Mikos, 15 januari 2017
Bijna tweehonderd jaar geleden werd het eerste spoor aangelegd in Nederland. In de eerste cursus heb ik de geschiedenis van het spoor behandeld, in de tweede cursus wat er bij komt kijken om daadwerkelijk een trein te laten rijden. In deze derde cursus ga ik in op de techniek van het spoor.
Beveiliging
Als dat spoor er dan eenmaal ligt en er een trein met bevoegd personeel geregeld is, er een dienstreling is opgesteld zodat reizigers weten wanneer de trein gepland hoort te vertrekken en zijn ingestapt, vertrekt de trein. Het spoor ligt echter niet compleet rechtuit van station naar station; er zijn onderweg vaak wissels te vinden om vanaf hetzelfde spoor naar een andere richting te komen dan enkel rechtuit, er zijn inhaalsporen voor bijvoorbeeld goederentreinen en er zijn stations waar niet alle treinen stoppen. Om een en ander in goede banen te leiden en veilig te houden, zijn er lichtseinen langs het spoor gebouwd. Ze verschillen optisch maar weinig van een normaal verkeerslicht, maar er zitten toch een flink aantal functies op die je bij een verkeerslicht niet tegen zult komen. Maar hoe werken die seinen dan? Om dat te kunnen begrijpen, nemen we eerst het seinenstelsel hier in Nederland eens onder de loep.
Seinenstelsel
Het seinenstelsel dat in Nederland gebruikt wordt, stamt al uit 1955. Destijds zijn de huidige lichtseinen ontworpen die tegenwoordig nog altijd worden gebruikt. Daarmee is het niet automatisch een verouderd systeem, sterker nog: Het was zijn tijd ver vooruit, als je bedenkt dat het nu na 60 jaar nog altijd wordt gebruikt. Door de jaren heen is er natuurlijk wel een en ander aan gewijzigd, maar de basis is nog steeds hetzelfde.
Het seinenstelsel in Nederland is een snelheidsstelsel, wat betekent dat het gebouwd is op het afgeven van opdrachten met betrekking tot de snelheid van de trein. Er bestaan ook richtingenseinstelsels, waarbij aangegeven wordt in welke stand de wissels liggen, waarna de machinist de snelheid van de trein daarop aan kan passen. Dat systeem gebruiken we in Nederland echter niet. In bijvoorbeeld Noord-Amerika wordt met het seinenstelsel niets anders aangegeven dan of het volgende blok bezet is of niet en worden de toegestane snelheden bepaald door een dispatcher, wat je weer zou kunnen vergelijken met onze treindienstleider.
Dat is uiteindelijk ook de basis van een seinenstelsel: Het geeft aan of het volgende, door het sein gedekte blok bezet is of niet. Voor wie dat te snel gaat, gaan we terug naar de basis.
Een sein staat op een plaats langs het spoor. Het sein geeft door middel van kleuren aan of het stuk spoor tot aan het volgende sein bezet is. Zo’n stuk spoor wordt een blok genoemd. Het sein werkt met spoorstroomloop: Door het spoor loopt op lage spanning stroom. Wanneer het spoor niet bezet is door een trein, wordt de stroom niet door een trein geleid van het linker- naar het rechterspoor en blijft het spoorrelais (B-relais, type TR voor de liefhebber) op, wanneer het spoor wel bezet is, wordt de stroomloop door de trein kortgesloten en valt het relais af, waarna het sein rood wordt.
Nederlands seinenstelsel
Seinen hebben in Nederland drie standaard kleuren, met elk hun eigen betekenis.
Rood betekent niet anders dan “Stop”. Het spoor achter het sein is bezet, oftewel: “Gevaar”. Een rood sein wordt ook wel een stoptonend sein genoemd (het toont stop).
Geel betekent: begrens de snelheid om tot stilstand te kunnen komen voor het volgende sein, dat stoptonend is. Ofwel: “Snelheid verminderen”.
Groen betekent: voorbijrijden met maximaal de plaatselijk geldende snelheid.
Dat is de basis. Daarnaast zijn er de nodige varianten. Zoals gezegd is het Nederlandse seinenstelsel een snelheidsstelsel. Het geeft opdrachten voor wat betreft de snelheid van de trein, naast dat het aangeeft of het volgende blok wel of niet bezet is. Om de snelheid te kunnen opdragen is een cijferbak nodig, die onder het sein kan hangen. Alle snelheden worden in Nederland weergegeven in tientallen, waarbij de laatste nul (indien aanwezig) van de snelheid af wordt gehaald. Een bord of sein met 4 betekent dus maximaal 40 kilometer per uur. 10 betekent maximaal 100 kilometer per uur, enzovoorts.
Dan is er nog het verschil tussen een hoog sein en een laag geplaatst sein. Een hooggeplaatst sein kun je overal tegenkomen en kan naast de drie kleuren ook een getal weergeven voor de snelheid.
