EV capaciteit op opstelterreinen Innoveren in een pressure cooker. Paul van der Voort

(1)

| EV capaciteit op opstelterreinen

Innoveren in een pressure cooker

(2)

Ruimte onder deze hulplijn vrij houden voor logo of subtitel

Agenda

1. Opening Paul

2. Presentatie Paul

‘Experimenteren met data’

3. Interactie

4. Presentatie Marc

‘Pressure cooker emplacement Nijmegen’

5. Interactie

(3)

Treindienstleiders Energievoorziening

DataLab: Experimenteren met data

2017 - 2019 2020

Spoorstaaf

Treindetectie

• Monitoring met sensoren op reizigerstreinen

• Spoorstaaf slijtage voorspellen

• Monitoren ‘ten onrechte bezet spoor’

• Beeldherkenning ES lassen

• Spoorlopers dashboard en voorspelmodel

• Dieren en treinhinder

• Monitoring bovenleiding

met meettrein data, sensoren op NS treinen en VIRM

loggings

• EV capaciteit opstelterreinen

Kunnen we uit data (veel, diverse, ongestructureerde data) de toestand (infra conditie, treinverkeer menselijk gedag)

op dit moment herkennen of de toekomstige toestand voorspellen ?

• Voorspellen opstarttijd

• Voorspellen taaklast / werkdruk

• Invloed van perrondrukte op halteertijd / vertraging.

• Invloed van 1,5m afstand op

(4)

Nodig om te beginnen

Product owner:

• Brengt materiekennis in

• Stelt onderzoeksvragen op

• Prioriteert

Scrum master:

• Faciliteert het proces

• Neemt obstakels weg Datascientists / engineers

• Data bewerken

• Patronen herkennen

• Modellen ontwikkelen

• Uitkomsten visualiseren

Scrum team

Een multidisciplinair team

ICT hulpmiddelen

Schaalbaar en herbruikbaar

Programmeertaal

Data

Belangrijkste databronnen beschikbaar.

Big data platform

(5)

Sprint

Scrum werkwijze

Input: Vraagstukken (backlog items)

Output: informatie producten

Vraagstuk begrijpen

Presenteren

Een aanpak die past bij ‘samen ontdekken’ en ‘papierwerk’ minimaliseert.

(6)

verkennen

experimenteren

ontwikkelen

pilot

implementeren

Project- voorstel

Proof of Concept

Prototype Beproefd Prototype

Van idee tot implementatie

Innovatie proces

Pressure cooker

Pressure cooker

Korte tijd (1 week) experimenteren met data om te toetsen:

• Hoofdvraag: Is de potentie van de data voldoende om de gewenste oplossing te ontwikkelen?

• 5 Sprints van 1 dag

• Iedere Sprint start met een planning en eindigt met een demo.

(7)

Pressure cooker voorbeeld

Aanpak

• Project scope is opstelterrein Nijmegen

• Vooraf data verzamelen: (verbruiks- en treindata)

• Scrum methode: 1 week met iedere dag 1 sprint

(8)

Aanleiding en doel

Aanleiding

• Toename aantal treinbakken op opstelterrein - mogelijke overbelasting Energievoorziening

• Wat is er in de toekomst nodig om alles nog steeds te laten functioneren?

• Nu: dimensionering energievoorziening op basis van ontwerpregels Doel

• Inzicht krijgen in de beschikbare data

• Invloeden op het energieverbruik bekijken

• Toekomst: biedt de beschikbare technologie de mogelijkheid om toekomstig capaciteitsverbruik te voorspellen?

(9)

Overzicht databronnen

• Periode: Juni 2019 – Januari 2020

• Energieverbruik per kwartier: hoeveelheid kWh afgenomen van energieleverancier

• Sensordata per seconde: hoeveelheid stroom van onderstation naar verschillende delen bovenleiding

• Treinbewegingen: In- en uitbewegingen emplacement Nijmegen

• Weerdata per kwartier - weerstation Volkel

(10)

Overzicht situatie Nijmegen

OS Uilenboom

OS Ressen- Bemmel

(11)

Eerste inzichten in de data: Energieconsumptie

(12)

Eerste inzichten in de data: Sensordata check

(13)

Eerste inzichten in de data: Sensordata

(14)

Eerste inzichten in de data: Energie pieken

• Koudste dagen in deze dataset:

• Rood: treinverwarming ‘s nachts uit (donderdag 31 okt)

• Blauw: treinverwarming ‘s nachts aan (woensdag 20 nov)

(15)

Toekomstig capaciteitsverbruik

• Verwachting: hoogste piek na koude nacht met verwarming uit

• Maximale transportvermogen kabels bij opstelterrein: 1980 kWh per kwartier THEORIE

• Maximale opwarm piek voor 113 treinbakken: 1870 kWh per kwartier (60 min. verwarmen)

• Ruwe schatting: 30% groei van elk materieeltype: 2430 kWh DATA

• Hoogst gemeten piek: 903 kWh per kwartier (bij nacht van -2 graden)

• Extrapoleren is moeilijk: geen écht koude nachten gemeten en weinig variatie in bak

(16)

Conclusie

Aanpak is veelbelovend

• Sensor data is van goede kwaliteit

• Treinbewegingen zijn betrouwbaar buiten opstelterreinen Eerste inzichten

• Effect van temperatuur

• Indicatie verhouding verwarmen/tractie

• Belangrijkste moment gevonden: opstarten van de ochtendspits

Met pressure cooker ben je er nog niet:

In 1 week tijd meer inzicht in haalbaarheid en mogelijkheden, nieuwe ideeën, gevoel middels data beter onderbouwd.

(17)

Aanbevelingen

Meer data verzamelen

• Variatie in dienst regeling (of je kan week vs. weekend bekijken)

• Sensordata bij extreem koude nachten

• Trein planningsdata Voorspelmodel maken

• Focus op de pieken, niet het normale gedrag

• Eerste poging ziet er goed uit, maar er is meer data nodig voor voldoende betrouwbaarheid

(18)

EV capaciteit op opstelterreinen Innoveren in een pressure cooker. Paul van der Voort