Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Onderzoek effect rijsnelheid
goederentreinen op trillingsopwekking
in de bodem
Status
Versie
Rapport
Datum

002 (definitief)
T.2016.0727.R003
15 december 2017

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Colofon
Opdrachtgever

ProRail
Postbus 2208
3500 GE UTRECHT

Contactpersoon

de heer H. Zandberg
088 231 58 43

Project
Betreft
Uw kenmerk

ProRail - Trillingsonderzoek gedifferentieerd rijden
Vervolgonderzoek
TN 105394

Rapport
Datum
Versie
Status

T.2016.0727.00.R003
15 december 2017
002 (definitief)

Uitgevoerd door

DGMR Bouw B.V.
Van Pallandtstraat 9-11
6814 GM Arnhem
Postbus 153
6800 AD Arnhem

Informatie

ing. R.G. (Reinoud) Fennema
088 346 76 33
rfe@dgmr.nl

Auteur

ing. R.G. (Reinoud) Fennema
088 346 76 33
rfe@dgmr.nl

Verantwoordelijk

ing. J.J.A. (Hans) van Leeuwen
088 346 75 69
ln@dgmr.nl

Verwerkt door

JBY/MBR

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

2

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Samenvatting
In opdracht van ProRail B.V. heeft DGMR onderzoek gedaan naar de relatie tussen de rijsnelheid van
goederentreinen en de trillingsopwekking in de bodem. De reden hiervoor is dat langzamer rijden als
middel tegen trillingen regelmatig naar voren komt in procedures ten behoeve van tracébesluiten.
De huidige spoorwetgeving staat dit niet toe, maar zou men dit willen overwegen dan is meer inzicht in
de relatie trillingssterkte – rijsnelheid vereist.
In dit rapport wordt ingegaan op deze relatie aan de hand van metingen in de bodem op 4 locaties langs
het spoor. De meetpunten zijn gekozen op een afstand van ongeveer 25 meter tot het spoor, de afstand
waarop in veel gevallen ongeveer de eerstelijnsbebouwing begint en waarin de trillingssterkten
doorgaans ook het hoogst zijn. Gerealiseerd moet worden dat op grotere afstanden tot het spoor
afwijkende relaties kunnen gelden doordat de bodem in toenemende mate hogere frequenties verzwakt
en het trillingssignaal daarmee verandert. Het onderzoek richt zich primair echter op de effecten voor
de eerstelijns bebouwing.
Naast de rijsnelheid is ook gekeken naar andere factoren die van invloed zijn op de trillingssterkte.
In het onderzoek zijn betrokken de invloed van de wiellast en ook die van de wieltoestand of
wielkwaliteit. Daarnaast is gekeken naar de invloed van de bodemsamenstelling.

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

Het onderzoek naar de relatie rijsnelheid – trillingsopwekking is uitgevoerd op vier meetlocaties: Esch,
Dordrecht, Tilburg en Oldenzaal. Alle meetlocaties bevonden zich in de nabijheid van een Qua Vadis
meetstation waarvan de data betreffende de wiellast en wielkwaliteit afkomstig is.
Op iedere locatie is gedurende drie maanden de trillingsopwekking van treinpassages gemeten.
De metingen zijn uitgevoerd in de maanden september t/m november van het jaar 2016. In deze
periode zijn in totaal zo’n 10.000 goederentreinen en ook nog eens ruim 60.000 reizigerstreinen
gemeten.
Het onderzoek toont aan dat trillingssterkte behalve van de rijsnelheid van meerdere factoren
afhankelijk is, met name van bodemsamenstelling, type materieel en onderhoudstoestand.
De gevoeligheid van de bodem en de geometrie van het materieel bepalen welke onderliggende
mechanismen in de trillingsopwekking dominant zijn. Binnen een snelheidsbereik van ongeveer 60 tot
110 km/u zijn dit de volgende mechanismen en bijbehorende frequenties:
• De belasting van de wielstellen op de bodem (het eigenveld), frequenties: 3.15 – 5 Hz.
• Vlakke plaatsen, onbalans of onrondheid van wielen, frequenties: 6.3 – 20 Hz.
• Hogere orde slijtagepatronen op de wielband, frequenties: vanaf 20 Hz.
• Stijfheidsverschil spoorstaaf op de dwarsliggers en daartussen, ofwel het ‘aantikken’ van de
dwarsliggers door de wielen, frequenties: 31.5 – 50 Hz.
In het eerste en laatste mechanisme is de wiellast bepalend en in de twee tussenstaande mechanismen
de wieltoestand (besloten in de door QV gemeten rms_laag).
Het onderzoek toont aan dat de trillingsopwekking op de vier locaties qua samenstelling uit
bovengenoemde mechanismen verschilt. In Dordrecht is de bodem gevoelig voor frequenties vanaf 4 Hz
terwijl de bodem in Tilburg en Esch zich stijver gedraagt en pas gevoelig lijkt voor frequenties vanaf
6 Hz. Dit maakt een groot verschil in de invloed van de voorbijtrekkende wielstellen (wiellast) op de
trillingsopwekking. Deze wiellast speelt een dominante rol in Dordrecht en dan vooral bij de zware
ertstreinen. Ertswagons zijn kort en de afstand tussen de wielstellen van een wagon en die tussen
opvolgende wagons is nagenoeg hetzelfde. Dit regelmatige patroon resulteert in een relatief sterke
drukpuls in de frequentieband van 3 tot 5 Hz waarvoor de slappe bodem in Dordrecht gevoelig is.

3

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

In Tilburg is de belasting van de wielstellen (wiellast) eveneens zichtbaar in de registraties, maar de
trillingssterkten liggen over de hele linie ongeveer een factor 2 ofwel 6 dB lager dan in Dordrecht.
In Oldenzaal wordt een sterk afwijkend patroon waargenomen qua trillingsopwekking. Hier zijn
frequenties hoger dan 30 Hz dominant, hetgeen is toe te schrijven aan het ‘aantikken’ van de
dwarsliggers door de wielen óf hogere orde slijtagepatronen op de wielband. De bodem is hier zeer
gevoelig voor frequenties rond 40 Hz waardoor een snelheidsverlaging hier ook een bovengemiddeld
sterk effect heeft.
Uit het onderzoek blijken per locatie de volgende bepalende mechanismen en bijbehorende
snelheidsbereik waarover de dominantie geldt:
• Esch: Wielkwaliteit (60 – 100 km/u) en aantikken dwarsliggers en/of hogere orde slijtage wielband
(90 – 100 km/u).
• Dordrecht: Belasting wielstel (80 – 100 km/u) en wielkwaliteit (60 – 100 km/u).
• Tilburg: Belasting wielstel (90 – 100 km/u) en wielkwaliteit (60 – 100 km/u).
• Oldenzaal: Aantikken dwarsliggers en/of hogere orde slijtage wielband (80 - 90 km/u).
Door de verschillen in opbouw van de trillingssterkte heeft snelheidsverlaging een verschillende
uitwerking op de onderzochte locaties. Gemiddeld zullen de trillingssterkten Vmax en Vrms met ongeveer
3 dB afnemen bij een snelheidsverlaging van 90 naar 60 km/u, maar de afname kan ook veel hoger of
juist lager uitvallen. In Oldenzaal was de afname ongeveer 5 tot 7 dB terwijl er in Esch een
uiteenlopend beeld was tussen beide sporen, met zelfs een toename van 0 tot 3 dB op spoor 1 en maar
een bescheiden afname van 1 à 2 dB op spoor 2. Globaal zijn voor de beschouwde trillingsparameters
Vmax en Vrms de volgende effecten en relaties vastgesteld:
Locatie

Esch
Dordrecht
Tilburg
Oldenzaal

VMAX
Effect snelheid 90  60
km/u [dB]
0 (-2 tot +4)
-3 (-5 tot -2)
-3 (-3 tot -2)
-7 (-8 tot -5)

VRMS
Relatie V[mm/s]
~ 1 (of v0)
~ v1 (v0.6 tot 1.4)
~ v1 (V0.5 tot 1)
~ v² (v1.5 tot 2.2)

Effect snelheid 90  60
km/u [dB]
0 (-2 tot +4)
-3 (-5 tot -2)
-3 (-3 tot -1)
-5 (-6 tot -3)

Relatie V[mm/s]
~ 1 (of v0)
~ v1 (v0.6 tot 1.4)
~ v1 (v0.3 tot 1)
~ v²(v1 tot 2)

Het onderzoek toont aan dat de trillingssterkte Vmax een sterke relatie heeft met de maximum wiellast
in een treincombinatie. Uitschieters in de wiellast van afzonderlijke locs of wagons hebben dus effect
op de trillingssterkte Vmax. De Vrms die een gemiddelde over een treinpassage voorstelt is hier nauwelijks
gevoelig voor.

4

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

Dit globale beeld laat zien dat er tussen 60 en 90 km/u verschillende relaties qua trillingsopwekking
mogelijk zijn, variërend van nagenoeg verwaarloosbaar (Esch) tot een meer dan kwadratische toename
(Oldenzaal). Gemiddeld neemt de trillingssterkte evenredig af met de rijsnelheid (Dordrecht en
Tilburg).
Hoewel snelheidsverlaging veelal tot lagere trillingssterkten zal leiden is hiervoor dus geen landelijk
geldende trend te bepalen. Per situatie moet bepaald worden welke opwekkingsmechanismen dominant
zijn én welk treinmaterieel tot hinderklachten leidt, alvorens een goede maatregelafweging mogelijk is.
Verder is het een beleidsmatige afweging of de behaalde trillingsreducties opwegen tegen de nadelen in
de doorstroming op het spoor en in welke mate deze maatregel inzetbaar is. Daarover wordt in dit
onderzoek geen oordeel gegeven. Het onderzoek is bedoeld om deze discussie op inhoud te kunnen
voeren.

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

De trillingssterkte Vrms lijkt een sterke relatie te hebben met de wieltoestand, maar gebleken is dat de
parameter rms_laag (wieltoestand) óók afhankelijk is van de wiellast en van de rijsnelheid.
Consequentie hiervan is dat een deel van het snelheidseffect in de analyses wordt toegeschreven aan de
variatie in deze parameter rms_laag, waarin ook een snelheidseffect ligt besloten. Alvorens vervoerders
kunnen worden aangesproken op een slechte wieltoestand zou het snelheidseffect en de invloed van de
wiellast hieruit geëlimineerd moeten worden, zodat een zuivere parameter betreffende de wieltoestand
overblijft. Dit vergt nader onderzoek naar de bepalingswijze van de rms_laag en hoe dit te
implementeren in de QV stations. Uit het onderzoek zijn nu de volgende afhankelijkheden van de
wiellast en de wieltoestand gebleken:
• Toename Vmax
circa 1 tot 2 dB per ton wiellast.
• Toename Vrms
circa 0.5 tot 12 dB per kN toename rms_laag (gemiddelde over een trein).

5

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Inhoud
3

1. Inleiding

7

2. Onderzoek
2.1 Opzet van het onderzoek
2.2 Selectie meetlocaties
2.3 Opzet metingen
2.4 Registraties en verwerking
2.5 Analyses
2.6 Definitie subgroepen

8
8
8
14
15
16
18

3. Beoordeling spoorkwaliteit
3.1 Scope van het onderzoek
3.2 Analyse spoorligging
3.3 Conclusies spoorligging

20
20
20
21

4. Resultaten trillingsonderzoek
4.1 Aantallen treinpassages
4.2 Verdeling rijsnelheden
4.3 Trillingsoverdracht (bodemdemping) per locatie
4.4 Analyse wieltoestand per locatie

22
22
22
24
25

5. Analyse trillingsopwekking goederentreinen
5.1 Resultaten
5.2 Beschouwing algemeen
5.3 Correlatie parameters
5.4 Effect snelheidsverlaging

27
27
28
29
30

6. Analyse homogene subgroepen
6.1 Resultaten
6.2 Beschouwing
6.3 Analyse trillingssterkten VRMS en VMAX als functie van de rijsnelheid
6.4 Effect gematigde rijsnelheid

31
31
32
33
40

7. Conclusies

42

Bijlagen
Bijlage 1
Bijlage 2
Bijlage 3
Bijlage 4
Bijlage 5

6

Trillingsregistraties meetlocaties – Afhankelijkheid van QV-parameters
Trillingsregistraties meetlocaties – Analyse subgroepen
Tabellen trendanalyse
Spectrale analyse spoorligging o.b.v meetdata Eurailscout
Beoordeling kwaliteit spoorligging meetlocaties

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

Samenvatting

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

1. Inleiding
In opdracht van ProRail B.V. heeft DGMR onderzoek gedaan naar de relatie tussen de rijsnelheid van
goederentreinen en de trillingsopwekking in de bodem. Aanleiding voor dit onderzoek is de suggestie in
diverse onderzoeken en procedures ten behoeve van tracébesluiten om trillingshinder tegen te gaan
door een verlaging van de rijsnelheid voor trillingveroorzakende vervoerders of op bepaalde tijden,
ofwel het invoeren van “gedifferentieerd rijden”.
Het tracébesluit “Sporen in Den Bosch (SiB)” van 16 maart 2011 maakt hier melding van, maar de
huidige spoorwetgeving staat dit nog niet toe. Zou men dit in de toekomst willen overwegen dan is het
vereist om eerst duidelijk inzicht te krijgen in de relatie tussen de rijsnelheid en de trillingsimmissie.
Vooralsnog is er maar beperkt onderzoek voorhanden over de relatie tussen de rijsnelheid en de
trillingssterkte en het hieruit ontstane beeld is niet consistent en veelal ook vertroebeld door
invloedsfactoren buiten waarneming van het betreffende onderzoek. Daarmee is het niet duidelijk op
welke wijze “gedifferentieerd rijden” kan helpen in het beperken van trillingshinder en ook ingezet kan
worden in het doen van trillingprognoses. Het doel van dit onderzoek is dan ook om meer inzicht te
krijgen in de relatie tussen de rijsnelheid van goederentreinen en de trillingsopwekking in de bodem.
De onderzoeksvragen luiden:
1. Wat is de relatie tussen de rijsnelheid van goederentreinen en de daaruit volgende trillingsimmissie
in de bodem naast het spoor?
2. Welke rol spelen de bodemsamenstelling en spoorligging in deze relatie?
3. Welke invloed hebben de aslast en de wieltoestand op deze relatie?

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

Leeswijzer
In dit rapport wordt de invloed van de rijsnelheid op de trillingsopwekking in de bodem op twee
manieren geanalyseerd, als multi-regressie analyse op alle goederentreinen en o.b.v. zo homogeen
mogelijke selecties van materieel (subgroepen). Deze analyses vindt u in de hoofdstukken 5 en 6.
De indeling van het rapport is verder als volgt:
Hoofdstuk 2 gaat over de opzet van het onderzoek, de meetlocaties en de wijze waarop data wordt
geanalyseerd.
Hoofdstuk 3 behandeld de kwaliteit van de spoorligging. Wie minder geïnteresseerd is in de technische
analyses kan doorgaan naar de conclusies aangaande de spoorligging in paragraaf 3.3 en laat de bijlagen
4 en 5 aan zich voorbijgaan.
Hoofdstuk 4 gaat in op de meetresultaten en de bodemdemping per locatie. Hierin wordt het aantal
treinpassages en de snelheidsverdeling per locatie beschreven, alsmede de kenmerkende eigenschappen
van deze treinen volgens de Qua Vadis meetstations.
Hoofdstuk 5 geeft een multi-regressie analyse voor de gehele populatie goederentreinen per locatie,
waarin de voor de trillingen mede bepalende parameters wiellast en wieltoestand worden betrokken.
Wie niet geïnteresseerd is in een nadere analyse van de correlatie met deze parameters slaat paragraaf
5.3 over en gaat verder met 5.4.
Hoofdstuk 6 geeft een analyse van de trillingssterkte als functie van de rijsnelheid voor zo homogeen
mogelijke groepen qua materieel. Wie niet geïnteresseerd is in een technische analyse van de voor de
trillingsopwekking verantwoordelijke mechanismen slaat paragraaf 6.3 over en gaat verder met 6.4.
Hoofdstuk 7 geeft de conclusies van het onderzoek. Hierin worden de analyses uit hoofdstukken 5 en 6
samengenomen tot een overkoepelend beeld van de relatie tussen rijsnelheid en trillingssterkte.
Voor een snelle toegang tot het onderzoek wordt verwezen naar de samenvatting voorin dit rapport.