Een laag geplaatst sein, ook wel dwergsein, kom je alleen tegen op emplacementen waar de snelheid niet hoger is dan 40 kilometer per uur.
Een dwergsein.
Kleurvarianten
Dan nu op volgorde van kleur de verschillende varianten die een machinist tegen kan komen langs het spoor. (Alle afbeeldingen in dit hoofdstuk komen van Wikipedia.)
Hoog geplaatst groen licht: Voorbijrijden toegestaan met maximaal de plaatselijke snelheid, welke wordt aangegeven met een snelheidsbord.
Hoog geplaatst knipperend of laag geplaatst groen licht: Voorbijrijden toegestaan met maximaal 40 km/h. Wordt een verlicht getal getoond, dan is voorbijrijden toegestaan met maximaal de door het getal aangegeven snelheid in tientallen km/h.
Hoog of laag geplaatst geel licht: De snelheid begrenzen tot 40 km/h of zoveel minder als nodig is om voor het eerstvolgende stoptonende sein te kunnen stoppen.
Wordt een verlicht getal getoond, dan bij het volgende lichtsein de aangegeven snelheid in tientallen km/h niet overschrijden. Knippert het getal, dan gebiedt het volgende lichtsein ook een snelheidsbegrenzing en is de afstand tot het daaropvolgende lichtsein te kort om altijd voldoende af te kunnen remmen. Daarom de snelheid al begrenzen vanaf het gele sein met het verlichte knipperende getal en een ingezette remming niet onderbreken als het volgende lichtsein een snelheidsbegrenzing gebiedt die lager is dan de snelheid waarmee de trein op dat moment rijdt.
Hoog of laag geplaatst knipperend geel licht: Voorbijrijden toegestaan met maximaal 40 km/h of zoveel minder als nodig is om vóór een belemmering te kunnen stoppen.
Er is geen garantie dat het spoor tot het volgende sein vrij is. Dit seinbeeld wordt bijvoorbeeld gebruikt als een trein aan een andere vast moet koppelen of bij het naderen van een onbeveiligd emplacement.
Hoog of laag geplaatst rood licht: Stoppen voor het sein (Stoptonend sein).
Kleuropbouw
De kleuren van de lampen in de seinen zijn officieel vastgelegd, nadat men door schade en schande wijzer werd. Groen zit bovenin, geel in het midden en de rode lamp onderin. Precies tegenovergesteld ten opzichte van dat in een verkeerslicht. Dat was in het begin van het lichtsein wel anders; rood zat ook boven. Maar tijdens de winter kwam men erachter dat dat toch niet zo’n goed idee was, toen bleek dat er op de lampenkappen die boven de lampen waren aangebracht sneeuw bleef liggen. Die sneeuw verhinderde de uitstraling van de lamp, waardoor rode seinen gemist konden worden en er gevaar optrad. Dergelijke zaken kun je nooit helemaal uitbannen, maar voor de zekerheid is er in UIC-verband in 1967 schriftelijk vastgelegd dat het rode sein altijd onderop hoort te zitten, geel in het midden en groen onder. Seinen die sindsdien zijn geplaatst zijn in Nederland ook zo opgebouwd.
Bediende en P-seinen
Nu we alle kleuren hebben behandeld en hun bijbehorende opdrachten, valt er ook nog onderscheid te maken tussen het type sein. Er is namelijk het bediende sein en het permissief sein.
Een treindienstleider bedient een beperkt aantal seinen. Over het algemeen zijn dat de seinen die een gevaarpunt dekken: Een wissel, brug of station. Die seinen moeten bewust door een treindienstleider bediend worden. Maar wanneer je alleen op die plekken een sein plaatst, kunnen er een beperkt aantal treinen rijden over hetzelfde spoor, omdat de blokken dan heel erg lang worden. Door meer seinen te plaatsen wordt de afstand tussen de seinen kleiner en kunnen er meerdere treinen tegelijkertijd over hetzelfde baanvak rijden. Die seinen hoeven echter niet door de treindienstleider bediend te worden, omdat ze geen gevaarpunt dekken.
Daarvoor zijn er de P-seinen: Permissief seinen. Deze P-seinen doen niets anders dan kijken of het blok dat zij dekken tot aan het volgende sein bezet is of niet. Ze kunnen ook niet door een treindienstleider bediend worden en zijn zelfs niet zichtbaar voor een treindienstleider op zijn of haar scherm. In tegenstelling tot een bediend sein mag een stoptonend P-sein wel gepasseerd worden in het geval er geen contact gemaakt kan worden met de treindienstleider, omdat er geen gevaarpunt wordt gedekt. Daarom heten ze ook Permissief: Onder bepaalde voorwaarden mag het sein voorbij gereden worden, ongeacht de kleur. Zo kan het dus gebeuren dat er bij een verstoring meerdere treinen in hetzelfde blok terecht komen. P-seinen zijn te herkennen aan het witte bord met zwarte P.
