ruim van tevoren kunt voorspellen waar en wanneer filevorming ontstaat en dat je vanuit het systeem vervolgens meteen deze informatie naar in-carsystemen verstuurt. Daar kun je overigens de wegverkeersleider als buffer tussen zetten. Het is maar net wat de wegbeheerder wil.”

Gebruikersinterface van het ontwikkelde SOS. (Beeld: Soltegro)

Waar gaat dat naartoe?

“In de wereld van het ‘Internet of Things’ krijgen we steeds meer situaties waarin systemen beslissingen gaan nemen”, vervolgt Franc. “Wij verwachten dat het die kant op gaat. Vandaar onze integrale visie en de keuze om niet de omgeving te detecteren, maar het object dat in die omgeving beweegt. De informatie die door het object wordt gegenereerd, opent nieuwe toepassingsmogelijkheden.” Jan-Martijn Teeuw: “We richten ons nu in eerste aanleg op tunnels, maar er kan natuurlijk veel meer met deze techniek. Je kunt er bijvoorbeeld ook mee detecteren hoe voertuigen in een parkeergarage bewegen. Voor ons is de volgende stap om in gesprek te gaan met beheerders van tunnels waar detectielussen echt niet voldoen. In de praktijk van de tunnelstandaard zie je nu al wel dat er ruimte komt voor projectspecifieke afwijkingen en er wordt al gesproken in termen van ‘standaard of gelijkwaardig’. Daar liggen kansen voor deze vorm van detectie, maar formeel zou de toepassing nu alleen kunnen in niet-rijkstunnels.”

Kennisbank

Artwork: "Library" by Lori Nix | www.lorinix.net

Dit was de Onderbreking Meten is weten

Bekijk een ander koffietafelboek: