Juni 2019

Dankzij data betere doorstroming over water en weg

Schepen varen mee op de Blauwe Golf

Voor schipper en automobilist kan het veel ergenis voorkomen: een soepele doorvaart met bruggen die minder vaak open staan. Om zo’n ‘blauwe golf’ te creëren, trekken het ministerie van Infrastructuur & -Waterstaat en regiopartijen samen op. In Noord-Holland heeft ingenieursbureau iv-Infra de afgelopen jaren in opdracht van de provincie hard gewerkt aan het ontsluiten van realtime brug- en sluisdata. Deze data vormen de basis voor het bedienadvies van het brugmanagementsysteem.

Nederland telt veel waterwegen; een ontlasting voor de drukke autowegen, maar daar waar verkeer op water en land elkaar kruist, kan het dichtslibben. Een openstaande brug veroorzaakt in een drukke spits al snel een behoorlijke opstopping. Met het project Blauwe Golf worden de plekken aangepakt waar die verschillende vervoerstromen elkaar kruisen. Het project is onderdeel van een initiatief van Rijkswaterstaat, genaamd: Nationaal project Blauwe Golf Verbindend, dat in vier regio’s plaatsvindt. Met dit project is een gezamenlijke data-architectuur tot stand gekomen, om informatie van de deelnemende regio’s naar vaarwegbeheerders, de scheepvaart en het wegverkeer te zenden. Het doel van deze projecten is de doorstroming verbeteren, informatievoorziening en verlaging van milieubelasting. Zo kan de Blauwe Golf ertoe leiden dat zelfs bij groei van het scheepvaartverkeer de hinder voor het autoverkeer toch afneemt, omdat schepen met een gecoördineerde doorvaart ‘in konvooi’ met de blauwe golf meevaren en de bruggen daardoor efficiënter worden bediend.

Brondata

Voor de provincie Noord-Holland verzorgde ingenieursbureau iv-Infra de ontsluiting van realtime brug- en sluisdata: de zogeheten brugcontacten. ‘De informatie kan feitelijk worden gezien als de brondata waarmee we Blauwe Golf Verbindend kunnen realiseren,’ vertelt Henno van der Tol, senior-adviseur bij iv-Infra. ‘Het betreft bijvoorbeeld data over het moment dat de slagbomen dalen en de brug opengaat, het moment dat de brug helemaal is geopend of juist weer gesloten en informatie over het moment dat de groene en rode lichten voor de scheepvaart aan gaan.’ Het gaat bij elke brug om het versturen van informatie afkomstig van acht verschillende contacten in relatie met de tijd. Het werk voor in-Infra verkeert inmiddels in de eindfase. Vier jaar lang heeft het alle aandacht gevraagd. Het ingenieursbureau had te maken met een groot aantal beheerders. Niet alleen de provincie heeft immers bruggen, ook verschillende gemeenten en waterschappen. Elke brug is anders en voor iedere beheerder is maatwerk geleverd om data te versturen naar de datadistributeurs: Fairway Information Systems (FIS) voor de scheepvaart en de Nationale Databank Wegverkeersgegevens (NDW) voor het wegverkeer. Ruud Mourits, senior-adviseur bij iv-Infra: ‘Het werken met zoveel partners is op zich al een uitdaging, en daarnaast hebben we te maken met een kluwen van datastromen. Sommige beheerders hebben lokaal bediende bruggen, anderen hebben centraal bediende bruggen. En er waren bruggen op moeilijk bereikbare locaties met een oude besturingsinstallatie. Al die verschillende bruggen vroegen om maatwerk en een eigen oplossing.’ Voor het ontsluiten van een brugcontact om de gegevens naar de Nationale Databank Wegverkeersgegevens te sturen, heeft iv-Infra een drietal varianten gebruikt:
1. Verzending van data lokaal in de brug met plc-module en modem;
2. Verzending van data vanuit centrale bedienpost (modem of J-SON);
3. Verzending van data via LoRa-sensoren.

Datastroom vanaf de bruggen

Vanaf de bruggen gaat de brugcontactinformatie via een GPRS-verbinding naar de verkeerscentrale van de provincie Noord-Holland in Hoofddorp. Na passage van de firewall komen de gegevens terecht in de BIV (brug import vertaler). De BIV vertaalt de informatie, waarna het verkeersdatasysteem (VDS) de vertaalde brugcontact-informatie ophaalt voor verdere distributie. De BIV is een app in de verkeerscentrale van provincie Noord-Holland, die de binnenkomende Modbus-berichten van de lokaal bediende bruggen omzet in data van het V-Log-format. Het VDS verwerkt deze data als streaming V-Log (ASCI-mode). Het V-Log-format wordt gebruikt in de achterliggende systemen.
Volgens Henno van der Tol van iv-Infra is gekozen om de vertaling centraal in de verkeerscentrale te doen en niet op alle bruggen afzonderlijk. ‘Bij eventuele toekomstige wijzigingen in het format, zou je dit bij elke brug opnieuw moeten implementeren. De BIV opent aan de hand van een configuratiebestand per brug een TCP-poort. Het VDS maakt vervolgens voor elke brug een verbinding met de BIV. Zodra de verbinding is opgebouwd, pusht de BIV elke vijf minuten een controlebericht zolang de situatie ongewijzigd blijft. Wanneer de situatie van de brug wijzigt, volgt onmiddellijk een pushbericht. Als bericht over een verandering wordt ontvangen, stuurt de BIV de informatie meteen door naar het VDS.’