7

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

2. Onderzoek
2.1 Opzet van het onderzoek
Het onderzoek is uitgevoerd op meetpunten in de bodem, op 25 meter afstand tot de hartlijn van het
dichtstbijzijnde spoor. Veel woningen waarin hinder door railverkeer optreedt liggen op afstanden van
20 tot 30 meter tot het spoor, waarmee dit een logische afstand is voor onderzoek. Door 25 meter
afstand aan te houden wordt er een volledige ontwikkeling van oppervlaktegolven (Raleighgolven) in de
bodem verwacht en minder invloeden van het nabijheidsveld. Het laatste zou tot grotere spreiding in de
meetresultaten tussen locaties onderling kunnen leiden. Op een veel grotere afstand, dan de gekozen
25 meter tot het spoor, zal mogelijk een andere snelheidsrelatie gelden doordat het trillingssignaal met
toenemende afstand een steeds meer laagfrequent karakter krijgt. Het onderzoek richt zich echter op
de woningen met de meeste hinder en die wordt verwacht in de eerstelijns bebouwing vanaf het spoor
op de genoemde afstand van globaal 20 tot 30 meter.
Om meer inzicht te krijgen in de invloed van de bodem op de meetresultaten is op iedere meetlocatie
gedurende 1 à 2 weken ook een bodemmeetpunt op ongeveer 5 meter afstand tot het spoor ingericht,
zodat de bodemoverdracht over een groot aantal treinpassages kon worden gemeten.
De onderzoeklocaties zijn gekozen op trajecten waar ook een Quo Vadis (QV) meetstation aanwezig is.
Deze stations leveren een grote hoeveelheid aan treingegevens, zoals de samenstelling, de as- en
wiellasten en ook de rijsnelheid. Om zeker te zijn van een juiste koppeling van deze treingegevens aan
de meetwaarden en ook eventuele verschillen in rijsnelheden te detecteren is iedere meetlocatie ook
uitgerust met een radar meetpunt.
Om in de toekomst nadere analyse van specifieke treinpassages mogelijk te maken is iedere locatie ook
voorzien van een webcam. Informatie van deze webcam wordt binnen dit onderzoek alleen gebruikt als
controlemiddel op koppeling tussen meetdata en QV treingegevens.

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

2.2 Selectie meetlocaties
2.2.1 Randvoorwaarden
In de vraagspecificatie behorende bij dit onderzoek is een aantal trajecten benoemd waaruit een keuze
gemaakt kan worden. Voorgeschreven is een meetpunt nabij ’s-Hertogenbosch, verband houdende met
het eerder genoemde Tracébesluit SiB, en drie aanvullende locaties te kiezen uit de volgende trajecten:
• Nabij Quo Vadis station Geldermalsen, voor het treinverkeer tussen Culemborg en de aansluiting op
de Betuweroute.
• Nabij Quo Vadis station Vught of Boxtel voor het treinverkeer tussen ’s-Hertogenbosch en Eindhoven.
• Ten noorden van het Hollandsch Diep, bij Tilburg of bij Boxtel voor het treinverkeer op de
Brabantroute.
De locaties zijn zodanig te kiezen dat niet alle metingen op gelijke bodemsoort worden uitgevoerd.
Van belang voor het onderzoek is dat alle meetpunten worden ingericht nabij een Quo Vadis station,
zodat de door deze stations uitgelezen of gemeten treinparameters beschikbaar zijn voor het
onderzoek. Om de koppeling tussen deze gegevens en die gemeten op de vier meetlocaties zo goed
mogelijk te krijgen (geen koppelingsfouten) is het van belang dat de afstand tussen de meetlocaties en
de Qua Vadis stations zo klein mogelijk is. Verder zijn de meetomstandigheden ter plaatse en de
aanwezigheid van spoorelementen met nadelige invloed op de trillingsniveaus tijdens metingen als:
bochten, wissels, overwegen of spooronderbrekingen (ES-las) leidend in de locatiekeuze.

8

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Het onderzoek baseert zich op meetpunten op 25 meter afstand tot het spoor. Idealiter bevinden zich in
het spoor, binnen 200 meter voor en na een meetpunt geen elementen die de trillingsopwekking zouden
kunnen verhogen en onderling vergelijk tussen de meetpunten zouden bemoeilijken. Aan deze
voorwaarde kan echter nagenoeg nergens worden voldaan, indien ook de uitvoerbaarheid van een
meetpunt wordt meegewogen. Getracht is meetpunten te vinden waarbij de afstand tot ES-lassen en
wissels meer dan 100 meter bedraagt en die tot bochten en overwegen meer dan 200 meter.
Behalve de bodemsamenstelling en de terreintoestand zijn de aanwezigheid van watergangen of (diepe)
sloten tussen spoor en meetpunt, een hoog spoortalud of verdiepte ligging van het land ook invloeden die de
invloed hebben op de trillingsopwekking in de bodem ter plaatse van het meetpunt, ofschoon dit niet hoeft
te betekenen dat dit de relatie tussen de rijsnelheid en de trillingsopwekking significant beïnvloedt.
De aanwezigheid van brede/diepe watergangen is bij de locatiekeuze vermeden, maar hoogteverschillen
tussen spoor en terrein konden niet worden uitgesloten, daar dit vaak een gegeven is over grote spoorlengten
en daarmee sommige trajecten al op voorhand zou diskwalificeren.
2.2.2 Locatiekeuze
Voor de locatiekeuze is een aantal tracés nabij een QV-station, door middel van luchtfoto’s (RailMaps),
verkend en daaropvolgend is op zes locaties een verkenning gedaan. Hieruit zijn vier locaties gekozen.
Nabij ’s-Hertogenbosch bevinden zich twee QV-stations, het station Geffen op de lijn ’s-Hertogenbosch
– Nijmegen en station Esch op de lijn ’s-Hertogenbosch-Eindhoven. Omdat nabij Rosmalen al eerder een
trillingsonderzoek is uitgevoerd, waarbij een koppeling is gemaakt met QV-data van het station Geffen,
is in dit onderzoek gekozen voor de lijn ’s-Hertogenbosch-Eindhoven en het QV-station Esch.
Dit meetpunt ligt ongeveer 10 km ten zuiden van ’s-Hertogenbosch en net even ten noorden van Boxtel.
Deze in overleg met ProRail gemaakte keuze houdt wel in dat daarmee de voorgeschreven locatie nabij
’s-Hertogenbosch en de keuze voor de lijn ’s-Hertogenbosch-Eindhoven zijn samengevoegd tot één
locatie en dat er dus nog een alternatieve locatie moet worden toegevoegd.

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

Het QV-station op de lijn Culemborg – Geldermalsen (aansluiting Betuweroute) ligt bij Tricht. Om een
100% koppeling te houden tussen meetdata en treingegevens van het QV-station moet op hetzelfde
traject worden gemeten en dit traject is slechts 1,8 km lang. Hierin liggen: een overweg, een
emplacement, een honderden meters lange waterpartij naast het spoor en de spoorbrug over de Linge.
Hierdoor kon geen geschikte meetlocatie worden gevonden. In overleg met ProRail zijn alternatieve
locaties verkend nabij de QV-stations Zevenaar, Oldenzaal en Elst. Vanwege uitvoerbaarheid en het
verwachte treinaanbod (werkzaamheden nabij Elst en Zevenaar) is voor de locatie Oldenzaal gekozen.
Op de Brabantroute konden wel geschikte locaties worden gevonden. Op deze route zijn twee locaties
geselecteerd: nabij het QV-station Dordrecht-Lage Zwaluwe en nabij het QV-station Tilburg.
Tabel 1 geeft een overzicht van de gekozen meetlocaties, het meest nabije QV-station en de afstanden
tot mogelijk verstorende entiteiten in het spoor.
tabel 1: meetlocaties
Locatie

Spoorlijn

1: Esch

’s-Hertogenbosch - Eindhoven

2: Dordrecht

Geocode
053

KM
meetpunt
57.41

Dordrecht – Lage Zwaluwe

119

3: Tilburg

Tilburg - Breda

4: Oldenzaal

Hengelo – Duitse grens

QV-station

Afstand QV

Esch 273/274

KM
QV station
56.70

21.11

Dordrecht 81/82

21.03

80 m

123

13.58

Tilburg 101/104

14.27

690 m

026

33.04

Oldenzaal 971/972

32.70

340 m

710 m

Afstand tot
spoorentiteit
ES-las: 70 m
wissel: 80 m
bocht: 130 m
overweg: 140
m
ES-las: 85 m

9

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

2.2.2.1 Esch
De meetlocatie Esch bevindt zich ten westen van de spoorlijn ’s-Hertogenbosch - Eindhoven op het
terrein van een boomkwekerij. Tussen het spoor en het 25 meter meetpunt bevindt zich een kleine
spoorsloot, maar door de sloot kan op deze locatie geen (tijdelijk) 5 meter punt ingericht worden.
Op deze locatie is het 5 meter punt verplaatst naar 9 meter afstand tot het spoor. Het spoortalud
inclusief ballastbed is hier ongeveer een halve meter hoog.
70 meter noordelijk van het meetpunt bevindt zich in het spoor een ES-las en 300 meter naar het zuiden
een overweg. Er zijn geen mogelijk verstorende wegen in de buurt. Het QV-station bevindt zich
700 meter zuidelijker.

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

figuur 1: meetlocatie Esch

Van de meetlocatie zijn geen sonderingsgegevens bekend. De dichtstbijzijnde sonderingen uit Esch en
Boxtel tonen verschillen in de vastheid van het bovenste bodempakket, dat uit zand- en kleilagen
bestaat. Op meer dan 10 meter diepte bevindt zich een zeer draagkrachtige zandlaag. De sondering uit
Esch toont een sterke gelaagdheid in de bovenste 10 meter met conusweerstanden variërend
(afwisselend) tussen 4 en 17 MPa.

10

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

2.2.2.2 Dordrecht
De meetlocatie Dordrecht bevindt zich ten zuiden van Dordrecht in de polder Oudendijk even ten
noorden van de Moerdijkbrug over het Hollandsch Diep. De spoordijk ligt circa 3 meter boven het
polderniveau en tussen spoordijk en het 25 meter punt ligt een sloot, die ter plaatse van het meetpunt
ongeveer 2 meter breed is maar meer naar het noorden wijder wordt. Het meetpunt bevindt zich in de
dierenweide ten westen van de boerderij.
Op 85 meter noordelijk van het meetpunt bevindt zich in het spoor een overloopwissel en 170 meter
naar het zuiden een ES-las. Ongeveer ter hoogte van de ES-las begint ook de lange bocht richting de
Moerdijkbrug. West van het spoor (bovenzijde figuur 2) ligt de snelweg A16. De afstand van de snelweg
tot het 25 meter punt bedraagt ongeveer 50 meter.
Het QV-station bevindt zich vlak bij het meetpunt, ongeveer 30 meter naar het zuiden.

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

figuur 2: meetlocatie Dordrecht

Sonderingsgegevens 200 meter noordelijker, in dezelfde polder ten oosten van de spoordijk, laten in de
toplaag van de bodem klei- en veenlagen zien tot op circa 10 meter diepte. Daaronder liggen matig
vaste klei- en zandlagen, maar op 15 meter diepte wordt wederom een zeer slappe klei- of veenlaag
waargenomen. Een vast zandpakket wordt pas aangetroffen op meer dan 20 meter diepte.

11

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

2.2.2.3 Tilburg
De meetlocatie ten westen van Tilburg bevindt zich in grasland aan de noordzijde van het spoor tussen
Tilburg en Gilze-Rijen. Tussen spoor en 25 meter punt bevindt zich nog een fietspad, maar verder zijn
er afgezien van mogelijk landbouwvoertuigen nauwelijks verstorende invloeden. 140 meter ten oosten
van het meetpunt bevindt zich een overweg en 300 meter ten westen in het spoor een ES-las.

figuur 3: meetlocatie Tilburg

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

De bodemsamenstelling bestaat uit matig vaste zand- en/of kleilagen met conusweerstanden variërend
tussen 6 en 12 MPa. De gelaagdheid is niet erg sterk, het lijkt meer te gaan om dunne lagen die in
elkaar overlopen.

12

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

2.2.2.4 Oldenzaal
De meetlocatie Oldenzaal bevindt zich ten oosten van De Lutte, tussen de overweg Bentheimerstraat en
de Duitse Grens. Het 25 meter punt ligt op het gazon van boerderij Bentheimerstraat 99 en ter hoogte
van het meetpunt bevindt zich geen spoorsloot, deze begint 5 meter meer naar het oosten. Het spoor
ligt op een klein talud. De hoogte van de spoorstaven bedraagt circa 1 meter boven maaiveld.
220 meter ten westen van het meetpunt ligt de overweg Bentheimerstraat, maar dichterbij in die
richting, op circa 85 meter, is een ES-las aanwezig in het spoor.
Verstorende invloeden zijn er mogelijk van verkeer op de Bentheimerstraat en de ten noorden van het
spoor liggende Zandhuizerweg. Beide wegen liggen op circa 80 meter tot het 25 meter meetpunt.
Deze invloed wordt ten opzichte van de trillingsopwekking van treinen als verwaarloosbaar gezien.

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

figuur 4: meetlocatie Oldenzaal

Van de meetlocatie zijn geen sonderingsgegevens beschikbaar in het dinoloket. De dichtstbijzijnde
beschikbare sondering ligt 2 km westelijker ter plaatse van het viaduct van de A1 over dezelfde
spoorlijn. Deze sondering toont een slappe kleiachtige bodem (conusweerstanden circa 2 tot 4 MPa) tot
op grote diepte slechts doorsneden door een dunne zandlaag op circa 17 meter diepte.

13

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

2.3 Opzet metingen
Alle metingen in dit onderzoek zijn uitgevoerd door partner Sensornet B.V. Zij hebben de meetlocaties
beïnstrumenteerd, een webportal voor het online volgen van de metingen opgezet en een dashboard
voor snel inzicht in de belangrijkste parameters gebouwd. Sensornet heeft ook de koppeling tot stand
gebracht tussen de meetdata en de door Quo Vadis aangeleverde treingegevens.
2.3.1 Meetpunten
Ieder meetpunt bestaat uit een 3D trillingsmeetsysteem (drie meetrichtingen), een snelheidsradar en
een webcam voor het maken van time-lapse video-opnamen. Voor het meten van de overdrachten is elk
meetpunt tijdelijk voorzien van een 5 meter meetpunt. Alleen op de locatie Esch was het niet mogelijk
om een 5 meter punt aan te brengen en is zo dicht mogelijk bij het spoor gemeten op 9 meter afstand.

