EW05 Omslag 600
Juli 2018

Hightech installatiewerk onder de hoofdstad

Redundantie rode draad in Noord/Zuidlijn

EW--600x400

De Amsterdamse Noord/Zuidlijn gaat op 22 juli dan toch echt rijden. Het 9,7 kilometer lange metrotraject zit boordevol hypermoderne techniek, die communiceert met het bestaande metronet. E&W dook de grond in om vijf installaties van dichtbij te bekijken: de centrale besturingsinrichting, informatieborden, intercomzuilen, camerasystemen en omroepsystemen.

Intercomzuilen

Op alle stations van de Noord/Zuidlijn zijn nieuwe intercomzuilen te vinden bij de ov-chippoortjes en op de perrons. Deze zijn samen met door VIA (consortium van Visser & Smit, het toenmalige Imtech, en Arcadis) geplaatste liftintercoms, wandintercoms en intercoms bij de nooduitgangen in de tunnels aangesloten op een nieuwe intercomcentrale. Deze nieuwe intercomcentrale vervangt tevens de oude centrale van het bestaande metronet, zodat alle intercoms zijn aangesloten op dezelfde moderne centrale. Via de intercomzuilen kunnen reizigers in contact komen met de verkeersleiding voor informatie bij calamiteiten. De bedieningsknoppen zijn voorzien van ledverlichting. Hiermee wordt via kleur (rood/blauw) en verschillende lichtpatronen de reiziger visueel geïnformeerd over de communicatiestatus: beschikbaar of verbinding actief. Het staalwerk (door Armada Mobility) was voorgeschreven, maar het binnenwerk is geheel op maat opgebouwd. Het is samengesteld op basis van standaardcomponenten (geleverd door Hacousto), maar de componentselectie en manier van inbouwen vroeg om des te meer creativiteit. Hierbij moet worden gedacht aan het voldoen aan eisen voor spraakverstaanbaarheid (STI), vochtbestendigheid (IP) en elektromagnetische compatibiliteit (EMC). STI-waarden (Speech Transmission Index) zijn van belang om een goede verstaanbaarheid in de vaak rumoerige stationsruimte te kunnen garanderen. EMC is van belang omdat de inbouwelementen van deze apparaten in de buurt van het spoor staan opgesteld. De gelijkstroombronnen van de metro creëren immers hoogfrequente elektromagnetische velden, die tot storingen kunnen leiden. Het toegepaste nieuwe type VoIP-intercom is uitgerust met een zelftestfunctionaliteit, die de werking van intercom, microfoons en luidsprekers test. Deze automatische routine stuurt eventuele afwijkingen naar de servicecentrale, waardoor problemen met deze onderdelen snel kunnen worden verholpen. Tot slot heeft de ICS een koppeling met het cameratoezichtsysteem (CTS). Het ICS informeert CTS zodra een observant een intercomoproep van een reiziger heeft aangenomen. Hiermee kan een observant behalve een spreekverbinding ook zien wat er ter plaatse aan de hand is. Gelijk aan Dris is het centrale deel van de ICS ontwikkeld op basis van een gevirtualiseerde serveromgeving, met georedundant uitgevoerde hardware.

EW-600x400

Over de Noord/Zuidlijn

Sinds 1977 beschikt Amsterdam over een metronet. De Noord/Zuidlijn is de vijfde lijn en verbindt Amsterdam-Noord met de Zuidas. Alle installaties, van energievoorziening en centrale besturingsinstallatie tot beveiliging en omroepsysteem, zijn ondergebracht in de technische ruimtes van de vijf ondergrondse en twee bovengrondse stations. De controlekamers zijn voorzien van beeldschermen, terwijl de clients en servers staan opgesteld in de aparte datacenters. Waar mogelijk zijn ook verouderde installaties van de bestaande lijnen vervangen door de moderne varianten die in de Noord/Zuidlijn worden toegepast.

•  In de tunnelbuis bevinden zich 55 ventilatoren met een capaciteit tot 111.000 m³ per uur.
•  Er zijn 520 camera’s geplaatst, gekoppeld aan de centrale besturingsinstallatie.
•  In de 9,7 km lange spoorbuis ligt ruim
200 km signaal- en energiekabel.
•  Er zijn 92 roltrappen. Die op station Vijzelgracht is met 47 m de langste van de Benelux.

EW-600x400Messcherpe TFT-schermen vervangen de ouderwetse lichtkrantachtige ledschermen.

