Waarde.Ruimte: Satellietgegevens voor voorspellend onderhoud in de spoorwegen

Value.Space, een Brits technologiebedrijf, gebruikt satellietgegevens om de veiligheid en efficiëntie van spoorwegsystemen te verbeteren. RailTech interviewt medeoprichter Reijo Pold, die ingaat op het gebruik van Sentinel-1 satellietgegevens van het Europees Ruimteagentschap om voorspellend onderhoud aan spoorwegen te bevorderen.

Met als doel “het detecteren van bewegingsrisico’s voor de spoorweginfrastructuur en het ondersteunen van activa voor continuïteit van de dienstverlening”, valt de technologie van Value.Space onder de paraplu van voorspellend onderhoud, dat verschilt van routinematig, preventief, correctief of noodonderhoud. Voorspellend onderhoud in de spoorwegsector maakt gebruik van gegevensanalyse en monitoringtechnologieën om potentiële storingen te voorzien en aan te pakken voordat ze zich voordoen, waardoor de veiligheid wordt verhoogd, de stilstandtijd wordt verminderd en de kosten van ongeplande reparaties worden teruggedrongen.

De reis van Value.Space begon bij Lloyd’s Lab, onderdeel van Lloyd’s of London. “Meer dan vier jaar geleden zijn mijn medeoprichter en ik begonnen met het verkennen van het snijvlak van technologie en commerciële toepassingen, te beginnen bij Lloyd’s Lab – een onderdeel van Lloyd’s of London, ’s werelds grootste verzekeringsmarkt. Lloyd’s Lab selecteert een paar van de vele kandidaten om strategische technologieën te vinden die de efficiëntie kunnen verbeteren of meer inkomsten kunnen genereren voor verzekeraars. Wij behoorden tot de weinigen die in 2020 werden geselecteerd en werden gekoppeld aan topadviseurs op het gebied van verzekeringen,” vertelt Pold.

We richtten ons in eerste instantie op risicovolle activaklassen zoals dammen, die regelmatig gecontroleerd moeten worden, “maar we breidden ons uit naar mijnbouw en algemene infrastructuur en gingen uiteindelijk in op bredere verzoeken van verzekeraars om snelwegen, spoorwegen en onroerend goed op te nemen”, vervolgt hij. In het steeds veranderende landschap van het beheer van de spoorweginfrastructuur, gekenmerkt door het begin van de klimaatverandering en de toenemende veroudering van de wereldwijde infrastructuur, biedt dit type monitoring een alternatieve manier om de infrastructuur te inspecteren.

Klimaatverandering

Naarmate de klimaatverandering toeneemt, worden de gevolgen voor de infrastructuur steeds duidelijker, zoals blijkt uit de veranderende bodemgesteldheid die ten grondslag ligt aan kritieke systemen zoals spoorwegen en woningen. “Door de klimaatverandering wordt ons werk steeds crucialer, omdat het van invloed is op de fundering van essentiële infrastructuur zoals huizen en spoorwegen. De verandering in bodemomstandigheden als gevolg van weersextremen is nu een direct aandachtspunt in onze beoordelingen,” benadrukt Pold.

Deze variabiliteit, die zich manifesteert als het krimpen of uitzetten van de bodem, zorgt voor meer verliezen in de verzekeringsbranche en voor uitdagingen voor exploitanten. Network Rail in het Verenigd Koninkrijk investeert bijvoorbeeld drie miljard pond om klimaatgerelateerde risico’s te beperken”, benadrukt Pold. Dit wordt gestimuleerd door frequente zware weersomstandigheden in het Verenigd Koninkrijk, waaronder 14 zware stormen in het afgelopen jaar, die de dreiging van aardverschuivingen hebben vergroot en aanzienlijke reparaties aan funderingspijlers noodzakelijk hebben gemaakt.

Naast het verbeteren van de veiligheid en efficiëntie in het licht van klimaatverandering, wijst Pold op het feit dat de aanpak van Value.Space in lijn is met de ESG-principes (Environmental, Social en Governance): “Op milieugebied helpt het voorkomen van storingen in de infrastructuur ecologische schade te voorkomen. Vanuit sociaal oogpunt verbeteren we de veiligheid en minimaliseren we verstoringen, en vanuit bestuurlijk oogpunt ondersteunen we effectieve beheer- en onderhoudspraktijken. Onze digitale bewakingsmethoden verminderen de ecologische voetafdruk aanzienlijk in vergelijking met traditionele inspecties ter plaatse.”

Technologische voorsprong en voordelen van open source data

De kern van de technologie van Value.Space maakt gebruik van de Sentinel-1 satelliet, operationeel sinds 2014, en uitgerust met geavanceerde radarmogelijkheden die dankzij een zeer gevoelige radar millimeternauwkeurigheid bieden bij onderzoeken. Dit maakt een ongekende monitoring van structurele veranderingen in de tijd mogelijk, waardoor spoorwegexploitanten potentiële problemen kunnen detecteren voordat ze escaleren tot kostbare en gevaarlijke situaties.