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

De trillingsmeetsystemen bestaan uit een meetkoffer met data-acquisitie module en een geïntegreerde
3D meeteenheid bestaande uit drie gevoelige accelerometers. De meetkoffers zijn ter plekke
ingegraven op circa 30 tot 40 cm diepte onder maaiveld en de teruggebrachte grond is zorgvuldig
ingewaterd om volledige inbedding van de meeteenheid te garanderen, zie figuur 5.

figuur 5: meetopstelling: radar en webcam (l) en meetkoffer (r)

2.3.2 Meetapparatuur
De metingen zijn uitgevoerd door Sensornet met de in tabel opgenomen meetapparatuur. Alle gebruikte
meetapparatuur beschikte ten tijde van de metingen over een geldige kalibratie.

14

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

tabel 2: overzicht gebruikte meetapparatuur
Locatie
Esch

Dordrecht

Tilburg

Oldenzaal

Meetpunt
5m
25 m-X
25 m-Y
25 m-Z
5 m-X
5 m-Y
5 m-Z
25 m-X
25 m-Y
25 m-Z
5m
25 m-X
25 m-Y
25 m-Z
5 m-X
5 m-Y
5 m-Z
25 m-X
25 m-Y
25 m-Z

Opnemer
Triaxial accelerometer

Type
Visong 16500-T

Uni-axial accelerometer

Visong 17200

Uni-axial accelerometer

Wilcoxon 731-207

Uni-axial accelerometer

Visong 17200

Triaxial accelerometer

Visong 16500-T

Uni-axial accelerometer

Wilcoxon 731-207

Uni-axial accelerometer

Visong 17200

Uni-axial accelerometer

Wilcoxon 731-207

Serienummer
00068
J0442
J0438
J0443
3966
3964
3967
J0440
J0434
J0444
00067
3972
3965
3969
J0391
J0341
J0408
3968
3974
3963

Sensornet-ID
V014
V057
V062
V067
V074
V080
V082
V059
V060
V069
V013
V076
V078
V083
V003
V027
V084
V073
V077
V084

2.4 Registraties en verwerking
Gedurende de metingen is continu de effectieve trillingssterkte (Veff,max) per seconde gemeten.
De meetdata van de trillingsopnemers, de radarmetingen en video-opnamen van de camera zijn via een
internet verbinding verstuurd naar de server van Sensornet en waren via een website ook te volgen, zie
figuur 6.

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

figuur 6: dashboard trillingsregistraties Sensornet

Van de binnenkomende trillingsdata is een database met events gevormd op basis van de volgende
criteria:
1 Registratie begintijdstip als de equivalente trillingssterkte over 1 seconde in x-, y- of z-richting
boven het triggerniveau van 80 dB komt.
2 Registratie eindtijdstip als de equivalente trillingssterkte over 1 seconde over alle drie de richtingen
onder het grensniveau van 80 dB komen.
3 Als het verschil tussen de eindtijd en begintijd groter is dan 5 seconden is het een event. Is de duur
korter dan is het geen event.
Het totale equivalente trillingsniveau (Lv,RMS) is bepaald als gemiddelde over alle equivalente
trillingsniveaus binnen het tijdsinterval. Het moment van het maximale trillingsniveau (Lv,max) is
vastgelegd als tijdstip van het event.
15

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Dit tijdstip is gekoppeld aan het dichtstbijzijnde tijdstip van de QV-data met de treingegevens. Door dit
te combineren met de radarwaarneming is bepaald of een event een treinpassage betreft.
De trillingsregistraties, radarmetingen en camerabeelden zijn samen met een lijst van events
weergegeven op een web portal. Daarin zijn de snelheidsniveaus lineair, ongewogen, gepresenteerd.
De snelheidsniveaus (V) worden uitgedrukt in dB ten opzichte van het referentieniveau van 10-9 m/s
(1 nm/s) volgens onderstaande formule:
𝑉2

𝐿𝑣 = 10 ∗ 𝑙𝑜𝑔 ( 2)
𝑉𝑜

waarin

𝐿𝑣

𝑣 = 𝑣𝑜 ∗ 10(20)

Hierin is:
• Lv snelheidsniveau in dB
• V gemeten snelheid in m/s
• V0 referentiesnelheid: 1 nm/s
Ter verduidelijking van de omrekening van lineaire trilsnelheid [mm/s] naar trillingsniveau [dB] en een
indicatie van de beleving van de trillingssterkte Veff is tabel 3 toegevoegd. De voelbaarheidsgrens voor
de gemiddelde mens bedraagt ongeveer 100 dB.
tabel 3: omrekening trilsnelheid in trillingsniveaus en kwalificatie voelbaarheid trillingen
Trilsnelheid in mm/s
0.01
0.05
0.1
0.2
0.4
0.8
1.6

Snelheidsniveaus in dB t.o.v. 1 nm/s
80
94
100
106
112
118
124

3.2

130

Kwalificatie trillingssterkte Veff
Niet voelbaar
Juist voelbaar
Goed voelbaar
Sterk voelbaar

2.5 Analyses

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

2.5.1 Parameters trillingssterkte
De analyses van het effect van de rijsnelheid op de trillingssterkte wordt conform de vraagstelling
gebaseerd op twee qua hinderbeleving gangbare trillingsparameters, de Veff,max en de VRMS.
Veff,max
De Veff,max trillingssterkte is bepaald conform de definities van de SBR-richtlijn trillingen, deel B –
“Hinder voor personen in gebouwen”, verder aangeduid als SBR-B. Ook het verwerkingsvoorschrift
behorende bij de Bts, dat gebruikt wordt in het kader van tracébesluiten, kent dezelfde bepalingswijze
van de Veff,max, hoewel de verwerking tot maatgevende maximale trillingssterkte Vmax,BTS hierin op
statistische wijze gebeurd in afwijking van de SBR-B waarin de maximaal opgetreden trillingssterkte Vmax
wordt genomen.
VRMS
De vraagspecificatie vraagt ook om een analyse te maken tussen de RMS-waarde van de trillingssterkte
(VRMS) en de rijsnelheid. De RMS trillingssterkte geeft een gewogen trillingssterkte over de duur van een
treinpassage en vertegenwoordigd dus een gemiddelde qua trillingsopwekking over alle wagons
tezamen. De Vmax daarentegen is meer volgend op uitschieters in de trillingsopwekking als gevolg van
onderscheid op wagon-, as- of zelfs wielniveau.

16

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

In de RMS-trillingssterkte speelt de duur van een passage een grote rol en deze is enigszins arbitrair. Het
begin en het eind van een treinpassage zijn niet scherp afgebakend. Een lichte verhoging in
trillingssterkte is al waarneembaar bij treinen op grote afstand. Op het moment dat een trein begint te
naderen treedt vanaf zeker moment een sterkere stijging op in de trillingssterkte, hetgeen zichtbaar is
als knikpunt in de trillingsregistratie. Globaal zijn deze knikpunten beoogd als begin en einde van een
treinpassage, maar uit praktische overwegingen vertaald in een vast triggerniveau per meetlocatie.
Rond het knikpunt is het effect van een iets lager of hoger triggerniveau op de passageduur beperkt,
vanwege de steilheid van de trillingstoename of -afname.
2.5.2 Parameters trillingsopwekking
Behalve de rijsnelheid heeft ook het treinmaterieel een grote invloed op de trillingsopwekking.
Daarom zijn in de analyses ook de naar verwachting meest bepalende parameters van het
spoormaterieel betrokken. In samenspraak met de klankbordgroep (TU-Delft/ProRail) is in beginsel
gekozen voor de QV-parameters: aslast en de qwm_rms-laag. Deze laatste parameter betreft de
dynamische kracht die een wiel op de spoorstaaf uitoefent, gemeten over het frequentiebereik van
20 tot 200 Hz. Hierin komt de onderhoudstoestand (ruwheid) van een spoorwiel tot uitdrukking maar
ook de onafgeveerde massa van een wielstel. Feitelijk het product van de door de ruwheid opgedrongen
verticale versnelling en de onafgeveerde massa van het wielstel (F = m x a).
Omdat de aslast geen rechtstreeks door QV gemeten parameter betreft, maar een van de wiellast
afgeleide parameter, is ervoor gekozen om in plaats daarvan de wiellast te gebruiken in het onderzoek.
Omdat de Vmax door de bepalingswijze meer gevoelig is voor kortstondige verschijnselen dan de Vrms,
wordt de Vmax in de analyses in verband gebracht met de maximum optredende wiellast (qwm_gem_last)
en de maximum wielruwheid (qwm_rms_laag) in een treincombinatie. In tabel 4 wordt een overzicht
gegeven van de uitgevoerde analyses.

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

tabel 4: uitgevoerde trendanalyses
Parameter

QV-aanduiding

Wiellast

qwm_gemiddelde last_kn

gemiddelde per combi

Vrms
max per combi

Vmax (Veff)

Wieltoestand

qwm_rms_laag_kn

gemiddelde per combi

max per combi

max pieklast per combi
(wiellast + rms_laag)

2.5.3 Trendanalyse
In veel onderzoeken wordt voor de relatie tussen de rijsnelheid en de trillingssterkte uitgegaan van een
machtsfunctie. Bekend is echter dat de trillingsoverdracht in de bodem niet bij alle frequenties gelijk
is, waardoor er bij bepaalde rijsnelheden afwijkingen kunnen zijn in de trillingsimmissie die niet goed
met een machtsfunctie zijn te beschrijven. Een functie die het best aansluit bij een set meetdata
waarin meerdere (onbekende) verschijnselen een rol spelen is een polynoomfunctie. In beginsel wordt
gekozen voor een derde orde polynoom. Als een hogere orde polynoom significant beter aansluit bij de
meetdata dan zal hiertoe worden overgeschakeld. Dit wordt dan duidelijk aangegeven.
De polynoomfunctie wordt gefit op de logaritme uit de trillingssterkte uitgedrukt in decibellen, daar de
logaritme uit de trillingssterkte het best aansluit bij de hinderbeleving.
Voor de bepaling van het best bij de meetdata aansluitende trendvlak wordt gebruik gemaakt van de
kleinste kwadratenmethode. Dit houdt in dat bij het best aansluitende trendvlak de som van de
gekwadrateerde afstanden van alle datapunten tot het trendvlak zo klein mogelijk is.
In theorie is de trillingsopwekking van goederentreinen te beschrijven als functie van de bepalende
onafhankelijke parameters. Binnen de kaders van dit onderzoek zijn hiervoor gedefinieerd de wiellast
en de wieltoestand (rms_laag). In paragraaf 2.5.2 is beschreven op welke wijze deze parameters binnen
een treincombinatie worden verwerkt in de analyses.
17

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

In de analyse wordt telkens één parameter naast de rijsnelheid geanalyseerd. Reden hiervoor is dat bij
meerdere parameters in één analyse de hiervoor benodigde populatiegrootte meer dan proportioneel
toeneemt. Door de verdeling van de datapunten over meerdere assen wordt deze steeds meer verdund,
hetgeen een statistisch betrouwbare trendfit bemoeilijkt. Een praktisch bezwaar is verder dat
visualisatie van de trend in relatie tot de puntenwolk met drie onafhankelijke parameters ook niet meer
mogelijk is. De invloed van de wiellast en de wieltoestand worden daarom in separate analyses
beschouwd, zoals in tabel 4 aangegeven. De resultaten daarvan zijn te vinden in hoofdstuk 5.
2.6 Definitie subgroepen
Op iedere locatie zijn treinpassages gemeten verdeeld over twee sporen. In de analyses zijn deze
treinpassages gesplitst naar spoorgebruik. Het afstandsverschil van het meetpunt naar beide sporen en
het feit dat beide sporen een verschillende trillingsopwekking kunnen geven maakt deze opsplitsing
noodzakelijk.
In de analyses wordt de invloed van de wiellast en de wieltoestand beschouwd, maar er zijn meer
kenmerken aan te wijzen die mogelijk invloed hebben op de trillingsopwekking in de bodem. Binnen een
zeer homogene groep van materieel mag worden verwacht dat de trillingsopwekking alleen van de
rijsnelheid afhangt en dat de spreiding hierop, bij gelijkblijvende omstandigheden, het laagst zal zijn.
Gevraagd is dan ook om per locatie tenminste één zo homogeen mogelijk subgroep te definiëren en
hiervan de trillingsopwekking te analyseren.
Het uiterlijk van een trein zegt niets over de onderhouds- en beladingstoestand, dus de homogeniteit
van een treincombinatie kan het best worden beoordeeld aan de hand van de gemeten QV-parameters
per trein. Een groep is homogeen als deze qua wiellast en/of wieltoestand binnen een kleine
bandbreedte valt. Dit betekent wel dat het binnen een homogene subgroep weinig zin heeft om eerder
genoemde relatie met wiellast of wieltoestand te analyseren.
In plaats van een driedimensionale (3D) analyse: rijsnelheid―QV parameter―trillingssterkte wordt
binnen deze homogene groepen dan ook een tweedimensionale (2D) analyse: rijsnelheid―trillingssterkte
uitgevoerd.

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

De homogene subgroepen zijn geselecteerd op basis van de gemiddelde wiellast en de standaard
deviatie hierop binnen een treincombinatie. Eenvoudig af te zonderen en qua wiellast homogene
subgroepen zijn:
• Beladen erts- en tanktreinen.
• Onbeladen treinen: de lege erts- en tanktreinen, lege autotreinen en platte wagens.
De zware erts- en tanktreinen laten zich herkennen aan de gemiddeld hoge wiellast en vanwege de
uniforme belading lage standaard deviatie hierop. Lege treinen laten zich herkennen aan de gemiddeld
lage wiellast en eveneens lage standaard deviatie, ofschoon het laatste gegeven vanwege de zware
locomotief wat groter is dan bij de beladen erts- en tanktreinen. Als deze groepen uit de populatie
worden gelaten ontstaat een restgroep van inhomogeen materieel. Hierin vallen de container- en
stukgoedtreinen en bonte treinen met diverse wagontypen. Deze container- en stukgoedtreinen zijn qua
wiellast, wagontype en wieltoestand zeer divers en geven in de analyse mogelijk een weinig
onderscheidend beeld in vergelijking tot de gehele populatie. Figuur 7 geeft een voorbeeld van hoe de
selectie van subgroepen tot stand is gekomen.

18

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

figuur 7: selectie van subgroepen uit de populatie goederentreinen

In tabel 5 wordt een overzicht gegeven van de gekozen subgroepen per locatie.
tabel 5: Samenstelling subgroepen
Locatie

Subgroep 1

Subgroep 2

Esch

Erts- en tanktreinen, aslast > 17 ton

Lege treinen, aslast < 8 ton

Subgroep 3

Dordrecht

Erts- en tanktreinen, aslast > 17 ton

Lege treinen, aslast < 8 ton

Tilburg

Erts- en tanktreinen, aslast > 17 ton

Lege treinen, aslast < 8 ton

Divers = alles minus zwaar

Oldenzaal

Erts + container, aslast > 17 ton

Autotreinen, aslast < 14 ton

Divers (container/stukgoed)

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

Reizigerstreinen
Onder de groep homogene treinen zijn ook te scharen de vele reizigerstreinen, die per locatie slechts
uit enkele typen bestaan en waarbij veelal dezelfde combinatie gedurende de meetperiode veelvuldig
voorbij is gekomen. Hoewel reizigerstreinen buiten het bestek van dit onderzoek vallen, zijn deze toch
opgenomen in de bijlagen van dit rapport. Het snelheidsbereik waarover reizigerstreinen hebben
gereden is aanmerkelijk groter dan voor de goederentreinen (grofweg een factor 2) en het verloop van
de snelheidsrelatie voor dit materieel is ondersteunend in het begrip van de snelheidsrelatie voor de
goederentreinen. Waar relevant zullen de resultaten van reizigerstreinen worden aangehaald.