Dynamisch reizigersinformatiesysteem

Verreweg de grootste blikvangers van de toegepaste stationssystemen zijn de informatieborden van het dynamische reizigersinformatiesysteem. In verhouding tot de informatieborden die tot nu toe werden gebruikt vermelden ze meer informatie. Ook zijn de vroegere lichtkrantachtige ledschermen vervangen door geavanceerdere, messcherpe TFT-schermen van leverancier Teleste, die net als op een reguliere televisie, elke gewenste tekst en beeld kunnen tonen. Over het algemeen gaat het dan om de aankomststijden van de eerste drie tot zes metro’s, aangevuld met eventuele mededelingen over vertragingen of calamiteiten. Het Dris is gekoppeld aan de omroepinstallatie, zodat automatisch wordt omgeroepen wanneer de eerstvolgende metro zal arriveren en vertrekken. De nieuwe displays zijn ook op de perrons en in de hallen van de bestaande stations opgehangen. Tegelijk is ook het centrale systeem dat alle borden aanstuurt vervangen. De informatieborden vormen overigens slechts een deel van het volledige Dris. De centrale, geleverd door Strukton Systems, communiceert met zowel het nieuwe verkeersleiding- en treinbeveiligingssysteem van Alstom, als met het oude systeem van het GVB. Actuele vervoersinformatie wordt zo ingewonnen en doorgestuurd naar zowel de informatieborden als naar het omroepsysteem. Diezelfde gegevens worden ook gedeeld met externe partijen zoals ov-website 9292, zodat de actuele reisinformatie ook op de mobiele telefoon beschikbaar is. De technologie achter Dris is gebaseerd op internetstandaarden als XML en webservices. Om zowel het bestaande als het nieuwe verkeersleidingsysteem te kunnen aansluiten en gecontroleerd te kunnen migreren, zijn er twee koppelingen naast elkaar gemaakt die de data zowel via het nieuwe protocol Siri als het oude protocol Bison kunnen uitlezen. Per station kan een voorkeursprotocol worden gekozen. Verder is het systeem voorbereid op toekomstige uitbreidingen van displays en metrolijnen. Net als bij het CBI vormde ook bij Dris vooral operationele afspraken de uitdaging: welke informatie gaat naar wie, op welke manier, en wanneer. Om de beschikbaarheid te waarborgen is het centrale deel van Dris ontwikkeld op basis van een gevirtualiseerde serveromgeving, met georedundant uitgevoerde hardware. Als er op één locatie een storing optreedt, wordt automatisch overgeschakeld naar de hard- en software op de andere locatie.

Centrale besturingsinstallatie

Er vindt een enorme hoeveelheid aansturingen en terugmeldingen plaats van de onderliggende installaties in de tunnel, op de perrons en elders in en rond de metro-omgeving. Van klimaatinstallaties tot verlichting, van roltrappen tot rookgasafvoer, en nog veel andere techniek. Veel daarvan wordt via meer dan 20.000 digitale in- en uitgangen linea recta de centrale besturingsinstallatie (CBI) in geleid, dat vergelijkbaar met een Scada-systeem de signalen verzamelt, doorstuurt, verwerkt en visualiseert. Het CBI maakt het zo mogelijk dat operators in het Communicatiecentrum Verkeer en vervoer – de verkeersleiding – de hele bedrijfsvoering realtime monitoren en kunnen ingrijpen. In dit ‘brein’ van alle installaties en systemen zijn naast de standaardoperatie ook allerlei risicoscenario’s geprogrammeerd. Denk aan een verdacht pakketje, grote mensenmassa’s bij een kampioenswedstrijd van Ajax, of brand. Eerste prioriteit: een veilige vluchtweg van perron naar buiten. Zo moet eventueel de richting van de roltrap worden omgedraaid op weg naar boven, gaan de ov-chippoorten direct open voor een snelle ontruiming, en wordt de liftschacht onder druk gezet als noodtoegangsroute voor de brandweer. Alle handelingen gebeuren vanuit twee controlekamers; een hoofdlocatie en een uitwijklocatie. Deze zijn beide volledig identiek en geografisch gespreid, zodat bij stroomstoring, brand of een defecte server het operationele proces naadloos wordt overgenomen door de back-upfaciliteit. Dat is overigens ook een van de unieke kanten van de Noord/Zuidlijn-technologie: alle besturingen op controlekamer-, datacenter-, station-, netwerk- en I/O-niveau zijn redundant uitgevoerd. Daarom zijn de interfaces tussen CBI en de onderliggende installaties gebaseerd op de huidige Profinet-, MRP- en Scalance-protocollen, in combinatie met decentrale ET200SP-schakelcontacten.
Een andere keuze die de opdrachtgever heeft voorgeschreven, is dat ondanks alle geavanceerde besturingskoppelingen die met de CBI mogelijk zijn, alle installaties ook autonoom moeten kunnen blijven functioneren als het netwerk of zelfs het gehele CBI uitvalt. Verreweg de grootste uitdaging was echter niet de techniek, maar de raakvlakafstemming, zodat de installaties die op het CBI zijn aangesloten - afkomstig van verschillende leveranciers - zijn gestandaardiseerd. Bovendien worden in de toekomst ook de stationsinstallaties van de bestaande metrolijnen gedigitaliseerd en aangesloten, zodat het volledige metronet met één systeem kan worden bestuurd.

