Slimmer en sneller: ERTMS : ERTMS versnelt met digital twin

Intelligentie

“Met onze innovatie gaat het hele productieproces, van inwinning tot aan de digitale tweeling, aanzienlijk sneller”, legt Nico Schaefers van GeoNext uit. Momenteel wordt er nog gewerkt met schematische tekeningen.

Dat moet anders volgens Schaefers. “Op een tekening krijg je nooit de werkelijkheid in beeld. Je weet bijvoorbeeld niet precies waar objecten staan en dat zorgt voor problemen op het moment dat je werkzaamheden uit wil voeren. Dan blijkt het sein dat je wil plaatsen ineens niet te passen en moet je nieuwe plannen maken. Dat is duur en tijdrovend.”

Met het maken van een exacte kopie, een zogenaamde ‘digital twin’, weten de mensen binnen precies hoe de situatie buiten is. Maar wat betekent zo’n digital twin precies? “Iedereen kent Google Maps. Daar zou je het mee kunnen vergelijken, alleen dan wel een stuk slimmer. Achter Google Maps zit namelijk geen intelligentie en wat wij maken is intelligent. Op het moment dat je op een foto klikt, zie je direct wat het is. Wij leveren een bestand waarin alle objecten digitaal staan. Zie het als een digitale interactieve maquette van de werkelijkheid.”

Manier van meten

Hoe gaat het maken van die digital twin in zijn werk? “Inwinning kan vanaf het spoor of vanuit de lucht. Dat doen we met hoogwaardige Lidar. Dat zijn laserstralen die in 3D meten. En we gebruiken hoogwaardige fotocamera’s. We plaatsen de apparatuur op een helikopter, vliegtuig of trein en zijn zo in staat zeer snel data te verzamelen. We maken gebruik van twee sensoren. Eentje is een laser die een miljoen puntjes per seconden meet, dat zijn domme puntjes. Die zeggen in principe niets. De andere sensor maakt foto’s. Door de foto’s geautomatiseerd aan de punten te koppelen worden het slimme punten.”

Het maken van zo’n puntenwolk is niet uniek, maar het slim maken daarvan wel. “Het inwinnen van punten door middel van een laser is niet nieuw, maar het omzetten in een digital twin wel. We zijn nu algoritmes aan het schrijven om de computer te leren wat een bepaalde verzameling punten betekent. We leren de computer om een verzameling puntjes om te zetten in een object. Zodat de computer straks weet: ‘hé, deze verzameling puntjes is een bovenleidingmast’. Daar koppelen we dan een foto aan om de mast te identificeren.”

ERTMS

Een belangrijke factor tijdens het ontwerpproces van ERTMS is dat de buitenwereld niet stil staat. “Het spoor moet worden onderhouden, objecten worden vervangen en de infrastructuur wordt aangepast. Hoe zorgen we ervoor dat straks het ontwerp nog klopt met wat er buiten in de werkelijkheid aanwezig is?”, vraagt Schaefers zicht hardop af.

Met behulp van de innovatie van GeoNext kan ERTMS tot wel tien jaar eerder geïmplementeerd worden. Schaefers legt uit hoe dat zit. “Als je beschikt over nauwkeurige data, heb je minder verificaties nodig. Bij een ontwerpproces gaat een ontwerper aan de slag. Op een bepaald moment dient het ontwerp geverifieerd te worden aan de werkelijke situatie buiten. Dan is de vraag: ‘kunnen we op deze plek nog wel bouwen?’. Als dat niet kan omdat de werkelijkheid net iets anders is dan de tekening, dan is er een probleem. Dat moet het hele ontwerpproces opnieuw en dat kost ontzettend veel tijd en geld. Wij hebben aangetoond met onze business case dat dat soort problemen worden voorkomen, wanneer je de beschikking hebt over een digital twin.”

Dat ProRail de probleemvraag bij de partijen heeft neergelegd en anders is gaan aanbesteden, is volgens Schaefers een hele mooie stap in de goede richting. “Ik zat direct vol ideeën. Het proces is geweldig. Het is heel mooi om samen iets helemaal nieuws te ontwikkelen. Het geeft zoveel energie om het samen met een team te doen. Ik vind het echt een van de leukste periodes in mijn carrière.”

Testfase

De testfase gaat nu van start en dat is voor Schaefers en GeoNext een spannende, maar leuke tijd. “Het is hard werken en er moet nog een hoop gebeuren. We gaan nu echt de daad bij het woord voegen. Onze ambitie is dat het dit jaar werkzaam is. Er heerst voornamelijk gezonde spanning. Als alles lukt is dit voor GeoNext een prachtige mijlpaal. We hebben er vertrouwen in en vooral heel veel zin in.”