19

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

3. Beoordeling spoorkwaliteit
3.1 Scope van het onderzoek
Van de vier meetlocaties en nog zeven andere locaties zijn de spoorliggingsgegevens opgevraagd bij
ProRail. Van al deze locaties tezamen is de gemiddelde spoorligging bepaald die wordt gezien als het
landelijk gemiddelde. In totaal gaat het om 11 x 2 = 22 spoortakken. Een spoortak is daarbij een
aaneengesloten stuk spoor zonder wissels. De spoorligging op de vier meetlocaties, van 125 meter voor
tot 125 meter na het meetpunt, is vergeleken met dit landelijk gemiddelde.
tabel 6: opgevraagde tracés spoorligging
Quo Vadis
Elst 51/54
Dordrecht-Lage Zwaluwe 81/84
Breda-Tilburg 101/104
Utrecht-Geldermalsen 111/114
Deurne 263/264
Esch 273/274
Geffen 283/284
Dodewaard 511/512
Zevenaar 961/962
Oldenzaal 971/972
--

Geocode
041
119
123
513
055
053
047
155
039
026
026

Km
5.84
21.03
14.27
24.801
26
56.704
37.149
73.855
109.99
32.7
--

Spoortak1
510_403L_9.7
119_123AL_21.3
123_29AL_11.6
513_47AR_24.6
055_399AR_19.6
515_307AR_51.1
047_3AV_40.9
155_4343V_73.1
779_50R_61.3
777_40V_14.5
543_221AR_16.0

Spoortak2
510_401V_9.7
119_123BV_21.2
123_29BV_11.6
513_47BV_24.7
055_399BV_19.7
515_307BV_51.2
047_3BL_41.0
155_4341R_72.9
779_52R_61.4
777_39RV_14.4
543_221BV_16.0

Km_van
4,8
19,0
11,8
24,7
19,7
56,3
35,9
72,9
109,6
30,2
17,4

Km_tot
9,7
21,2
14,0
25,0
23,0
58,7
37,8
74,2
111,0
33,5
20,2

Meetlocatie
J
J

J

J

3.2 Analyse spoorligging
Uit de ontvangen spoorgegevens, omvattende de hoogte- en breedteligging van de spoorstaven, zijn vier
parameters afgeleid die de spoorligging karakteriseren: de hoogteligging, de verkanting, de schift en de
spoorwijdte. Doordat de spoorstaven door dwarsliggers zijn gekoppeld zal de spoorwijdte slechts een
geringe variatie vertonen en ook minder van invloed zijn op de trillingsopwekking, maar alle parameters
worden in de analyse betrokken. De analyse is op twee manieren gedaan, ten eerste door spectrale
analyse van de golflengten en -amplituden in de spoorligging (fysische benadering) en ten tweede door
een beoordeling volgens de onderhoudsnormen van de spoorbeheerder (technische benadering).

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

3.2.1 Spectrale analyse spoorligging
De ontvangen spoorgegevens hebben een meetinterval van 1 meter. Hieruit zijn globaal golven met een
lengte van meer dan 5 meter te beschrijven. Bij een rijsnelheid van 25 m/s ofwel 90 km/u komt dit
neer op frequenties tot circa 5 Hz.
In bijlage 4 zijn voor de vier meetlocaties de spectrale analyses van de spoorligging gegeven. Uit alle
ontvangen gegevens (22 spoortakken) is een landelijk gemiddelde vastgesteld, een gemiddelde per
spoortak en voor de vier meetlocaties een spectrum betreffende het spoorstuk van 125 meter voor het
meetpunt tot 125 meter erna. Deze spectra zijn respectievelijk als rode, blauwe en groene lijn
aangegeven in de diagrammen. Tevens is van de gehele spoortak waarin het meetpunt is opgenomen
een 95% en 99% bovengrens opgenomen qua spoorligging (lichtblauw). Als het spectrum over de 250 m
spoor ter plaatse van het meetpunt samenvalt met deze lichtblauwe curve dan bevindt het meetpunt
zich voor de betreffende golflengte dus op het slechtste punt van de spoortak.
Esch
Uit de diagrammen van Esch blijkt dat de hoogteligging en schift van het eerste spoor (spoortak AR)
beter is dan van het achterliggende spoor 2 (spoortak BV) en ook beter dan het gemiddelde. Dit kan
leiden tot een lagere trillingsopwekking van spoor 1 ten opzichte van spoor 2 in het frequentiegebied
tot circa 5 à 10 Hz. In de tijdsregistraties is de spooronderbreking (ES-las) op km 57.34 goed zichtbaar.

20

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Dordrecht
In Dordrecht scoort spoor 2 (tak BV) iets slechter dan gemiddeld op schift en spoorwijdte, maar het
tijdsignaal laat zien dat dit komt door de 80 meter noordelijker gelegen wissel die net in de analyse is
betrokken. Verder zien de spectra eruit als gemiddeld. Op grond van deze spectra wordt geen
afwijkende trillingsopwekking verwacht.
Tilburg
In Tilburg zijn, vermoedelijk vanwege de numerieke resolutie, enkel dippen waarneembaar in het
spectrum waaraan geen conclusies zijn te verbinden. De spoorligging op het meetpunt is als gemiddeld
te omschrijven. Wel laat de tijdregistratie 50 meter oostelijker dan het meetpunt een opvallende
opslingering zien in zowel de schift als de spoorwijdte. Over een afstand van 80 meter vertoont het
spoor hier horizontaal een golvend verloop met een top-top amplitude van circa 3 mm, een factor twee
hoger dan normaal. Het effect hiervan op de trillingsopwekking is onbekend. De hoogteligging van het
dichtstbijzijnde spoor 1 (tak AL) is ter plaatse van het meetpunt fractioneel beter dan van spoor 2
(tak BV). Spoor 1 kan dus iets gunstiger zijn qua trillingsopwekking.
Oldenzaal
In Oldenzaal scoort het achterliggende spoor 2 (tak R) op hoogteligging en schift slechter dan spoor 1
(tak V) maar juist bij de kortere golflengte van 4 meter lijkt het voor wat betreft de hoogteligging
omgekeerd. Daarmee is niet zondermeer te zeggen of de trillingsopwekking van spoor 1 dan wel spoor 2
hoger zal zijn en ter plaatse van het 25 meter bodemmeetpunt zal het verschil ook afhangen van de
gevoeligheid van de bodem voor bepaalde frequenties. Vergeleken met het landelijk gemiddelde ligt
het merendeel van de spectra op het meetpunt daarboven. De trillingsopwekking zou in Oldenzaal dus
hoger kunnen zijn dan het landelijk gemiddelde.

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

3.2.2 Beoordeling spoorkwaliteit (o.b.v. onderhoudsnormen)
MottMacDonald (MMD) heeft een nadere beoordeling van de spoorligging gedaan, deze beoordeling is als
bijlage 5 opgenomen in dit rapport. In deze beoordeling is voor de vier meetlocaties (en één reserve
locatie) een vergelijk gemaakt met de gemiddelde spoorligging bepaald uit alle in tabel 6 opgenomen
locaties (11 stuks). Deze spoorligging is beoordeeld op basis van de instandhoudingsspecificaties van
ProRail, als opgenomen in ProRail document OHD00033 versie 4.
Bevindingen
De beoordeling van de spoorkwaliteit door MMD laat zien dat op alle meetlocaties het spoor in goede
conditie is, ruim binnen de in de onderhoudscriteria opgenomen normen. Esch scoort qua hoogteligging
en verkanting iets slechter dan gemiddeld. Oldenzaal scoort op alle spoorliggingsparameters iets beter
dan het landelijk gemiddelde en qua spoorligging is dit de beste locatie. Tilburg en Dordrecht
benaderen het landelijk gemiddelde, ofschoon in Tilburg de hoogteligging en verkanting beter is dan
gemiddeld, maar de spoorbreedte net iets slechter. Verwacht wordt dat hoogteligging en verkanting
meer invloed hebben op de trillingssterkte, waardoor Tilburg dan beter zou scoren dan Dordrecht.
3.3 Conclusies spoorligging
De beoordeling van het spoor naar de onderhoudsmaatstaven van ProRail (3.2.2) wijst uit dat het spoor
op alle 4 meetlocaties hieraan voldoet, maar dat Esch qua hoogteligging iets slechter scoort en
Oldenzaal juist iets beter. De spectrale analyse van de spoorligging (3.2.1) daarentegen geeft aan dat
Esch er juist iets beter bijligt dan het landelijk gemiddelde, met name het eerste spoor en dat
Oldenzaal juist iets slechter is dan gemiddeld, hetgeen vooral betrekking heeft op het achterliggende
spoor. In Esch zou dit dan reden kunnen zijn voor een lagere trillingsopwekking en in Oldenzaal wat
hoger. Dordrecht en Tilburg scoren in de spectrale analyse redelijk gemiddeld.
21

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

4. Resultaten trillingsonderzoek
4.1 Aantallen treinpassages
In tabel 7 wordt een overzicht gegeven van de aantallen treinpassages per locatie en het aandeel van
goederentreinpassages hierin. De aantallen goederentreinen betreffen valide passages op beide sporen
gezamenlijk, zijnde passages met correcte snelheidsinformatie en een koppeling met Quo Vadis data.
Alleen deze treinpassages kunnen in de trendanalyse worden verwerkt.
tabel 7: aantallen treinpassages
Locatie

Spoorlijn

Meetperiode

Goederentreinen

Reizigerstreinen

Totaal

(valide)
1: Esch

’s-Hertogenbosch - Eindhoven

26/8 – 1/12

871

17516

18387

2: Dordrecht

Dordrecht – Lage Zwaluwe

8/9 – 23/12

4141

26654

30795

3: Tilburg

Tilburg - Breda

8/9 – 22/12

3115

17706

20821

4: Oldenzaal

Hengelo – Duitse grens

2/9 – 7/12

1419

1044

2463

Het aantal goederentreinen op de locatie Esch is aanmerkelijk minder dan op de overige locaties.
In Dordrecht en Tilburg, beiden op de Brabantroute, passeerde met afstand het meeste
goederenverkeer.
Oldenzaal onderscheidt zich van de overige locaties in het geringe aantal (grensoverschrijdende)
reizigerstreinen. Het aantal goederentreinen op dit traject lag wat hoger dan normaal vanwege
stremmingen op de lijn Zevenaar – Duitse grens.

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

4.2 Verdeling rijsnelheden
In figuur 8 worden de snelheidsverdeling en aantallen goederentreinen per meetlocatie getoond.
Op voorhand werd al verwacht dat er in de snelheidscategorie 40 – 70 km/u veel minder treinpassages
zouden voorkomen dan in de categorie 70 – 100 km/u. Gedurende het onderzoek heeft ProRail
vervoerders verzocht om treinen met lagere rijsnelheden te laten passeren, maar dit heeft niet geleid
tot substantieel meer treinen met lage rijsnelheid. In Tilburg en Dordrecht zijn tientallen treinpassages
tussen 40 en 70 km/u gemeten.
Behalve dat het aantal goederentreinen op de locatie Esch aanmerkelijk minder is dan op de overige
locaties zijn er op deze locatie nauwelijks treinen gepasseerd met een rijsnelheid lager dan 70 km/u.
In Oldenzaal zijn er nauwelijks goederentreinen gepasseerd met een snelheid lager dan 60 km/u.

22

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

figuur 8: snelheidsverdeling en aantallen goederen- en reizigerstreinen per locatie (beide sporen gezamenlijk)

23

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

4.3 Trillingsoverdracht (bodemdemping) per locatie
Per locatie is de trillingsoverdracht tussen de bodemmeetpunten op 5 meter (Esch: 9 meter) en
25 meter afstand tot het spoor bepaald voor alle treinpassages met een trillingssterkte ruim boven het
achtergrondniveau. In figuur 9 zijn afgebeeld de gemeten overdrachten per spoor in verticale richting
als functie van de rijsnelheid.

figuur 9: trillingsoverdracht bodem verticaal (Z) in [dB], tussen 5 m en 25 m meetpunt als functie rijsnelheid [km/u]

24

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

In figuur 9 is te zien dat de verzwakking in de bodem tussen het 5 en 25 meter punt, in Esch, Tilburg en
Dordrecht, gemiddeld zo’n 3 tot 5 dB bedraagt voor snelheden tot 100 km/u. In Tilburg en Dordrecht
loopt de verzwakking bij snelheden boven 100 km/u geleidelijk terug en ook in Esch is dit op het
dichtstbijzijnde spoor 1 het geval. Op het achterliggende spoor 2 neemt de overdrachtsverzwakking
eerst af en gaat daarna over in een toename (bij 115 km/u) om vervolgens weer over te gaan in een
verzwakking. Deze verschillen in overdracht komen voort uit verschuivingen in het aanstootspectrum
van treinen en de frequentieafhankelijke bodemoverdracht. Analyse van deze frequentieafhankelijkheid
valt buiten de onderzoeksopdracht, maar is zeker interessant. Hiervoor zouden overdrachtsmetingen
met behulp van een valproef moeten worden gedaan.

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

In Oldenzaal zijn in de twee weken van overdrachtsmetingen aanmerkelijk minder treinen gepasseerd
dan op de overige locaties. Reden hiervan is dat er maar weinig (grensoverschrijdende) reizigerstreinen
rijden. De overdrachtscurven splitsen zich dan ook in een cluster goederentreinen en een cluster
reizigerstreinen, maar de trend is evident. Vanaf 80 km/u neemt de overdrachtsverzwakking toe tot
ongeveer 8 dB bij 100 km/u. Bij een gelijkblijvende trillingsopwekking door de treinen nemen de
trillingssterkten in de bodem, op 25 meter afstand tot het spoor, dan af. De reizigerstreinen tonen
vanaf 120 km/u een afnemende overdrachtsverzwakking, van circa 10 à 12 dB bij 120 km/u tot circa
5 à 8 dB bij 130 km/u. De bodem in Oldenzaal is dus extra gevoelig voor treinen met een rijsnelheid van
ongeveer 70 tot 90 km/u, maar juist minder voor treinen met een snelheid van 100 tot 120 km/u.
4.4 Analyse wieltoestand per locatie
In dit onderzoek wordt de trillingsopwekking in verband gebracht met de wiellast en de wieltoestand of
wielkwaliteit, gemeten door de Quo Vadis stations. Omdat iedere locatie en ieder spoor afzonderlijk
wordt beschouwd zijn deze gegevens telkens afkomstig van één QV-station. Onderling vergelijk toont
dat er aanmerkelijke verschillen kunnen zijn in de trillingsopwekking in de bodem tussen de
verschillende locaties. Eén van de mogelijke oorzaken betreft het verschil in materieel dat gebruik
maakt van het spoor en de onderhoudstoestand van dit materieel, met name de wieltoestand
vertegenwoordigd door de rms_laag.
Om meer inzicht te krijgen in de wieltoestand op de verschillende locaties is de parameter rms_laag
nader beschouwd. Omdat het onderzoek uitgaat van onafhankelijke parameters, is de gemiddelde
rms_laag van een treincombinatie in figuur 10 uitgezet tegen de gemiddelde wiellast en in figuur 11
tegen de rijsnelheid. Bij onafhankelijke parameters zou dit geen zichtbare relatie moeten opleveren.
Uit deze figuren (volgende bladzijde) is het volgende af te leiden:
• De treinen met de gemiddeld hoogste rms_laag waarden bevinden zich in de groep zware treinen
met wiellasten van 100 kN of meer, dit zijn voornamelijk de zware ertstreinen op spoor 1 in Esch en
op spoor 2 in Dordrecht en Tilburg.
• In Oldenzaal rijden geen ertstreinen maar wel zware tank- en containertreinen. Hier liggen de
maximale rms_laag waarden beduidend lager, tot globaal 8 kN.
• Naast een wellicht verklaarbare relatie tussen zware ertstreinen en een slechtere wieltoestand zien
wij op alle locaties (figuur 10) ook een duidelijk en zeer opmerkelijk verband tussen de wiellast en
de wieltoestand (rms_laag). Een verklaring zou kunnen zijn dat de meetwijze van de rms_laag door
de QV-stations wordt beïnvloed door de wiellast.
• In figuur 11 is eveneens een verband tussen de rms_laag en de rijsnelheid te zien. De rms_laag
betreft de dynamische kracht die door een wiel wordt uitgeoefend op de spoorstaaf en deze is
behalve van de wieltoestand ook afhankelijk van de rijsnelheid.
In de analyses van de trillingsopwekking, waarin naast de rijsnelheid de rms_laag wordt betrokken, is er
dus rekening te houden dat de rms_laag ook afhankelijk is van de rijsnelheid.