EW_600x400De centrale besturingsinstallatie stelt verkeersleiding in staat alle installaties realtime te monitoren en zo nodig in te grijpen.

Cameratoezichtsysteem

Voor alle cruciale plekken in de stations is er permanente videobewaking. De circa 520 camera’s leveren livebeelden van onder meer de perrons, de verdeelhallen, de ov-chippoorten, de kaartverkoopruimten, de roltrappen, de intercomzuilen en de locaties van ov-chipkaart verkoopautomaten. Daarnaast worden de nooduitgangen en de nood-doorgangen in de tunnelsecties tussen de stations met camera's bewaakt. Het cameratoezichtsysteem heeft een koppeling met zowel de centrale besturingsinstallatie als de intercomcentrale. De koppeling met CBI maakt dat een observant vanuit het CTS de status kan zien van stationsvoorzieningen (zoals een roltrap) en deze dankzij de visuele informatie ook veilig kan bedienen. De koppeling met ICS zorgt ervoor dat in geval van een calamiteit of oproep, op een intercomzuil automatisch het juiste camerabeeld kan worden getoond. De combinatie van beeld en geluid zorgt letterlijk voor het ‘complete plaatje’ en vergroot zo de snelheid van handelen. Speciaal voor de metromachinist genereert het centrale systeem van CTS een zogenaamd V-beeld, dat vervolgens automatisch naar het beeldscherm in de bestuurderscabine wordt gestuurd. Zo ziet de machinist in een oogopslag alle deuren van het voertuig. Dankzij deze livestreaming van in- en uitstappende passagiers kan de machinist het openen en sluiten van de deuren veilig uitvoeren. Behalve vaste camera’s zijn er ook PTZ-camera’s geïnstalleerd, die op afstand 360 graden kunnen draaien, kantelen en zoomen. Het cameradekkingsplan is in nauw overleg met VIA en de opdrachtgever ontworpen, in verband met het borgen van de zichtlijnen; denk hierbij aan obstakels als pilaren en bewegwijzering. Als extra toepassing wordt het camerasysteem ingezet voor de bewaking van het emplacement bij station Noord. Het CTS is nu operationeel voor de Noord/Zuidlijn, maar zal ook gaan worden gebruikt voor de bestaande metrolijnen. Dat betekent dat de operators van de Observatie Communicatie Centrale (OCC) op termijn met één systeem alle beelden van zo’n 1.600 camera’s in het metronet kunnen monitoren. Ook het centrale deel van CTS is ontwikkeld op basis van een gevirtualiseerde serveromgeving, met georedundant uitgevoerde hardware.

Omroepsysteem

Het omroepsysteem (OMR) informeert primair reizigers over vertrektijden van de metro. Het centrale systeem van het OMR stelt hiertoe op basis van gegevens van het reizigersinformatiesysteem een omroepbericht samen. Bijvoorbeeld dat een metro over twee minuten vertrekt. De omroepcentrale stuurt vervolgens een lokale audiobron aan die het omroepbericht hoorbaar maakt in de aangegeven zone op een station. Behalve Dris-omroepberichten kunnen vanuit het OCC ook voorgedefinieerde berichten hoorbaar worden gemaakt, bijvoorbeeld om reizigers te informeren over vertraging en uitval. Daarnaast biedt het OMR aan operators de mogelijkheid om een livebericht in te spreken. De omroepberichten kunnen hierbij hoorbaar worden gemaakt in een of meerdere omroepzones, al dan niet automatisch of zelfs periodiek herhaald, of worden voorzien van een attentiesignaal. Dit is instelbaar door DRIS of vanuit de verkeersleiding.
Bij een live-omroep is vanwege eisen aan spraakverstaanbaarheid (STI) gekozen voor bestandsuitwisseling in plaats van streaming. Dit om haperingen bij de weergave te voorkomen Dat betekent dat een bericht eerst wordt opgenomen, daarna wordt omgezet in een geconditioneerd audiobestand en vervolgens wordt aangeboden aan een lokale audiobron. De geringe vertraging, gelijk aan de tijdsduur van het omroepbericht, valt in het niet bij de kwaliteit en betrouwbaarheid van deze oplossing.
Voor de Noord/Zuidlijn is alleen een lokale audiobron geleverd. Deze audiobron is aangesloten op de lokale omroepinstallatie (geleverd door VIA). Het centrale deel van het OMR (op basis van een gevirtualiseerde server-omgeving, met georedundant uitgevoerde hardware) is echter operationeel voor het gehele metrosysteem.

Tekst: Kerstin van Tiggelen
Fotografie: Ge Dubbelman/Hollandse Hoogte, Siemens