Een uitzondering op dit verhaal is de Hanzelijn tussen Zwolle en Lelystad, waar alle seinen bediend zijn.
Blokstelsel
Nu we weten wat voor kleuren de seinen uit kunnen stralen en wat ze betekenen, kunnen we kijken naar het Nederlandse blokstelsel. Het Nederlandse spoor is ingericht als blokstelsel. Dat ga ik proberen te verduidelijken met een praktijkvoorbeeld.
Tussen Meppel en Hoogeveen ligt dubbelspoor. Een spoor voor de richting Hoogeveen en een spoor voor de richting Meppel (die in beide richtingen bereden kunnen worden). Om van Meppel naar Hoogeveen te komen heb je in principe maar twee seinen nodig: Een in Meppel om toestemming te geven richting Hoogeveen te rijden en één in Hoogeveen om toestemming te geven richting Beilen te rijden. Maar als je dat zo zou doen, mag de trein niet harder dan 40 kilometer per uur, want het sein in Hoogeveen is stoptonend en dus is het sein ervoor, dat in Meppel, geel.
Daarom wordt er op remafstand van het rode sein in Hoogeveen een voorsein geplaatst, dat de kleur van het rode sein in Hoogeveen in de gaten houdt. Zolang dat sein stoptonend blijft, zal het voorsein geel zijn. Maar dat betekent wel dat het sein in Meppel groen kan tonen en de trein met de maximaal geldende lokale snelheid (van 140 kilometer per uur) naar Hoogeveen kan rijden.
Voorsein (Bron: Wikipedia)
Voorseinen kom je meestal alleen nog tegen op enkelsporige baanvakken, waar de blokken wel lang zijn. Ze zijn te herkennen aan hun afwijkende vorm; de achtergrondplaat is aan minimaal één hoek haaks. Ze kunnen maar twee kleuren tonen; groen (doorrijden toegestaan) en geel (snelheid verminderen, verwacht rood) en ze kijken alleen naar de kleur die het volgende, bediende hoofdsein toont en dus niet of het spoor wel of niet bezet is.
Maar zolang de trein van Meppel naar Hoogeveen onderweg is, kan er niet al een tweede trein achteraan rijden. De trein rijdt namelijk tussen het sein dat in Meppel staat en het voorsein in Hoogeveen, dus zal het sein in Meppel stoptonend blijven. Door het gebruik van Permissief seinen kun je het blok van Meppel naar Hoogeveen al gigantisch inkorten. Door op elke 1,5 tot 1,8 kilometer (de remafstand die de traagst remmende trein nodig heeft om van maximale snelheid terug naar stilstand te gaan) een P-sein te plaatsen, is het ineens niet meer één blok van 20 kilometer, maar zijn het 15 blokken van 1,5 tot 1,8 kilometer. Op die manier kan er niet slechts één trein tussen Meppel en Hoogeveen rijden, maar zouden er in theorie wel 10 treinen tegelijkertijd onderweg kunnen zijn op dat baanvak. Daarmee wordt het voorsein in Hoogeveen ingewisseld voor een hoofdsein, omdat voorseinen niet worden toegepast bij korte blokken.
De bediende seinen zijn voor het gemak stoptonend.
Nu is het baanvak van Meppel naar Hoogeveen niet alleen een rechttoe, rechtaan spoortraject: In Meppel is er de aansluiting op de lijn naar Leeuwarden én liggen er onderweg naar Hoogeveen overloopwissels. Dat zijn twee gevaarpunten. Daarom is het sein in Meppel een door de treindienstleider bediend sein en is er ter hoogte van de overloopwissels ook een bediend sein, net als het sein in Hoogeveen. De overloopwissels liggen ter hoogte van de plaats Koekange en zijn daar neergelegd om in geval van storing door te kunnen wisselen en dan bij Hoogeveen of in Meppel weer terug te kunnen wisselen. Ze liggen daar niet toevallig; tot 1940 heeft hier het station Koekange gelegen, waarvoor wissels werden aangelegd. Daarnaast bestaat het station van Hoogeveen uit maar liefst drie perronsporen en zijn er ook daar wissels aanwezig en dus is niet alleen het sein richting Beilen bediend, maar ook het sein ervoor al, omdat die het gevaarpunt (de wissels) dekt. Van een heel simpel traject wordt het dan toch uiteindelijk een iets ingewikkelder verhaal (en mist de helft van de seinen nog op de tekening, want ieder spoor heeft de andere kant op ook seinen staan).