25

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Een deel van het snelheidseffect zal dan toegeschreven worden aan de invloed van de rms_laag, waarin
eveneens een snelheidscomponent aanwezig is. Om dit te vermijden zou in plaats van de rms_laag een
parameter die slechts de onderhoudstoestand beschrijft moeten worden gehanteerd. Dit vergt nader
onderzoek naar hoe de snelheidscomponent uit de bepalingswijze van de rms_laag kan worden
geëlimineerd.

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

figuur 10: gemiddelde wiellast [kN] als functie van de gemiddelde wieltoestand (rms_laag) [kN] over alle treincombinaties

figuur 11: gemiddelde wieltoestand (rms_laag) [kN] als functie van de rijsnelheid [km/u] over alle treincombinaties

26

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

5. Analyse trillingsopwekking goederentreinen
In dit hoofdstuk worden de resultaten van de multi-regressie analyse besproken waarin de
trillingssterkte wordt uitgezet tegen de rijsnelheid en de parameter die de wiellast of wieltoestand
beschrijft. Voor de analyse op basis van subgroepen wordt verwezen naar hoofdstuk 6.
5.1 Resultaten
In bijlage 1 worden per locatie en per spoor de in tabel 4 aangegeven trendanalyses getoond voor de
totale populatie goederentreinen. Afgebeeld wordt de puntenwolk met het daarop best aansluitende
trendvlak. Voor de eenvoud is over het snelheidsbereik van 60 tot 90 km/u tevens een linearisatie
gedaan van de trend. Dit is als rood vlak aangegeven in de figuren. De formules van de polynoom en het
lineaire verband worden in de figuren weergegeven. De opbouw van de bladen in bijlage 2 is als volgt:
• Links boven
Vmax – max. wiellast per trein, MAX(qwm_gemiddelde_last_kn)
• Links midden
Vmax – max. rms_laag per trein, MAX(qwm_rms_laag_kn)
• Links onder
Vmax – piek wiellast per trein, MAX(qwm_gemiddelde_last_kn +
qwm_rms_laag_kn)
• Rechts boven
Vrms – gemiddelde wiellast per trein, GEM(qwm_gemiddelde_last_kn)
• Rechts midden
Vrms – gemiddelde rms_laag per trein, GEM(qwm_rms_laag_kn)
De bladen zijn verder gerangschikt overeenkomstig de opbouw in tabel 8 (Vmax) en tabel 9 (Vrms), waarin
de resultaten zijn samengevat. Deze tabellen zijn ook te vinden in bijlage 3.
tabel 8: VMAX als functie van de rijsnelheid (v) en QV-parameter (Q)
Analyse
Polynoomfunctie1)
significantie
Trend Effect
QV 60 km/u
(QVV = a0+a1*v+a2*v2+a3*v3+b1*Q
[dB]
parameter)
a0
a1
a2
a3
b1
R2
F
p
j/n
Esch
1
374
-122 1.05E-2 -8.58E-3 6.53E-5
-0.065
26 15.6% nee
5
max wiellast 101 -6.10E-3 -6.35E-3 4.95E-5 0.134 0.327 181 5.9%
ja
++
3
max rms_laag 123 2.04E-2 -9.70E-3 7.31E-5 0.067 0.111
46 11.7% nee
0
6
pieklast
108 1.72E-2 -7.87E-3 5.89E-5 0.093 0.291 153 6.4%
ja
+
5
2
497
-69 1.05E+0 -1.03E-2 3.24E-5
-0.007
4
39.6% nee
-2
max wiellast
22 2.18E+0 -2.46E-2 9.12E-5 0.153 0.217 137 6.8%
ja
++
-2
max rms_laag 97 1.15E-2 2.00E-3 -1.61E-5 0.018 0.011
5
33.0% nee
0
-1
pieklast
25 2.28E+0 -2.61E-2 9.69E-5 0.110 0.173 104 7.8%
ja
+
-1
Dordrecht
1
2257
-103 4.05E-3 1.11E-3 -3.95E-6
-0.088 218 5.4%
ja
-3
max wiellast
80 -8.75E-3 1.56E-3 -7.21E-6 0.198 0.212 607 3.2%
ja
++
-3
max rms_laag 104 -1.64E-2 1.32E-3 -4.50E-6 -0.016 0.090 223 5.3%
ja
0
-3
pieklast
85 -8.84E-3 1.72E-3 -9.89E-6 0.144 0.197 552 3.4%
ja
++
-2
2
1884
-111 -4.61E-1 7.63E-3 -3.42E-5
-0.095 197 5.7%
ja
0
-3
max wiellast
79 3.47E-2 -1.76E-4 4.63E-6 0.205 0.308 837 2.8%
ja
++
-3
max rms_laag 112 -5.12E-1 8.29E-3 -3.72E-5 0.020 0.098 205 5.6%
ja
0
-3
pieklast
84 -6.26E-3 6.51E-4 -1.52E-6 0.155 0.286 754 2.9%
ja
++
-2
Tilburg
1
1670
-75 6.27E-1 -4.96E-3 1.31E-5
-0.099 184 5.9%
ja
-3
max wiellast
55 9.41E-1 -8.97E-3 2.96E-5 0.109 0.165 329 4.4%
ja
+
-3
max rms_laag 76 5.79E-1 -4.50E-3 1.15E-5 0.032 0.118 223 5.3%
ja
0
-3
pieklast
56 1.03E+0 -1.02E-2 3.43E-5 0.084 0.179 365 4.2%
ja
+
-3
2
1445
-58 1.33E+0 -1.42E-2 5.25E-5
-0.071 109 7.6%
ja
-3
max wiellast
29 1.82E+0 -2.09E-2 8.13E-5 0.156 0.248 475 3.7%
ja
++
-2
max rms_laag 60 1.25E+0 -1.34E-2 4.93E-5 0.019 0.077 120 7.3%
ja
0
-3
pieklast
35 1.74E+0 -2.01E-2 7.78E-5 0.117 0.240 455 3.7%
ja
++
-2
Oldenzaal
1
648
-174 -3.39E+0 5.12E-2 -2.39E-4
-0.081
57 10.6% nee
-6
max wiellast
66 1.88E-3 1.08E-2 -8.10E-5 0.134 0.185 147 6.6%
ja
++
-7
max rms_laag 82 -2.29E-2 1.06E-2 -7.79E-5 0.055 0.106
77
9.1%
ja
0
-7
pieklast
114 -1.78E+0 3.24E-2 -1.67E-4 0.121 0.212 174 6.0%
ja
++
-7
2
770
-203 -4.63E+0 6.73E-2 -3.05E-4
-0.233 233 5.2%
ja
-7
max wiellast 178 -4.13E+0 6.02E-2 -2.73E-4 0.121 0.304 335 4.4%
ja
+
-7
max rms_laag 202 -4.62E+0 6.71E-2 -3.04E-4 0.030 0.242 246 5.1%
ja
0
-7
pieklast
71 -6.12E-3 8.76E-3 -6.34E-5 0.112 0.311 346 4.3%
ja
++
-7
1) voor Q is telkens te nemen de betreffende QV-parameter wiellast (L), wieltoestand (R) of pieklast (P)

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

Locatie

Spoor Aantal

27

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

tabel 9: VRMS als functie van de rijsnelheid (v) en QV-parameter (Q)
Analyse
Polynoomfunctie1)
significantie
Trend Effect
60 km/u
QV
(QVV = a0+a1*v+a2*v2+a3*v3+b1*Q
[dB]
parameter)
a0
a1
a2
a3
b1
R2
F
p
j/n
Esch
1
374
-109 -5.98E-3 -6.26E-3 4.81E-5
-0.067 27 15.3% nee
4
gem wiellast 146 -1.65E+0 1.58E-2 -4.63E-5 0.035 0.257 128 7.0%
ja
0
2
gem rms_laag 106 -1.01E-2 -5.99E-3 4.48E-5 0.498 0.254 126 7.1%
ja
0/+
4
2
497
-71 7.66E-1 -8.64E-3 3.46E-5
-0.053 27 15.1% nee
-2
gem wiellast
91 3.24E-4 -1.04E-4 3.55E-6 0.025 0.225 144 6.6%
ja
0
-1
gem rms_laag 61 1.15E+0 -1.44E-2 6.03E-5 0.446 0.210 131 6.9%
ja
0/+
-1
Dordrecht
1
2257
-105 -4.35E-1 7.81E-3 -3.54E-5
-0.167 453 3.7%
ja
-4
gem wiellast
87 6.49E-3 2.29E-3 -1.00E-5 0.077 0.456 1890 1.8%
ja
0/+
-5
gem rms_laag 89 7.60E-2 3.88E-4 -2.89E-6 1.244 0.387 1420 2.1%
ja
++
-3
2
1884
-96 -5.51E-3 7.61E-4 -9.72E-7
-0.133 289 4.7%
ja
-3
gem wiellast
96 -1.94E-1 2.91E-3 -8.14E-6 0.075 0.399 1250 2.3%
ja
0/+
-3
gem rms_laag 99 -1.68E-1 1.55E-3 -1.94E-6 1.053 0.324 904 2.7%
ja
++
-1
Tilburg
1
1670
-61 1.00E+0 -1.09E-2 4.17E-5
-0.164 327 4.4%
ja
-2
gem wiellast
58 1.08E+0 -1.18E-2 4.56E-5 0.015 0.187 384 4.1%
ja
0
-2
gem rms_laag 58 1.10E+0 -1.26E-2 4.87E-5 0.435 0.231 502 3.6%
ja
0/+
-1
2
1445
-52 1.29E+0 -1.41E-2 5.40E-5
-0.188 334 4.4%
ja
-3
gem wiellast
51 1.22E+0 -1.39E-2 5.59E-5 0.051 0.494 1410 2.1%
ja
0/+
-3
gem rms_laag 48 1.43E+0 -1.71E-2 6.87E-5 0.663 0.473 1294 2.2%
ja
+
-1
Oldenzaal
1
648
-240 -5.93E+0 7.87E-2 -3.34E-4
-0.151 114 7.4%
ja
-5
gem wiellast 218 -5.29E+0 7.10E-2 -3.04E-4 0.067 0.569 855 2.7%
ja
0/+
-5
gem rms_laag 234 -5.78E+0 7.61E-2 -3.23E-4 1.230 0.506 662 3.1%
ja
++
-3
2
770
-164 -3.11E+0 4.40E-2 -1.94E-4
-0.291 315 4.5%
ja
-5
gem wiellast 160 -3.06E+0 4.33E-2 -1.90E-4 0.032 0.399 510 3.5%
ja
0
-5
gem rms_laag 161 -3.01E+0 4.20E-2 -1.84E-4 0.612 0.386 483 3.6%
ja
+
-4
1) voor Q is telkens te nemen de betreffende QV-parameter wiellast (L), wieltoestand (R) of pieklast (P)
Locatie

Spoor Aantal

Uitleg tabellen
In tabel 8 en tabel 9 zijn onder de kop “polynoomfunctie” de berekende coëfficiënten van deze functie
weergegeven, zoals ook getoond in de figuren van bijlage X. In de daaropvolgende kolommen staan de
correlatiecoëfficiënt R², de F-toets, de kwalificatie van de trend van de beschouwde QV-parameter en
het uiteindelijke effect van een snelheidsverlaging van 90 km/u naar 60 km/u op de trillingssterkte.
De uitgevoerde analyses, volgens tabel 4, worden telkens voorafgegaan door een analyse van het
snelheidseffect zonder QV-parameters hierin te betrekken. De coëfficiënt b1 staat in deze analyses op
nul en de polynoomfunctie betreft dan dus een curve en geen vlak.

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

Bepalend voor de significantie van een trend is de F-toets. De op basis van de F-waarde bepaalde
overschrijdingskans p volgens de F-verdeling bepaald de mate waarin de trend de onderliggende
meetdata verklaard. Als p < 10% (10% overschrijdingskans) dan is de kans dat de trend en de meetdata
met elkaar correleren 90%. Voor de significantie toets is een overschrijdingskans van 10% aangehouden.
In de tabellen wordt naast de afhankelijkheid van de rijsnelheid ook een kwalificatie gegeven van de
afhankelijkheid van de onderzochte QV-parameter: wiellast, wieltoestand of pieklast. Hieraan ten
grondslag ligt de hellingshoek van het trendvlak beschreven door de coëfficiënt b 1. De kwalificatie ++ is
te interpreteren als een zeer sterke relatie, + als sterke relatie, 0/+ als matig en 0 als nihil.
5.2 Beschouwing algemeen
Uit tabel 8 en tabel 9 blijkt dat de correlatie van de trendfunctie (curve of vlak) met de datapunten
verbetert als hierin de QV-parameters wiellast of wieltoestand wordt betrokken. De R²-waarde stijgt
hierdoor in alle gevallen. R²-waarde hangt af van zowel de gemiddelde afwijking van de datapunten tot
het trendvlak alsook de ‘hellingshoek’ van het vlak. Bij een horizontaal vlak is er geen correlatie tussen
de trillingssterkte en de onderzochte parameters en is de R²-waarde per definitie nihil, ongeacht hoe
goed de datapunten bij dit vlak aansluiten. Als R² groter is dan globaal 0.5 dan sluit de puntenwolk

28

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

meestal goed aan bij het trendvlak en is er ook een significante afhankelijkheid tussen de
trillingssterkte en de rijsnelheid. Bij een R² lager dan 0.1 is de correlatie slecht te noemen.
De vermelde waarden in tabel 8 en tabel 9 zitten meestal tussen deze grenzen. Bij R² waarden vanaf
0.1 begint zich in toenemende mate een duidelijke trend af te tekenen. De F-toets wijst dan ook op
significantie van de trend.
Het betrekken van een tweede parameter, de wiellast of wieltoestand, in de analyses hoeft de relatie
tussen rijsnelheid en trillingssterkte niet te beïnvloeden als de verdeling van deze parameters bij alle
rijsnelheden ongeveer gelijk is. Vaak is dit niet het geval. Als bijvoorbeeld zware treinen gemiddeld
langzamer rijden dan lichte (onbeladen) treinen dan ontstaat er een combinatie van hoge wiellasten
met lager snelheden en lage wiellasten met hoge snelheden. Een deel van het snelheidseffect verschuift
dan naar de invloed van de wiellast en de invloed van de rijsnelheid op de trillingssterkte neemt
daardoor af. In Esch is dit zichtbaar, maar ook op andere locaties spelen dergelijke effecten in meer of
mindere mate een rol.
5.3 Correlatie parameters