Blauwe Golf vormt geen veiligheidsrisico

Waar datastromen samenkomen en weer door worden gestuurd komt al gauw het thema cybersecurity om de hoek kijken. Voor dit project is een Business Impact Analyse gemaakt, waarin de veiligheidsrisico’s zijn benoemd. De analyse is door de provincie beoordeeld en als laag gekwalificeerd, omdat alleen informatie wordt opgehaald van de situatie bij de brug, die wordt doorgestuurd voor verwerking. Volgens Henno van der Tol is dit eenrichtingsverkeer en kan er fysiek geen informatie naar bruggen toe worden gestuurd. De bediening van de bruggen en sluizen kan hierdoor niet worden verstoord.
IV-Infra heeft naast de realisatie van het deelproject ‘brugcontacten’ ook de opdracht gekregen voor het verkeerskundig beheer van de Blauwe Golf, en is daarmee verantwoordelijk dat de brugbediening een optimaal bedienadvies ontvangt, gebaseerd op de verschillende verkeersstromen.

Op een lokaal bediende brug worden de acht signalen verstuurd vanuit een besturingskast, intern aangeduid als ‘KIB’. Het is een naam die iv-Infra heeft gegeven aan een eenvoudig kastje met daarin een I/O-besturingsunit en modem. Deze bouwt een verbinding op met een ‘BIV’ (brug import vertaler) en stuurt elke vijf minuten een controlebericht, zolang er geen wijziging in de status van de brug is. Wanneer de status wél wijzigt, wordt er meteen een bericht verstuurd. De KIB bevat een simkaart voor een GPRS-verbinding om de data door te sturen naar de verkeerscentrale van de Provincie Noord-Holland, waar alle data wordt ontvangen en verwerkt. Vanuit een centraal bediende brug wordt de data niet via een KIB verstuurd, maar vanuit een centrale database volgens het J-SON-protocol. Voor een aantal bruggen is gekozen om de brugcontacten via LoRa-sensoren (long range) te ontsluiten. Deze sensoren detecteren een wijziging in de stand van de afsluitboom en versturen de informatie draadloos via het LoRa-netwerk. Als controlesignaal meet een lichtsensor het knipperlicht op de afsluitboom. Alle brugcontacten worden in de verkeerscentrale van de provincie Noord-Holland ontvangen en met behulp van andere databronnen en het speciaal voor de Blauwe Golf ontwikkelde Brug Manament Systeem (BMS) verwerkt tot een optimaal bedienadvies voor de brugwachter. Dit optimale bedienmoment houdt rekening met de positie van de scheepvaart, naastgelegen brugopeningen, de drukte van het wegverkeer, openbaar vervoer én eventuele dichthoudverzoeken van hulpdiensten die over de brug willen. De geplande en realtime statusinformatie van bruggen en sluizen wordt verstuurd naar de nationale portal van blauwegolfverbindend.nl en de Nationale Databank Wegverkeergegevens (NDW).

Navigatiesystemen

De hele datastroom is bedoeld om de Blauwe Golf voor scheepvaart mogelijk te maken, net zoals de veel bekendere ‘groene golf’ voor de weggebruikers. De informatie komt tot de schippers onder meer via de portal blauwegolfverbindend.nl, waar ze via hun navigatiesystemen informatie ontvangen over de situatie op hun route. Het gaat dan bijvoorbeeld om informatie over hoe laat een brug of sluis opengaat. Een schipper kan op grond daarvan besluiten zijn snelheid iets aan te passen, zodat hij niet hoeft te wachten voor een dichte brug of sluis. Een andere manier waarop schippers toegang tot de benodigde informatie kunnen krijgen is via de applicatie RiverGuide. Deze app ondersteunt het scheepvaartverkeer bij het plannen en uitvoeren van de reis over de waterwegen. Vooraf en uiteraard ook tijdens de vaart geeft RiverGuide op maat alle relevante informatie die de schipper onderweg kan verwachten. Informatie over de openingstijden van de bruggen, maar ook realtime berichten over stremmingen door een technisch mankement of bruggen die even dicht moeten blijven omdat een ambulance onderweg is. Er is een app voor beroepsvaart en een app voor de recreatieve vaart. De schipper kan vooraf zijn hele reis invoeren. Zo ondersteunt de app het marifoonverkeer met de brugbediening, omdat de brugwachter het schip ziet aankomen in het BMS. Zijn komst is al in het verkeerssysteem voor de scheepvaart bekend, de brugwachter is over zijn komst ingelicht en de schipper is bekend met het gunstigste tijdstip om de bruggen te passeren. De brugopeningstijden zijn ook beschikbaar voor de Nationale Databank Wegverkeersgegevens (NDW) en daarmee voor navigatie- en verkeersinformatiesystemen voor automobilisten.
Op www.blauwegolfverbindend.nl zijn tevens alle openbare ligplaatsen voor de beroepsvaart in Nederland te zien. Op de kaart is de bezettingsgraad weergegeven, zodat de beroepsschippers minder lang hoeven te zoeken naar een beschikbare ligplaats.

Tekst: Mari van Lieshout
Fotografie: Industrie