Ondanks de populariteit is de spoorwegsector nog steeds niet perfect en kan er op verschillende manieren worden verbeterd. Een van de belangrijkste prioriteiten voor ingenieurs en ontwerpers in de spoorwegindustrie is snelheid, die altijd kan worden verbeterd als er betere technologie wordt ontwikkeld. Dit is vooral belangrijk wanneer de vraag naar treinen groot is, omdat ze dan een groter aantal mensen effectiever kunnen vervoeren. Snellere treinen kunnen ook rechtstreeks concurreren met vliegreizen, wat een lagere uitstoot betekent.

De EU heeft de missie om tegen 2050 CO2-neutraal te zijn en de spoorwegindustrie kan een rol spelen om de EU te helpen dit doel te bereiken. Sommige technologieën ondersteunen het gebruik van geëlektrificeerde spoorwegen, wat de uitstoot van conventionele treinen aanzienlijk zou verminderen. Een ander aspect dat verbeterd wordt door betere technologie is veiligheid, omdat het risico van menselijke fouten vervangen kan worden door automatische processen. In de loop der jaren hebben we veel innovaties gezien die deze problemen moesten aanpakken. Sommige waren succesvol, andere niet. Bekijk hieronder de 6 beste innovaties op het gebied van spoorwegtechnologie van dit moment.

Hogesnelheidstrein

Hogesnelheidstreinen bieden de snelste manier om tussen grote steden te reizen. Sommige hogesnelheidstreinen zoals de Shinkansen (bullet train) in Japan en de TGV in Frankrijk kunnen snelheden tot 320 kilometer per uur halen. Dit voldoet aan de toenemende vraag naar sneller en beter reizen van A naar B en rond stedelijke gebieden, waardoor de verkeerscongestie afneemt en de mobiliteit verbetert. Bij dergelijke snelheden zijn dit soort treinen een concurrent voor vliegreizen, terwijl ze ongeveer acht keer energiezuiniger zijn, volgens de International Association of Railways (UIC).

Momenteel rijden er slechts in 16 landen hogesnelheidstreinen. De meeste landen hebben speciale sporen en routes voor hogesnelheidstreinen, maar ze kunnen ook op conventionele sporen rijden met lagere snelheden. Op het dak gemonteerde stroomafnemers en bovengrondse toevoerleidingen wekken het vermogen op om de treinen, die vaak twee gesynchroniseerde motoren aan weerszijden hebben, aan te drijven.

Maglev, kort voor magnetische levitatie, verwijst naar treinen die ongeveer 10 cm boven de grond zweven. In tegenstelling tot traditionele spoorwegtechnologie hebben magneetzweeftreinen geen wielen en gebruiken ze in plaats daarvan elektromagnetische krachten om de trein boven de rails te tillen. De magneten die voor maglev-treinen worden gebruikt zijn supergeleidend, wat betekent dat wanneer ze worden afgekoeld tot -268 C, ze in staat zijn om magnetische velden te genereren die tien keer sterker zijn dan gewone elektromagneten, waardoor ze de trein kunnen optillen en voortbewegen. Dit betekent dat er geen wrijving is bij dit soort treinen, waardoor ze met hoge snelheden kunnen rijden. De hoogste snelheid die een maglev-trein ooit heeft bereikt is 603 km/u.

Maar het zijn niet alleen de hoge snelheden die maglev-treinen zo aantrekkelijk maken. Het gebruik van elektronische aandrijfsystemen vermindert het gebruik van fossiele brandstoffen voor energie en beperkt de uitstoot. Omdat er geen wrijving op de rails is, hebben maglev-treinen over het algemeen minder energie nodig om op snelheid te blijven en het regeneratieve remsysteem hergebruikt energie die bij conventionele treinen verloren gaat. Omdat er geen contact nodig is, betekent dit ook dat er minder onderhoud hoeft te worden uitgevoerd aan de geleiding en de treinen, omdat het risico op slijtage van onderdelen aanzienlijk kleiner is.