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

5.3.1 V max
Op alle locaties wordt een sterke tot zeer sterke relatie tussen de trillingssterkte Vmax en de maximum
(statische) wiellast in de treincombinatie gevonden. Ook blijkt dat de Vmax nauwelijks afhangt van de
gemiddelde wieltoestand (ruwheid, rondheid) van een combinatie. Omdat de pieklast (dynamische
kracht van een wiel op de spoorstaaf) een optelsom is van voornoemde wiellast en de wieltoestand is de
relatie tussen trilsterkte Vmax en de pieklast ongeveer hetzelfde als die met de statische wiellast.
De Vmax wordt, blijkens tabel 8, naast de rijsnelheid dus voornamelijk bepaald door de maximum
wiellast in een combinatie. Afgaand op de coëfficiënten b1 in tabel 8, die over de vier locaties variëren
tussen 0.1 en 0.2, bedraagt de invloed van de statische wiellast op de Vmax ongeveer 1 tot 2 dB per ton
wiellast.
5.3.2 V rms
De trillingssterkte Vrms lijkt naast de rijsnelheid af te hangen van de gemiddelde wieltoestand (rms_laag)
in een treincombinatie. De coëfficiënten b1 in tabel 9 laten zien dat deze relatie in Esch zwak/matig is
(b1 ≈ 0.4 à 0.5), maar in Dordrecht en op spoor 1 in Oldenzaal sterk tot zeer sterk (b1 ≈ 1 à 1.2). De
relatie van de Vrms met de gemiddelde wiellast is daarentegen hooguit zwak/matig te noemen (b1 < 0,1).
Dit betekent niet dat de statische wiellast (of aslast) geen enkele invloed heeft op de trillingssterkte
Vrms, maar slechts dat het geen invloed heeft op het verloop van de trillingssterkte als functie van de
rijsnelheid. In hoofdstuk 6 wordt aan de hand van meer homogene subgroepen qua materieel ingegaan
op de invloed van de aslast op de trillingssterkte en zal blijken dat deze er wel degelijk toe doet.
Afgaand op de coëfficiënten b1 in tabel 9, variërend tussen 0.5 en 1.2 over de vier locaties, bedraagt de
invloed van de wieltoestand (rms_laag) op de Vrms ongeveer 0.5 tot 1.2 dB per kN toename.
Het betrekken van de rms_laag in de analyses leidde er op alle locaties, met uitzondering van spoor 1 in
Esch, toe dat het snelheidseffect erdoor afnam. Daarbij moet opgemerkt worden dat, zoals in paragraaf
4.4 uiteengezet, de rms_laag een afhankelijkheid van de rijsnelheid lijkt te hebben, waardoor dit
mogelijk slechts het onterecht toeschrijven van het snelheidseffect aan de rms_laag betreft. Nader
onderzoek op de bepalingswijze van de rms_laag is gewenst.

29

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

5.4 Effect snelheidsverlaging
Om snelheidsverlaging als maatregel in te kunnen zetten is het van belang welk deel van de gemeten
toename in trillingssterkte bij hogere snelheden daadwerkelijk is toe te schrijven aan de
snelheidstoename en welk deel aan een eveneens toegenomen wiellast of slechtere wieltoestand.
Het netto-effect van een snelheidsverlaging, verschoond van aan wiellast of wieltoestand toe te
schrijven effecten, is in beginsel de laagste waarde uit de laatste kolom van tabel 8 en tabel 9, maar
alleen wanneer deze trend ook significantie heeft. Op basis van de trends en significantie per spoor
wordt hierover een gewogen oordeel gegeven. Dit oordeel staat voor alle vier meetlocaties opgesomd in
tabel 10, tezamen met de gemeten trillingssterkten Vmax en Vrms per spoor. De hier vermelde
trillingssterkten en snelheidsrelaties gelden voor de gehele populatie goederentreinen per locatie, dus
zonder onderscheid naar materieel en beladingstoestand.
tabel 10: Vmax en Vrms bij 90 km/u (gemiddelde & bandbreedte) en effect snelheidsverlaging 30 km/u
Locatie
Esch
Dordrecht
Tilburg
Oldenzaal

Spoor 1
101 (97-107)
109 (104-115)
101 (98-108)
110 (104-115)

VMAX in [dB]
-30 km/u
Spoor 2
+3
103 (98-108)
-3
107 (102-113)
-3
100 (97-107)
-7
108 (104-114)

-30 km/u
-2
-3
-2
-7

Spoor 1
93 (90-97)
103 (99-108)
93 (91-98)
100 (96-105)

VRMS in [dB]
-30 km/u
Spoor 2
+4
95 (93-98)
-3
101 (96-107)
-1
93 (90-98)
-3
99 (95-103)

-30 km/u
-1
-1
-1
-4

In tabel 10 is te zien dat de trillingssterkten in Dordrecht en Oldenzaal fors hoger liggen dan in Esch en
Tilburg. In Dordrecht en Tilburg is de relatie tussen de trillingssterkte en de rijsnelheid vergelijkbaar,
zowel voor de Vmax als voor de Vrms. Als we echter meer homogene (sub)groepen qua materieel
beschouwen dan ontstaan hierin verschillen, zie hoofdstuk 6.

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

In Oldenzaal is er een zeer sterke snelheidsrelatie waarneembaar voor de Vmax. Bij 90 km/u is de
trillingssterkte maximaal en deze neemt bij een snelheidsverlaging snel af. Het betrekken van de
wiellast in de analyses brengt hierin geen verandering. Kennelijk zijn de verschillen hierin redelijk
gelijkmatig verdeeld over het snelheidsbereik.
Voor de Vrms geldt een iets minder sterke relatie. Deze neemt met zo’n 4 dB af als de rijsnelheid zou
worden verlaagd van 90 naar 60 km/u. Het betrekken van de wieltoestand (rms_laag) in deze analyse
had wél effect op de snelheidsrelatie. De sneller rijdende treinen oefenen hogere dynamische krachten
uit op de spoorstaaf dan langzaam rijdende treinen. De afhankelijkheid van de wieltoestand ‘snoept’
daarmee zo’n 1 à 2 dB af van het snelheidseffect, dat nu gematigder voorkomt.
In Esch wijkt de snelheidsrelatie op spoor 1 sterk af van die op spoor 2. Hoewel de trillingssterkten laag
zijn in vergelijking tot de andere locaties, worden de hoogste trillingssterkten veroorzaakt door zware
ertstreinen. Er zijn hier twee vervoerders actief die met verschillend materieel rijden. De één rijdt met
twee BR189 locs in hoofdzakelijk het snelheidsbereik 80-95 km/u en de ander komt met één Class 66
locomotief niet verder dan zo’n 60-80 km/u. Deze laatste vervoerder blijkt maatgevend voor de
trillingssterkten bij 60-80 km/u en de negatieve snelheidsrelatie. Nog onduidelijk is of dit komt door
specifieke kenmerken van dit materieel.
Het betrekken van de wiellast of wieltoestand in de analyses heeft echter geen invloed op de gevonden
snelheidsrelatie waarmee verschillen in deze parameters dit verschijnsel niet verklaren. In Hoofdstuk 6
wordt aan de hand van de homogene subgroepen nader ingegaan op dit verschijnsel.

30

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

6. Analyse homogene subgroepen
In dit hoofdstuk worden de resultaten van de analyse o.b.v. homogene subgroepen van treinmaterieel
besproken. Voor de multi-regressie analyse over de gehele treinpopulatie waarin de wiellast en
wieltoestand als mede bepalende parameter worden betrokken wordt verwezen naar hoofdstuk 5.
6.1 Resultaten
In bijlage 2 worden de registraties per locatie en per gekozen subgroep (zie tabel 5) getoond met de
daarop best aansluitende trendcurve. Tevens zijn opgenomen twee figuren waaruit de homogeniteit van
de gekozen groep blijkt. Het kleurgebruik in de figuren is:
• Lichtgrijs
Alle gemeten treinen op een locatie
• Donkerblauw Reizigerstreinen
spoor 1 (voorste spoor)
• Lichtblauw Reizigerstreinen
spoor 2 (achterste spoor)
• Geel
Goederentreinen
spoor 1
• Oranje
Goederentreinen
spoor 2
De resultaten uit bijlage 2 zijn samengevat in tabel 11 (Vmax) en tabel 12 (Vrms). Deze tabellen zijn ook
te vinden in bijlage 3.
tabel 11: VMAX als functie van de rijsnelheid (v) - subgroepen
a0
122
-182
-771
215
69
-315
134
59
103
113
148
150
111
-48
142
134
75
362
65
68
58
17
113
40
137
403
166
157

Polynoomfunctie
V = a0+a1*v+a2*v2+a3*v3
a1
a2
a3
1.05E-2 -8.58E-3 6.53E-5
1.14E+1 -1.49E-1 6.39E-4
3.12E+1 -3.70E-1 1.47E-3
-4.07E+0 4.70E-2 -1.75E-4
1.05E+0 -1.03E-2 3.24E-5
1.49E+1 -1.75E-1 6.84E-4
-1.53E+0 2.28E-2 -1.07E-4
1.59E+0 -1.92E-2 7.66E-5
4.05E-3 1.11E-3 -3.95E-6
-1.99E-1 2.12E-3 2.28E-6
-2.05E+0 2.94E-2 -1.29E-4
-2.07E+0 3.01E-2 -1.34E-4
-4.61E-1 7.63E-3 -3.42E-5
6.52E+0 -8.86E-2 3.96E-4
-1.59E+0 2.04E-2 -8.12E-5
-1.32E+0 1.82E-2 -7.61E-5
6.27E-1 -4.96E-3 1.31E-5
-1.05E+1 1.35E-1 -5.59E-4
1.01E+0 -1.02E-2 3.72E-5
8.95E-1 -8.29E-3 2.63E-5
1.33E+0 -1.42E-2 5.25E-5
3.19E+0 -4.04E-2 1.73E-4
-9.71E-1 1.54E-2 -7.03E-5
2.06E+0 -2.42E-2 9.61E-5
-1.93E+0 3.25E-2 -1.61E-4
-1.21E+1 1.61E-1 -6.96E-4
-3.03E+0 4.56E-2 -2.12E-4
-2.54E+0 3.73E-2 -1.67E-4

R2
0.065
0.010
0.189
0.077
0.007
0.006
0.005
0.005
0.088
0.190
0.220
0.155
0.095
0.208
0.134
0.148
0.099
0.357
0.130
0.105
0.071
0.168
0.300
0.120
0.024
0.232
0.008
0.007

Effect
60 km/u
[dB]*
5
1
-0
-2
--2
-1
-3
-5
-5
-5
-3
0
-2
-3
-3
--3
-3
-3
-3
-4
-2
-6
----

55-105

203

-4.63E+0

6.73E-2

-3.05E-4

0.233

-7

65-100

126

-1.36E+0

2.31E-2

-1.13E-4

0.271

-5

65-105

209

-4.59E+0

6.26E-2

-2.71E-4

0.153

-5

105
sub3 (container)
70-100
210
-5.16E+0 7.64E-2 -3.52E-4
0.242
* Als snelheidsbereik < 30 km/u of minimum snelheid > 70 km/u wordt geen effect snelheidsverlaging gegeven

-8

Locatie
Esch

Spoor

Aantal

Groep

Snelheid
[km/u]*

1

374
105
53
261
497
105
128
374
2257
195
535
1995
1884
131
183
1673
1670
47
468
1570
1445
173
152
1201
649
55
48
100

totaal
subgroep 1 (zwaar)
subgroep 2 (licht)
subgroep 3 (divers)
totaal
subgroep 1 (zwaar)
subgroep 2 (licht)
subgroep 3 (divers)
totaal
subgroep 1 (zwaar)
subgroep 2 (licht)
subgroep 3 (divers)
totaal
subgroep 1 (zwaar)
subgroep 2 (licht)
subgroep 3 (divers)
totaal
subgroep 1 (zwaar)
subgroep 2 (licht)
subgroep 3 (divers)
totaal
subgroep 1 (zwaar)
subgroep 2 (licht)
subgroep 3 (divers)
totaal
subgroep 1 (zwaar)
subgroep 2 (auto)
sub3 (container)

65-100
65-100
70-95
70-105
70-105
75-100
70-100
70-105
45-105
60-95
60-105
50-105
45-105
60-100
70-100
45-105
45-105
75-100
50-100
45-105
45-105
65-100
50-100
45-105
55-105
75-100
75-105
80-100

770

totaal

132

subgroep 1 (zwaar)

73

subgroep 2 (auto)

2

Dordrecht

1

2

Tilburg

1

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

2

Oldenzaal

1

2

31

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

tabel 12: VRMS als functie van de rijsnelheid (v) - subgroepen
Locatie

Spoor

Aantal

Groep

Snelheid
[km/u]*

Polynoomfunctie
V = a0+a1*v+a2*v2+a3*v3
a0
a1
a2
a3
R2
Esch
1
374
totaal
65-100
113
-1.53E-1 -4.48E-3 4.09E-5
0.067
105
subgroep 1 (zwaar)
65-100
-102
7.97E+0 -1.05E-1 4.54E-4
0.137
53
subgroep 2 (licht)
70-95
-683
2.81E+1 -3.37E-1 1.34E-3
0.164
261
subgroep 3 (divers)
70-105
114
-8.99E-1 1.13E-2 -4.33E-5
0.085
2
497
totaal
70-105
71
7.66E-1 -8.64E-3 3.46E-5
0.053
105
subgroep 1 (zwaar)
75-100
-137
8.10E+0 -9.47E-2 3.71E-4
0.117
128
subgroep 2 (licht)
70-100
142
-1.88E+0 2.28E-2 -8.66E-5
0.359
374
subgroep 3 (divers)
70-105
64
1.09E+0 -1.36E-2 5.86E-5
0.078
Dordrecht
1
2257
totaal
45-105
117
-1.07E+0 1.82E-2 -8.78E-5
0.183
195
subgroep 1 (zwaar)
60-95
165
-2.81E+0 3.95E-2 -1.72E-4
0.263
535
subgroep 2 (licht)
60-105
154
-2.46E+0 3.41E-2 -1.46E-4
0.382
1995
subgroep 3 (divers)
50-105
130
-1.61E+0 2.52E-2 -1.17E-4
0.229
2
1884
totaal
45-105
99
-1.55E-1 2.76E-3 -9.83E-6
0.146
131
subgroep 1 (zwaar)
60-100
7
3.94E+0 -5.33E-2 2.38E-4
0.152
183
subgroep 2 (licht)
70-100
109
-4.97E-1 5.81E-3 -1.80E-5
0.180
1673
subgroep 3 (divers)
45-105
123
-1.07E+0 1.43E-2 -5.74E-5
0.222
Tilburg
1
1670
totaal
45-105
61
1.00E+0 -1.09E-2 4.16E-5
0.164
47
subgroep 1 (zwaar)
75-100
336
-9.69E+0 1.23E-1 -5.07E-4
0.313
468
subgroep 2 (licht)
50-100
46
1.51E+0 -1.66E-2 6.28E-5
0.128
1570
subgroep 3 (divers)
45-105
56
1.20E+0 -1.32E-2 5.06E-5
0.185
2
1445
totaal
45-105
52
1.29E+0 -1.41E-2 5.42E-5
0.188
173
subgroep 1 (zwaar)
65-100
51
1.52E+0 -1.85E-2 7.88E-5
0.215
152
subgroep 2 (licht)
50-100
73
3.40E-1 -1.39E-3 -3.79E-7
0.502
1201
subgroep 3 (divers)
45-105
39
1.77E+0 -2.06E-2 8.21E-5
0.310
Oldenzaal
1
649
totaal
55-105
240
-5.93E+0 7.87E-2 -3.34E-4
0.151
55
subgroep 1 (zwaar)
75-100
411
-1.23E+1 1.58E-1 -6.56E-4
0.532
48
subgroep 2 (auto)
75-105
292
-7.18E+0 8.62E-2 -3.38E-4
0.143
100
sub3 (container)
80-100
211
-4.94E+0 6.77E-2 -2.94E-4
0.107
2
770
totaal
55-105
164
-3.11E+0 4.40E-2 -1.94E-4
0.291
132
subgroep 1 (zwaar)
65-100
126
-1.37E+0 1.96E-2 -8.34E-5
0.444
73
subgroep 2 (auto)
65-105
162
-2.83E+0 3.69E-2 -1.50E-4
0.468
105
sub3 (container)
70-100
204
-4.66E+0 6.26E-2 -2.66E-4
0.457
* Als snelheidsbereik < 30 km/u of minimum snelheid > 70 km/u wordt geen effect snelheidsverlaging gegeven

