Scopedesign.nl - PRORAIL IPB

designed to make
journeys more pleasant
and safer for passengers

summary of the PRORAIL IPB

Als reizigers zich beter verspreiden over de perrons en weten waar ze per treinklasse kunnen instappen, verloopt het in- en uitstappen sneller en veiliger. ProRail was op zoek naar een informatiesysteem om reizigersstromen beter mee te kunnen monitoren en sturen en dat bestand is tegen ‘spoorse omstandigheden’. Scope Design ontwikkelde met een team van experts van Atsence, KITT Engineering, Ngage Media, SIDstudio, Strict een onderhoudsvriendelijk, modulair, intelligent informatiesysteem dat vrij boven de perrons hangt, waardoor zowel het treinverkeer als de reizigers er geen hinder van ondervinden.

sensoren en actoren

Een belangrijke functionele vraag was de integratie van sensoren en actoren in de displays met de instapinformatie. Het idee is dat hiermee omroep en ontruiming, camerabewaking en andere nieuwe functionaliteiten kunnen worden gerealiseerd in één intelligente infrastructuur. Met de combinatie van rookmelders en camera’s kan bijvoorbeeld actieve ontruimingsinformatie getoond worden op de displays, afhankelijk van de locatie van een calamiteit. Met beacons en wifi driepuntsmeting kunnen blinden en slechtzienden nauwkeurig naar de deurlocatie worden geleid. Met IP-speakers kan er, op drie meter nauwkeurig, een audiobericht gestuurd worden als er bijvoorbeeld iemand in de veiligheidszone staat en er een trein aankomt.

product benadering

Om een maximaal voordeel te bereiken in de productiekosten is gebruik gemaakt van schaalvoordelen, door de mechanica van het IPB te ontwerpen vanuit een universele en modulaire ‘one size fits all’ benadering. Hardwarematig wordt hierdoor een generieke oplossing voor de basisfunctionaliteit gecreëerd die eenvoudig is uit te breiden met extra mogelijkheden via Power over Ethernet. Softwarematig kan het systeem op afstand worden afgesteld en ingeregeld.

onderhouds vriendelijk

Scope concentreerde zich op het industrieel ontwerp van het prototype van het IPB. Primair was hierbij van belang dat het IPB snel en veilig onderhouden kan worden. Het IPB is daarom zo ontworpen, dat die toegankelijk is van buiten de veiligheidszone om te voorkomen dat treinen niet mogen rijden tijdens het beheer en onderhoud.

bijdrage scope design

Scope ontwierp iteratief (deel)oplossingen voor werkzame functies van het IPB conform specifieke ontwerpvoorschriften. Zo werd aangetoond dat vrijwel alle sensoren en actoren op een perron als functionaliteit in het IPB geïntegreerd zouden kunnen worden. Dit leidde uiteindelijk tot een totaalconcept waarin het IPB de data en energie-infrastructuur biedt voor een flexibele set actoren en sensoren. Actoren zijn bijvoorbeeld luidsprekers voor omroep en ontruiming en sensoren zijn bijvoorbeeld beacons voor plaatsbepaling, camera’s, people-counters en antenne’s voor wifi, 4G/5G etc.

Scope richtte zich hierbij op de mechanica ontwikkeling, op de ergonomie en op het overall esthetische concept en leverde uiteindelijk een tekeningenpakket en een functioneel prototype waarin de verschillende functionaliteiten geïntegreerd zijn. FEM-analyses, componentkeuzes, softwareanalyse en infographics werden door het team gerealiseerd.

functie scheiding

In een vroeg stadium heeft Scope een functiescheiding voor de verschillende ‘zijdes’ van het IPB ontworpen. Aan de spoorzijde bevindt zich de blauwe lamp die aangeeft aan de machinist wat de gewenste stoplocatie van de trein is, aan de bovenzijde de interface met de gebouwde omgeving voor het weren van vogels en een kabelgoot. Aan de perronzijde zitten de displays en aan de onderzijde de sensoren en speakers. Het geheel is geïntegreerd tot een prototype dat de haalbaarheid aantoont van dit modulaire systeem dat universeel toepasbaar is en dat bestand is tegen ‘spoorse condities’.

toegankelijkheid

Een belangrijk deel van de kosten van een product in een ‘spoorse omgeving’, wordt bepaald door de beheerkosten in de vorm van onderhoud en schoonmaak. Wanneer het onderhoud op het doorgaande spoor (in de A-zone) moet plaatsvinden, komen hier ook de kosten voor versperring van het spoor bij. Door slim ontwerp van het gehele IPB systeem heeft Scope Design ervoor gezorgd dat onderhoud kan plaatsvinden in de B-zone, waardoor de dienstregeling niet onderbroken hoeft te worden.

geïntegreerde optimalisatie

Voorkomen is beter dan schoonmaken, daarom hebben we kleine stroomdraadjes bovenop het IPB geïntegreerd om vervuiling te voorkomen, doordat vogels bovenop het IPB gaan zitten. Hetzelfde behuizingsdeel, waarin de stroomdraadjes verwerkt zijn, gebruiken we voor het afdekken van een kabelgoot, zodat de kabels niet onder de grond weggewerkt hoeven worden en daardoor eenvoudig toegankelijk zijn.

Modulariteit sensoren

De gehele onderzijde van het IPB is gereserveerd voor sensormodules met een vaste grid van 1,5 meter. In één sensormodule is plaats voor zes sensoren en één speakerset. Hierdoor kunnen sensoren of actoren met een veelvoud van 1,5 meter verspreid worden over het perron, afhankelijk van de benodigde functionaliteit. De sensoren worden geplaatst op sledes die in de sensormodules schuiven. De sensoren hebben een vaste ruimte-envelop en een gestandaardiseerde interface voor de bevestiging, waardoor ze flexibel kunnen worden geplaatst. De sensorzijde bestaat uit een geëxtrudeerd aluminium profiel waarin sensoren geplaatst kunnen worden in een vaste setup sledes.

De core van het ipb – the backbone

De ‘backbone’ draagconstructie die het hart van het IPB vormt, is een stalen kokerprofiel met een lengte van 10 meter. In eerste instantie leek een aluminium extrusie logisch, gezien de grote lengte en het constante profiel van de doorsnede. Al snel bleek echter een thermisch verzinkte koker uit gelast plaatstaal een aantrekkelijker alternatief, vanwege het formaat van het profiel en de gewenste corrosiebestendigheid en de benodigde hoeveelheid bewerkingen. Een inschatting van de technische haalbaarheid op het gebied van toleranties, na het lassen en verzinken, is bepaald met kennis uit de landbouwindustrie waarin Scope ook werkzaam is. Uiteindelijk is deze inschatting gevalideerd met een prototype van een 1:1 thermisch verzinkte ‘backbone’. Het voordeel voor de sterkte/stijfheid, voor de duurzaamheid en voor de ontwerpvrijheid in de dwarsdoorsnede, was hiermee aangetoond.

The result

Het prototype van het IPB is gebruikt in de marktuitvraag voor een light versie, die uiteindelijk is gerealiseerd op Schiphol door nGage Media en KITT.