Hun aanpak is niet alleen gebaseerd op satellietbeelden, maar bevat verschillende gegevenslagen zoals temperatuur, neerslag en specifieke locatieomstandigheden, “die ons, in combinatie met onze technische expertise, in staat stellen om de gezondheid van de spoorweginfrastructuur uitgebreid te beoordelen,” voegt Pold toe. Daarnaast werkt Value.Space “nauw samen met verzekeraars, risico-ingenieurs en financiële controleurs, waarbij we onze mogelijkheden demonstreren en leren van hun dagelijkse uitdagingen om de risicobeoordeling en het verzekeringsaanbod te verbeteren”.

“De gegevens die we verzamelen zijn open-source, waardoor ons werk zowel toegankelijk als kosteneffectief is. Dit is van vitaal belang voor onze voorspellende onderhoudsdiensten, die ontworpen zijn om schaalbaar en economisch levensvatbaar te zijn voor grote infrastructuurnetwerken,” vervolgt hij. “Gelukkig vereenvoudigt ons gebruik van open-source satellietgegevens de naleving van regelgeving. Onze grootste uitdaging was het opleiden van de industrie – het introduceren van nieuwe technologie in een veld dat gewend is aan traditionele methoden vereist aanzienlijke inspanningen op het gebied van demonstratie en training. We richten ons ook op de bewustwording van het publiek om het begrip en de acceptatie van onze technologie te vergroten.”

Praktijkvoorbeelden spoorweginfrastructuur

De impact van Value.Space op de veiligheid en efficiëntie van de spoorwegen blijkt uit verschillende casestudies waarbij hun technologie problemen zou hebben geïdentificeerd die uiteindelijk tot dienstonderbrekingen hebben geleid. Grondverschuivingen die van invloed waren op de spoorwegdiensten zouden bijvoorbeeld vroegtijdig zijn gedetecteerd, waardoor preventieve maatregelen konden worden genomen om dienstonderbrekingen te voorkomen en reparatiekosten te verlagen. Deze casestudies zijn voorbeeldgevallen, aangezien de gegevens met betrekking tot klantgevallen vertrouwelijk zijn.

Onstabiel spoor Del Mar Bluffs

In Californië hebben de Del Mar Bluffs op de op één na drukste passagiersspoorcorridor in de VS te lijden gehad van chronische erosie en instabiliteit. Sinds 2018 hebben acht aardverschuivingen het treinverkeer verstoord. In reactie hierop heeft Value.Space van 2021 tot 2024 een satellietonderzoek uitgevoerd, waarbij 17 bewegingsclusters zijn geïdentificeerd die nuttig kunnen zijn voor ingenieurs bij hun voortdurende inspanningen om de bluffs te stabiliseren.

Bewegingsschade Nuneham Rail Viaduct

Het historische spoorwegviaduct van Nuneham in Oxfordshire, VK, stond voor aanzienlijke structurele uitdagingen toen er in 2023 beweging werd ontdekt aan het landhoofd op de zuidelijke oever. Network Rail moest de dienst onderbreken, wat leidde tot uitgebreide noodreparaties waarbij 800 arbeiders en 60.000 manuren betrokken waren. Het post-event satellietonderzoek van Value.Space bracht twee jaar voor het incident significante bewegingen aan het licht, die vroegtijdig hadden kunnen waarschuwen voor preventieve maatregelen als ze eerder waren gebruikt, aldus Pold.

Schade aan spoor door aardverschuiving Scarborough

In oktober 2023 werd de Hudson Line van de Metro-North Railroad ernstig verstoord door een aardverschuiving in Scarborough, New York, waardoor duizenden forenzen werden getroffen en 900 ton puin moest worden verwijderd. De evaluatie van Value.Space na de gebeurtenis wees uit dat het risico op aardverschuivingen zich al een jaar voor de daadwerkelijke gebeurtenis ontwikkelde. Dit onderstreept het potentieel van satellietbewaking om dergelijke catastrofale incidenten te voorzien en te beperken voordat ze van invloed zijn op het spoorvervoer.

Vooruitblik

Nu de industrie het belang van voorspellend onderhoud blijft inzien, streeft Value.Space ernaar om zich te vestigen als een onmisbaar hulpmiddel voor het wereldwijd monitoren van infrastructuur. Hun doel op lange termijn is ambitieus: het ontwikkelen van “een alomvattend alarmsysteem voor de wereldwijde infrastructuur”, vergelijkbaar met de systemen die in huizen en voertuigen worden gebruikt, maar dan op wereldschaal, legt Pold uit. “Dit systeem zou real-time monitoring en een snelle reactie op potentiële bedreigingen mogelijk maken, waardoor de manier waarop we de veerkracht van onze infrastructuur wereldwijd beheren fundamenteel zou veranderen.”

Voor spoorwegexploitanten en infrastructuurbeheerders biedt Value.Space een blik in de toekomst van onderhoud en veiligheid, terwijl ze werken aan de bewustwording van het publiek en hun technologie verder verfijnen. Deze technologie zal een cruciale rol spelen in de toekomst van het beheer van de spoorweginfrastructuur, met “nieuwe bedrijven die zeer snel in deze ruimte komen,” als gevolg van de snel groeiende belangstelling, aldus Pold.

Verder lezen:

• Spoorspeurneuzen: het onderzoeksaspect van forensische technische diensten voor de spoorwegen
• IRS Dag 2: optimalisatie van activabeheer en nieuwe sensortechnologieën
• Hoe gaan spoorweginfrastructuurbeheerders om met extreme hitte in Europa?
• Aardverschuivingen in Groot-Brittannië toenemend aantal incidenten