Om terug te gaan naar de eerste Cursus Spoor; in 1839, toen de Arend als eerste trein ging rijden, was het helemaal niet nodig om een blokstelsel in te voeren; de trein reed een aantal keer per dag. Toen de lijnen van Haarlem naar Rotterdam en van Amsterdam naar Arnhem waren gebouwd, bleken die al snel succesvol. Toen de treinen daar begonnen uit te puilen werd gezocht naar een manier om meer treinen te kunnen laten rijden zonder dat er sporen bijgebouwd moesten worden. Door het hierboven uitgelegde blokstelsel in te voeren konden er over hetzelfde spoor ineens veel meer treinen rijden. Iets waar we iedere dag nog voordeel van hebben, kijk bijvoorbeeld naar trajecten waar vier keer per uur een Intercity rijdt, waar vier keer per uur Sprinters rijden én waar ook nog eens goederentreinen tussendoor hetzelfde spoor gebruiken.
Borden
Naast dure lichtseinen die de machinist vertellen welke snelheid ze aan mogen houden is er ook een goedkopere variant die wordt toegepast op plaatsen waar de snelheid altijd verhoogd of verlaagd kan worden. Daarvoor worden er borden gebruikt. Ook bij deze borden wordt er met tientallen gewerkt, waarbij de laatste nul (indien aanwezig) van de maximale snelheid wordt weggehaald. Deze borden hebben ieder hun eigen betekenis.
Baanvaksnelheidsbord; dit bord geeft de baanvaksnelheid in tientallen kilometer per uur. Deze snelheid mag niet overschreden worden.
Snelheidsverminderingsbord; dit bord geeft opdracht de snelheid te begrenzen tot de snelheid die is aangegeven in tientallen km/h. Bij het nu volgende witte snelheidsbord (hieronder) mag die snelheid niet overschreden worden.
Snelheidsbord; dit bord geeft de plaatselijke snelheid aan op stations en emplacementen in tientallen km/h. Deze snelheid mag niet overschreden worden.
Een sein gaat overigens altijd boven een bord; er mag dan wel een baanvaksnelheidsbord staan dat aangeeft dat de baanvaksnelheid 140 kilometer per uur is, als er een rood sein naast staat, zal er toch echt gestopt moeten worden.
Toekomst
We willen steeds meer treinen laten rijden op het huidige spoor; er is meer vervoersvraag en er is de ambitie om iedere tien minuten een trein te laten rijden tussen de belangrijkste stations. Om dat te kunnen doen is er overal verdubbeling van het huidige spoor nodig, misschien zelfs wel verviervoudiging om dat te bewerkstelligen. Aangezien dat wel heel erg duur wordt, is er ook een goedkoper alternatief: Weg met al die seinen!
Met de introductie van ERTMS en ETCS is er een begin gemaakt aan het einde van de spoorwegseinen. Om meer treinen over hetzelfde spoor te laten rijden zouden de blokken waarin seinen nu staan opgesteld nog kleiner moeten. Maar omdat je daarmee aan de veiligheid gaat zitten (seinen staan nu op de afstand die de traagst remmende trein nodig heeft om volledig tot stilstand te komen vanaf topsnelheid), is dat geen optie. Maar waarom zou je de blokken dan niet dynamisch maken? Dat is precies wat ERTMS en ETCS gaan doen; er komt een veilige zone rondom de trein, waarbij de techniek in de trein communiceert met de techniek langs de baan én met de omliggende treinen. Op die manier kunnen treinen met veel kortere opvolgingen over hetzelfde spoor, waarbij de machinist opdracht krijgt om op een bepaalde snelheid te rijden door middel van een digitaal scherm in de cabine. De techniek is er, de uitrol is er echter nog lang niet. Besluitvorming en kosten spelen een grote rol in de vertraging van de uitrol van het systeem. Tot die tijd zullen we het in Nederland moeten doen met de bestaande seinen.
Einde cursus
Wat een kleine cursus seinwezen moest worden, mondde toch weer uit tot een heel verhaal met dito uitzoekwerk. Met dank aan gebruiker VIRM voor het opperen van dit onderwerp. Er zijn overigens nog wel meer borden en seinen te vinden in Nederland, maar dan wordt het wel een heel erg lang verhaal. Bovendien is dit wel ongeveer de basis.
Heb je goed opgelet? Denk je de betekenis van de seinen nu wel te kennen? Zeker weten? Speel dan het Seinenspel om te zien of je het echt begrepen hebt, een grappige manier om je kennis te testen.
En daarmee zijn we aan het einde gekomen van deze derde Cursus Spoor, waarin ik het Nederlandse seinenstelsel heb behandeld, uitleg heb gegeven over het blokkenstelsels zoals wij dat kennen, welke soorten seinen er zijn en wat de toekomst voor het seinenstelsel is. Als iemand behoefte heeft aan meer uitleg over een bepaald onderwerp (of juist iets wil toevoegen), dan lees ik het graag.