Effect
60 km/u
[dB]*
4
1
--2
-2
--2
-2
-5
-5
-5
-5
-3
-1
-2
-3
-2
--3
-2
-3
-3
-4
-3
-5
----5
-4
-4
-6

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

6.2 Beschouwing
Evenals bij een analyse van de rijsnelheid als functie van de wiellast (zie H5) neemt de correlatie (R²)
van de trend met de meetdata ook toe als er meer homogene subgroepen uit de totale populatie
worden geselecteerd. Dit hangt echter ook af van hoe groot die subgroep is, met welke
snelheidsvariatie deze heeft gereden én of de afgeleide trend zeer vlak of juist steil is. In tabel 11 en
tabel 12 is te zien dat het snelheidsbereik voor de meeste subgroepen kleiner is dan voor de totale
populatie, wat de trendanalyse bemoeilijkt. De R²-waarden zijn daardoor niet altijd hoger dan die voor
de gehele populatie goederentreinen.
De subgroepen zijn geselecteerd o.b.v. de gemiddelde wiellast van een treincombinatie, waardoor een
uitbreiding van de analyse met deze parameter niet meer zinvol is. Uitbreiding met de wieltoestand zou
in theorie kunnen, maar de omvang van de subgroepen is hiervoor te klein. Voor de subgroepen wordt
dan ook alleen een trendanalyse van de Vmax en Vrms als functie van de rijsnelheid gegeven.
In Esch en Oldenzaal reden de geselecteerde subgroepen meestal sneller dan 70 à 75 km/u waarmee het
snelheidsbereik vrij klein is. Bij een polynoombenadering van de trendcurve is extrapolatie buiten het
gemeten snelheidsbereik niet mogelijk en bij een zeer klein snelheidsbereik kan de polynoom nabij de
grenzen van het snelheidsbereik al sterk afbuigen. In die gevallen is dan ook geen effect van een
verlaging van de rijsnelheid van 90 naar 60 km/u weergegeven. Het effect is slechts weergegeven als de
onderliggende trend voldoende betrouwbaar is. Het verloop van de polynoom en de R²-waarde zijn
hierin doorslaggevend.
32

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

6.3 Analyse trillingssterkten V RMS en V MAX als functie van de rijsnelheid
De figuren van de Vmax en Vrms in bijlage 2 laten zien dat de spreiding in trillingssterkte over het
algemeen toeneemt bij hogere rijsnelheden. In Tilburg en Dordrecht is dit goed zichtbaar. Nu is het
aantal passages met snelheden hoger dan 80 km/u ook veel groter dan met snelheden tot 80 km/u maar
het verschil is opmerkelijk. Verder vertoont de trillingssterkte op deze locaties een redelijk gelijkmatig
stijgend verloop met toenemende rijsnelheid.
In paragraaf 5.3.1 en 5.3.2 is aangegeven dat de Vmax behalve met de rijsnelheid ook een correlatie
heeft met de maximum wiellast en dat de Vrms juist een correlatie heeft met de gemiddelde
wieltoestand (rms_laag_gem). Aan de hand van een frequentieanalyse wordt dit nader beschouwd.
De onderste vier figuren op elk blad in bijlage 2 tonen de bijdragen per frequentieband (tertsbanden) in
de totale Vrms per passage. Dit wordt getoond voor zowel goederentreinen alsook een selectie van
reizigerstreinen. De bijdragen van individuele frequentiebanden in de totale trillingssterkte hebben een
koppeling met de daarvoor verantwoordelijke opwekkingsmechanismen. Er zijn drie
opwekkingsmechanismen die een grote rol spelen in de trillingsopwekking van treinen. Dit zijn:
• De drukpuls van de voorbijkomende wielstellen op de bodem (het eigen veld).
• De stijfheidsverschillen in de spoorstaaf, ter plaatse van de dwarsliggers en daartussen resulterend
in het ‘aantikken’ van de dwarsliggers door de wielen.
• Vlakke plaatsen, onrondheid of ruwheid van treinwielen.
In de eerste twee mechanismen speelt de wiellast een bepalende rol en in de laatste de wieltoestand
uitgedrukt in de rms_laag. De frequenties waarop deze opwekkingsmechanismen tot uitdrukking komen
zijn onder meer afhankelijk van de rijsnelheid. Behalve de rijsnelheid hangen de opwekkingsfrequenties
af van parameters als wieldiameter, wielbasis en dwarsliggerafstand. In tabel 13 worden de
opwekkingsmechanismen en bijbehorende frequentiebereiken benoemd.
tabel 13: opwekkingsmechanismen en frequentiebereik voor goederentreinen 60 -110 km/u
Mechanisme
Drukpuls wielstel (passeerfrequentie)
Defect; onbalans (1ste orde)
Ovaliteit (2de orde)
Ruwheid (hogere orde effecten)
Stijfheidsverschil spoorstaaf (dwarsliggers)
Wieldefecten

Frequentie afhankelijkheid
Erts: Wielbasis (6m) en
wagonlengte (13m)
Wieldiameter (92 cm)
Afhankelijk golflengte
Dwarsliggerafstand (60 cm)

Frequentiebereik (tertsbanden)
3.15 – 5 Hz
6.3 – 10 Hz
12.5 – 20 Hz
≥ 20 Hz tot enkele kHz
31.5 – 50 Hz

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

Uit tabel 13 kan worden opgemaakt dat de drie genoemde opwekkingsmechanismen zich afspelen in een
uniek frequentiebereik, althans voor goederentreinen met een snelheid tussen 60 en 110 km/u en een
wieldiameter van 90-93 cm. Dat maakt het mogelijk om op basis van een frequentieanalyse van de
trillingssterkte de meest waarschijnlijke opwekkingsmechanismes te duiden.
Voor de passeerfrequentie van een wielstel is in tabel 13 uitgegaan van ertswagons met een lengte van
bijna 13 meter en een wielbasis van circa 6 meter. Door de ongeveer gelijke afstand tussen wielstellen
van een wagon en die van opvolgende wagons geeft dit type wagon een zeer regelmatige drukpuls op de
bodem, die krachtiger is dan bij wagons met een sterk verschillende afstand, zoals bijvoorbeeld platte
wagens (container) en tankwagons. Bij ongelijke wielafstanden wordt een patroon van meerdere
frequenties opgewekt, die per stuk aanmerkelijk lager liggen dan bij het regelmatige patroon van de
ertswagons.
In de (onderste vier) figuren van bijlage 2, waarin een frequentieanalyse wordt gepresenteerd, is het
frequentiebereik van de opwekkingsmechanismen als balkweergave getoond. De kleuren komen overeen
met de gemeten trillingssterkten per tertsband.

33

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Hierdoor is eenvoudig af te lezen welke mechanismen op welke locatie dominant zijn en hoe de
dominantie over het snelheidsbereik kan veranderen. Dit laatste kan dan resulteren in een zeer
gematigd snelheidseffect (op de Vrms) hoewel de trends van de onderliggende mechanismen sterk
kunnen zijn. Esch is hiervan een voorbeeld. Navolgend wordt per locatie ingegaan op de mechanismen
voor de trillingsopwekking. Dit wordt, voor zover geen andere verwijzing in de tekst, gedaan aan de
hand van tabel 11 en tabel 12 en de figuren in bijlage 2.
6.3.1 Esch
In Esch wordt een van de overige locaties sterk afwijkende trend gevonden qua relatie trillingssterkte –
rijsnelheid, zowel voor de Vmax als voor de Vrms. Op het voorste spoor 1 is zelfs sprake van een negatieve
trend waarbij de trilsnelheid afneemt met de rijsnelheid. De frequentieanalyse van Vrms laat zien dat er
over het snelheidsbereik twee opwekkingsmechanismen bepalend zijn voor de totale trillingssterkte.
Bij snelheden van 60 tot 80 km/u is dit de wieltoestand, die hogere trillingssterkten opwekt in met
name de 6.3 Hz en 8 Hz tertsband. Vanaf 80 km/u zien wij op spoor 1 ofwel een sterk toenemende
invloed van de stijfheidsverschillen van de spoorstaaf (aantikken dwarsliggers) of van de ruwheid
(polygonisatie) van de wielband. Dit manifesteert zich vooral in de 40 Hz tertsband en de piek ligt rond
90 km/u. Niet relevante tertsbanden worden in de figuren verder niet getoond.

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

Op spoor 2 zien wij dat de invloed van de dwarsliggers piekt bij een iets lagere rijsnelheid, zo rond
85 km/u. Aangezien het onwaarschijnlijk is dat de dwarsliggers hier op een andere tussenafstand liggen
bestaat hiervoor nog geen sluitende verklaring. Dat de invloed ook een stuk lager is dan die van spoor 1
heeft onder andere te maken met de grotere afstand van het meetpunt tot spoor 2, maar er is ook een
afhankelijkheid van het type materieel waargenomen. Het effect is dus niet alleen aan de invloed van
de dwarsliggers toe te schrijven. Wieltoestand en het dynamisch gedrag van een wielstel spelen
vermoedelijk eveneens een rol. Nader onderzoek hiernaar valt buiten de kaders van dit onderzoek.
Op spoor 2 blijft de wieltoestand ook dominant bij snelheden tussen 80 en 100 km/u, maar de invloed
verschuift van 6.3 – 8 Hz bij 60 tot 80 km/u naar 10 Hz bij 80 tot 100 km/u. Dat er maar één dominant
mechanisme is, is ook de reden waarom er op dit spoor sprake blijft van een zeer gematigde maar
evenwel positieve trend. Dit in afwijking van spoor 1.
Omdat de opwekkingsmechanismen uit tabel 13 een uniek frequentiebereik hebben kunnen de
trillingssterkten over dit bereik worden gesommeerd. Hierdoor ontstaat een totaalbeeld van de bijdrage
van elk mechanisme over het gehele snelheidsbereik van de treinen. In figuur 12 en figuur 13 is dit voor
respectievelijk de goederentreinen en reizigerstreinen gedaan. In figuur 12 is duidelijk zichtbaar dat
voor het goederenmaterieel de invloed van de wieltoestand (grijs) tussen beide sporen verschilt, maar
figuur 13 geldend voor het reizigersmaterieel toont dit in het geheel niet. Het verschil ligt dus niet aan
een specifieke gevoeligheid van de bodem bij lagere snelheden maar aan het materieel.

34

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

figuur 12: trillingsopwekking goederentreinen Esch per spoor, onderverdeeld naar opwekkingsmechanisme

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

figuur 13: trillingsopwekking Vrms reizigerstreinen Esch per spoor, onderverdeeld naar opwekkingsmechanisme

Om de invloed van de hoge wiellast bij erts- en tanktreinen in beeld te krijgen moeten wij deze als
groep afzonderen. In subgroep 1 zijn al deze treinen verzameld. Het blad voor deze subgroep in
bijlage 2 laat zien dat de invloed van de wiellast, de 4 Hz en 5 Hz curven volgend, pas piekt bij
snelheden boven 90 km/u en in Esch dus nog geen dominante invloed heeft. Tot 80 km/u zijn de
tertsbanden 6.3 Hz en 8 Hz dominant, wat duidt op de omloopfrequentie van de wielen ofwel
wieldefecten als opwekkingsmechanisme. Op spoor 2 hebben nauwelijks treinen gereden met snelheden
lager dan 80 km/u waardoor dit zich hier niet heeft geopenbaard, maar de trend lijkt erop dat het op
dit spoor minder impact heeft. Tussen 90 en 100 km/u zien we op spoor 1 ook de 40 Hz tertsband aan
invloed winnen, maar na 100 km/u weer wegzakken. Het aantikken van de dwarsliggers of hogere orde
defecten op de wielband zijn de verantwoordelijke mechanismen. Op spoor 2 is deze invloed veel
kleiner. Dit beeld is ook al herkenbaar in figuur 12 en figuur 13 geldend voor de hele populatie. Zo dit
bij goederentreinen nog geweten kan worden aan verschillend materieel is dit bij reizigersmaterieel
geen verklaring. Analyses met één materieeltype tonen eenzelfde beeld.
Verklaringen negatieve trend op spoor 1
Op spoor 1 zijn onder de ertstreinen twee vervoerders waargenomen. DB Schenker rijdt met twee
BR189 locs gevolgd door FALS ertswagons. Daarnaast rijdt er een andere vervoerder met één Class 66
loc gevolgd door ertswagons van een iets afwijkend type. Deze laatste vervoerder komt niet tot hogere
snelheden dan 80 km/u, waar DB Schenker juist rijdt met snelheden vanaf 80 km/u. Dit creëert
onduidelijkheid of trends nu zijn op te dragen aan de rijsnelheid of aan een ander type materieel.
Kijken we naar subgroep 2 met de lege treinen dan zien we dat de 6.3 Hz en 8 Hz tertsband aan
dominantie verliezen bij rijsnelheden rond 70 à 80 km/u.
35

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

De negatieve snelheidstrend wordt hier dus mede veroorzaakt door het gegeven dat twee sterk
bepalende vervoerders met verschillend materieel in een ander snelheidsbereik hebben gereden.
Niettemin zijn er twee qua dominantie in elkaar overlopende mechanismen die in Esch zorgen voor een
zeer gematigde of zelfs negatieve trend in de trillingssterkte als functie van de rijssnelheid.
Reizigerstreinen
Kijken wij ter vergelijk naar de reizigerstreinen, het VIRM, IC3/IC4 en SGM materieel dan zien wij dat er
in alle gevallen sprake blijft van een positieve snelheidstrend qua trillingssterkte. Ook bij
reizigersmaterieel zijn er opmerkelijke verschillen in de registraties tussen beide sporen, ofschoon het
nu zeer homogene selecties van slechts één treintype betreft. Vanwege de lagere wiellasten spelen de
frequenties tot globaal 5 Hz, hier geen rol van betekenis. Bepalend voor de trillingsopwekking van
reizigersmaterieel is de wieltoestand, met name in de frequentiebanden van 10 tot 16 Hz die bij
snelheden van 90 tot 140 km/u worden doorlopen.
6.3.2 Dordrecht
In Dordrecht wordt voor de Vmax, zonder verder uitsplitsing naar homogene subgroepen, een redelijk
gelijkmatige trend gevonden van ongeveer 3 dB bij een snelheidstoename van 60 tot 90 km/u.
Deze trend geldt voor beide sporen. Voor de Vrms is de trend met circa 3 tot 5 dB op spoor 1 wat sterker
en met circa 1 tot 3 dB op het achterliggende spoor 2 juist wat gematigder.