Wat is hyperloop-technologie?

Hyperloop maakt hogesnelheidsvervoer mogelijk door gebruik te maken van lagedrukbuizen om capsules te vervoeren. De capsules reizen door vacuüm, waardoor de luchtweerstand bijna geëlimineerd wordt en ongelooflijk hoge snelheden tot 1100 km/u mogelijk zijn. De capsules worden vervoerd met behulp van magnetische levitatietechnologie, wat betekent dat passagiers, hoewel ze met hoge snelheid reizen, nog steeds kunnen genieten van een comfortabele en stille reis. Bovendien is de Hyperloop, met zijn volledig elektrische en energiezuinige werking, een duurzame vorm van transport die een sleutelrol zou kunnen spelen in de plannen van Europa om in 2050 klimaatneutraal te zijn.

Op dit moment zijn veel bedrijven actief bezig met het testen en ontwikkelen van Hyperloop-technologie. We duurt echter nog minstens 7-8 jaar voordat de hyperloop-technologie kan worden ingezet. De enige Hyperloop-testlocatie in Europa ligt in München, Duitsland, genaamd de TUM Hyperloop. Het lijkt nog lang te duren voordat we deze futuristisch ogende technologie in actie zullen zien, maar als er passagiers kunnen worden vervoerd, zou dit wel eens de nieuwe norm kunnen worden.

Automatische treinbesturing (ATO)

ATO (Automatic Train Operation)-systemen verwijzen naar de technologie die treinen laat rijden met weinig tot geen menselijke tussenkomst. De systemen maken gebruik van een combinatie van sensoren, computers en communicatieplatforms om de snelheid, de acceleratie en het remmen van treinen te regelen. ATO’s dragen bij aan een veiliger spoorwegennet door het risico op menselijke fouten te minimaliseren, omdat ze met een nauwkeurige regeling van de treinsnelheid een veilige afstand tot andere treinen kunnen bewaren en botsingen kunnen voorkomen. Ze zijn ook energie-efficiënter omdat ze het energieverbruik kunnen optimaliseren en verspilling kunnen verminderen, terwijl ze ook het potentieel hebben om regeneratieve remsystemen te integreren.

AR en VR

Augmented Reality (AR) en Virtual Reality (VR) kunnen worden gebruikt om het spoorwegpersoneel immersive en effectieve trainingsoplossingen te bieden. Het resultaat is een realistische omgeving die machinisten, conducteurs en onderhoudsmedewerkers een levensechte situatie laat ervaren die ze in hun eigen tijd kunnen ontdekken. AR en VR kunnen ook worden gebruikt bij het ontwerpen en plannen van nieuwe netwerken, sporen en infrastructuur, of aanpassingen aan bestaande netwerken, omdat spoortechnici en planners dit kunnen inzetten om voorgestelde ontwerpen beter te visualiseren en te evalueren. Door digitale modellen te gebruiken om ideeën te laten zien, krijgen stakeholders of investeerders een beter beeld van hoe het eindproduct eruit zal zien.

Positive Train Control (PTC)

PTC is een geavanceerd veiligheidssysteem dat werkt volgens de principes van automatisering. Door treinen in realtime te monitoren met behulp van GPS-technologie, zijn PTC-systemen ontworpen om de veiligheid te verbeteren door automatisch in te grijpen als er onveilige situaties worden gedetecteerd of voorspeld die tot botsingen kunnen leiden. Met alle informatie verzameld in een gecentraliseerd controlecentrum kunnen de PTC-systemen de treinsnelheid bewaken en regelen op basis van verschillende factoren zoals omstandigheden, spoorbochten, hellingen en meer. Als een trein de snelheid overschrijdt, kan het systeem automatisch remmen of de machinist een hoorbare of zichtbare waarschuwing geven.