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

Bij opsplitsing in homogene subgroepen, subgroep 1 met de zware tank – en ertstreinen en subgroep 2
met de onbeladen treinen, worden de verschillen tussen beide sporen wat groter. De frequentieanalyse
voor subgroep 1 laat zien dat de statische wiellast hier een dominante rol speelt, maar pas vanaf
80 km/u. Tussen 80 en 90 km/u geeft de hoge wiellast een extra verhoging van de trillingssterkte bij
4 tot 5 Hz wat het snelheidseffect vergroot.
Verbazingwekkend is het dat ook bij onbeladen treinen (subgroep 2) het snelheidseffect tussen 80 en
100 km/u versterkt wordt door de invloed van de wiellast, ofschoon de gemeten trillingssterkten over
het hele snelheidsbereik globaal 6 dB lager liggen dan bij de zware treinen (subgroep 1). Zowel de
invloed van de wiellast alsook die van de wieltoestand liggen dus lager.
De figuren (rechtsboven) in bijlage 2, waarin de gemiddelde wiellast van de treincombinatie wordt
uitgezet tegen de gemiddelde rms_laag, laten zien dat bij de onbeladen treinen niet alleen de wiellast
zakt van globaal 90 tot 110 kN naar 20 tot 40 kN maar ook de gemiddelde rms_laag van 5 tot 10 kN naar
3 tot 6 kN. Dat verklaart waarom ook de bijdrage van de wieltoestand is afgenomen en de relatie tussen
de trillingssterkte en de rijsnelheid vergelijkbaar is met die van beladen (zware) treinen.
Subgroep 3 omvat alle goederentreinen met uitzondering van de zware tank- en ertstreinen. In deze
groep komen nog wel andere zware treinen voor. In deze groep is het effect van de (statische) wiellast
nog steeds groot. Als alle treinen met een wiellast hoger dan 80 kN uit deze selectie worden geweerd,
dan is er tussen 80 en 90 km/u nog een sterke invloed van de wiellast waarneembaar in de 4 Hz
tertsband en bij snelheden van 90 tot 100 km/u in de 5 Hz tertsband. Onder 80 kN wiellast neemt deze
invloed geleidelijk af en is bij een wiellast lager dan 50 kN met ongeveer 5 dB afgenomen ten opzichte
van 80 kN of meer. De invloed van de wiellast is in Dordrecht dus niet voorbehouden aan zware erts- en
tanktreinen, maar geldt voor veel beladen goederentreinen met een gemiddelde wiellast hoger dan
80 kN (8 ton).
Op spoor 2 is de wiellast minder dominant. Bij snelheden van 90 tot 100 km/u vertoont de bijdrage in
de 5 Hz band gelijkenis met die van spoor 1 maar de bijdrage in de 4 Hz tertsband is beduidend lager.
Omdat bij 90 km/u de 4 Hz tertsband bepalend is voor de totale trillingssterkte is het berekende
snelheidseffect van 90 naar 60 km/u op spoor 2 wat gematigder dan op spoor 1.
36

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Tussen 60 en 70 km/u is, met name bij de zware erts- en tanktreinen (subgroep 1), nog een verhoging
van de trillingssterkte waarneembaar in de 6.3 Hz tertsband. Hierdoor is de trillingssterkte Vrms bij
65 km/u vergelijkbaar met die bij 90 km/u. Een snelheidsverlaging van 90 tot 65 km/u zal dus weinig
effect hebben op de trillingssterkte. De globale trend voor spoor 2, met een 1 tot 3 dB afname bij een
snelheidsverlaging van 90 tot 60 km/u, wordt in het geval van de zware treinen dus onderbroken door
een sterke toename rond 65 km/u. Rijdt men maar een fractie harder dan 60 km/u dan is het effect
geheel weg. Op andere locaties of wellicht zelfs maar op enige kilometers van het meetpunt kan zo’n
opslingering van de trillingssterkte qua frequentie verschuiven en optreden bij een andere rijsnelheid.
De verschillen tussen beide sporen duiden erop dat niet alleen de trillingsgevoeligheid van de bodem
hier een rol speelt maar vermoedelijk de hele dynamica van spoorbovenbouw, dijklichaam en bodem en
dat de voertuigdynamica mogelijk ook van invloed is. Dit maakt de trillingsopwekking complex.

figuur 14: trillingsopwekking Vrms goederentreinen Dordrecht per spoor, onderverdeeld naar opwekkingsmechanisme

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

Reizigerstreinen
Kijken wij weer naar de reizigerstreinen, met wiellasten tussen ongeveer 60 en 80 kN, dan zien wij dat
de trillingsopwekking hier geheel bepaald wordt door de wieltoestand, maar dat ook hier aanmerkelijke
verschillen zijn in het spectrale verloop tussen beide sporen. Bij reizigerstreinen neemt de
trillingssterkte af als de rijsnelheid wordt verlaagd, maar het verloop is hobbelig, waarbij de ‘hobbel’
per type materieel weer net bij een andere rijsnelheid ligt. Voor het VIRM materieel ligt dit (spoor 2)
tussen 80 en 100 km/u, maar voor het IC3/IC4 intercitymaterieel en de locs met de ICR-rijtuigen tussen
100 en 110 km/u. Dit onderschrijft het beeld dat de voertuigdynamica in combinatie met de dynamica
van de spooropbouw een belangrijke rol speelt in het effect van snelheidsverlagingen.

figuur 15: trillingsopwekking Vrms reizigerstreinen Dordrecht per spoor, onderverdeeld naar opwekkingsmechanisme

37

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

6.3.3 Tilburg
Van de onderzochte locaties is Tilburg de locatie met het kleinste verschil in trillingsopwekking tussen
de beide sporen. De gemiddelde trillingsopwekking van spoor 1 ligt ongeveer 1 dB hoger dan die van
spoor 2, hetgeen verklaard wordt door het afstandsverschil. Ook in de frequentieanalyse zien wij geen
grote verschillen tussen de beide sporen. Het grootste verschil betreft de invloed van de wiellast van de
zware ertstreinen die oostwaarts rijden over spoor 2, maar westwaarts leeg terugkomen over spoor 1.
De trillingsbijdrage in de 4 Hz tertsband (wiellast) is voor de groep zware treinen op spoor 2 dan ook
aanmerkelijk hoger dan op spoor 1. Subgroep 1 omvat ook zware treinen op spoor 1 met een wiellast
groter dan 17 ton, maar dit zijn geen ertstreinen maar tank- of containertreinen. Voor deze treinen is
de sterke 4 Hz component, die voortvloeit uit de regelmatige afstand tussen de wielstellen
(zie paragraaf 6.3), minder aanwezig. In figuur 16, waarin per opwekkingsmechanisme de relevante
tertsbanden zijn gesommeerd, is dit duidelijk te zien. Als de ertstreinen uitgezonderd worden dan is de
wieltoestand verder maatgevend voor de trillingsopwekking van goederentreinen. De dominante
frequenties liggen daarbij tussen 6.3 Hz bij 60 km/u en 10 Hz bij 100 km/u.

figuur 16: trillingsopwekking Vrms goederentreinen Tilburg per spoor, onderverdeeld naar opwekkingsmechanisme

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

Reizigerstreinen
Ook voor de reizigerstreinen is de wieltoestand maatgevend en liggen de dominante frequenties tussen
10 Hz en 12.5 Hz bij snelheden van 100 tot 150 km/u. Tussen 80 en 100 km/u is er nog een relatief hoge
bijdrage in de 40 Hz tertsband als gevolg van het aantikken van de dwarsliggers of als gevolg van de
wieltoestand (wielruwheid), zie figuur 17. Globaal ziet de opbouw van de trillingssterkte er dus
vergelijkbaar uit met die van goederentreinen, maar met het verschil dat de component van de
statische wiellast dus aanmerkelijk lager ligt.

figuur 17: trillingsopwekking Vrms reizigerstreinen Tilburg per spoor, onderverdeeld naar opwekkingsmechanisme

38

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Omdat er in Tilburg geen sterke resonanties worden waargenomen is de trend tussen trillingopwekking
en rijsnelheid redelijk gelijkmatig en het effect van een snelheidsafname van 90 naar 60 km/u bij
goederentreinen bedraagt ongeveer -3 dB op de Vmax en de Vrms. Wanneer de populatie dus wordt
onderverdeeld in homogene subgroepen, dan blijkt dit effect iets sterker dan voor de gehele populatie.
Daarvoor werd in tabel 10 nog een effect van -2 dB opgegeven.

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

6.3.4 Oldenzaal
Oldenzaal is met Dordrecht de locatie met de hoogste trillingsopwekking in de bodem. Qua V max noteert
Oldenzaal de hoogste waarden, maar qua Vrms noteert Dordrecht iets hogere waarden. In Oldenzaal is
een meer directe invloed van individuele wagons of wielen te zien in de trillingsregistraties waarop de
Vmax snel reageert en dus hogere waarden kan aannemen.
Uit de frequentieanalyses blijkt dat er een groot verschil is in de frequenties waarop trillingen worden
overgedragen tussen beide locaties. In Oldenzaal ligt dit hoofdzakelijk tussen 30 en 50 Hz en in
Dordrecht tussen 4 en 16 Hz. Het opwekkingsmechanisme in Oldenzaal is dus totaal anders dan in
Dordrecht. In Oldenzaal zijn het aantikken van de dwarsliggers door de treinwielen of hogere orde
slijtagepatronen op de wielband de bepalende mechanismen, terwijl in Dordrecht de wiellast en
excentriciteit of onbalans van de wielen bepalend zijn. De specifieke gevoeligheid van de bodem voor
bepaalde frequenties is hierin van cruciaal belang. De bodem in Oldenzaal is kennelijk gevoelig voor
frequenties tussen 30 en 50 Hz en daarmee als stijf te beschouwen terwijl de bodem in Dordrecht juist
heel slap is met een gevoeligheid rond 3 tot 5 Hz. In figuur 18 is de trillingsregistratie Vrms uitgesplitst
naar de per opwekkingsmechanisme relevante frequentiebanden. Hierin is duidelijk te zien dat de
trillingssterkte in Oldenzaal geheel bepaald wordt door frequenties rond 40 Hz. Merk ook op dat de
wiellast, die zich openbaart tussen 3 Hz en 5 Hz, hier totaal ondergeschikt is en gemiddeld zo’n 10 dB
lager ligt dan in Dordrecht. De in Oldenzaal relatief sterke afname van de trillingssterkte bij lagere
rijsnelheden komt doordat de bodem minder trillingsgevoelig is bij frequenties lager dan circa 30 Hz.
Hierdoor neemt de trillingssterkte bij snelheden lager dan 90 km/u relatief snel af. De registraties van
reizigerstreinen, zie figuur 19, laten zien dat ook bij snelheden hoger dan 90 km/u de trillingssterkte
afneemt. De meest ongunstige rijsnelheid ligt dus net rond 90 à 95 km/u.

figuur 18: trillingsopwekking Vrms goederentreinen Tilburg per spoor, onderverdeeld naar opwekkingsmechanisme

39

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

figuur 19: trillingsopwekking Vrms reizigerstreinen Tilburg per spoor, onderverdeeld naar opwekkingsmechanisme

6.4 Effect gematigde rijsnelheid
Door homogene subgroepen uit de totale populatie goederentreinen af te zonderen ontstaan verschillen
in trends ten opzichte van de gemiddelde trend van de gehele populatie (zie tabel 10), waarbij zowel
sterkere als ook zwakkere trends ontstaan. Het meest interessant is wat de trend voor de qua trillingen
maatgevende treinen zal zijn. Voor de in hinderkwesties en tracébesluiten maatgevende Vmax of Vmax,BTS
zijn dit veelal de zware ertstreinen, die in Dordrecht en Esch rijden op spoor 1 en in Tilburg op spoor 2.
Voor deze treinen speelt naast de wieltoestand ook wiellast een rol. In Dordrecht is deze invloed bij
snelheden van 80 tot 90 km/u zelfs dominant en versterkt deze het snelheidseffect. Door deze groep uit
de selecties weg te laten ontstaat dan juist een meer gematigde trend.
In tabel 14 is het effect van een snelheidsverlaging van 90 naar 60 km/u op de vier meetlocaties
weergegeven. Dit is gedaan voor subgroep 1 met de zware erts- en tanktreinen en subgroep 3 waarin de
overige goederentreinen minus deze erts- en tanktreinen aanwezig zijn. De trends zijn afgezet tegen
die van de totale populatie, zoals ook vermeld in tabel 10, waaruit de invloed van de wiellast in het
geval van de Vmax en de wieltoestand in het geval van de Vrms zijn geëlimineerd.
tabel 14: Vmax en Vrms bij 90 km/u: gemiddelde, bandbreedte en effect snelheidsverlaging -30 km/u

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

Locatie
Alle
treinen
Esch
+3
Dordrecht
-3
Tilburg
-3
Oldenzaal
-7
* containertreinen

VMAX in [dB]
Spoor 1
Sub1
(zwaar)
+1
-5
N/B
N/B

Sub3
(rest)
0
-5
-3
N/B*

Alle
treinen
-2
-3
-2
-7

VRMS in [dB]
Spoor 2
Sub1
(zwaar)
N/B
0
-3
-5

Sub3
(rest)
-1
-3
-2
-8*

Alle
treinen
+4
-3
-1
-3

Spoor 1
Sub1
(zwaar)
+1
-5
N/B
N/B

Sub3
(rest)
-2
-5
-2
N/B*

Alle
treinen
-1
-1
-1
-4

Spoor 2
Sub1
(zwaar)
N/B
-1
-3
-4

Sub3
(rest)
-2
-3
-3
-6*

In tabel 14 is te zien dat als de ertstreinen in Esch buiten beschouwing worden gelaten de afwijkende
trend van een toenemende trillingssterkte bij lagere snelheden op spoor 1 verdwijnt. Dit komt door de
in paragraaf 6.3.1 al benoemde situatie met twee vervoerders. Op spoor 2 is er sprake van een zeer
gematigde afname van de trillingssterkte bij lagere snelheden, maar in elk geval een afname.
In Dordrecht zien wij op spoor 1, bij alle subgroepen waarin nog zware treinen zitten, een sterk
snelheidseffect van ongeveer -5 dB doordat tussen 80 en 90 km/u de wiellast een dominante invloed
heeft. Bij de minder zware treinen is de wieltoestand maatgevend en is dit effect beperkt tot zo’n
-3 dB. De trend lijkt dan sterk op die van de locatie Tilburg.

40

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

In Tilburg is over het gehele snelheidsbereik de wieltoestand dominant en bedraagt de afname van de
trillingssterkte 2 tot 3 dB bij een snelheidsverlaging van 90 naar 60 km/u. Dit lijkt dus sterk op de
resultaten uit Dordrecht, behoudens de extra invloed van zware ertstreinen aldaar.

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

In Oldenzaal is er voor de onderscheiden subgroepen op spoor 1 geen betrouwbaar snelheidseffect te
geven. De snelheidsvariatie per subgroep was hiervoor te beperkt, kleiner dan 25 km/u, of de
rijsnelheden lager hoger dan 75 km/u. Het snelheidseffect voor de totale populatie bedraagt ongeveer
6 à 7 dB voor de Vmax en 3 à 4 dB voor de Vrms.
Op spoor 2 zijn de correlatiewaarden (R²) van de trend redelijk, maar ook hier zijn er relatief weinig
treinpassages tussen 60 en 75 km/u waarmee het snelheidseffect juist in dit gebied onnauwkeuriger is.
Afhankelijk van de beschouwde subgroep ligt het effect tussen 5 en 8 dB voor de Vmax en tussen
4 en 6 dB voor de Vrms. Ondanks genoemde onnauwkeurigheid bij lagere snelheden moet geconcludeerd
worden dat het snelheidseffect in Oldenzaal het grootst is van alle onderzochte locaties.

41

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

7. Conclusies
Het onderzoek op vier meetlocaties: Esch, Dordrecht, Tilburg en Oldenzaal toont aan dat de
trillingssterkte behalve van de rijsnelheid van meerdere factoren afhankelijk is, waarin
bodemsamenstelling, type treinmaterieel en onderhoudstoestand een belangrijke rol spelen.
De gevoeligheid van de bodem voor bepaalde frequenties en de geometrie van het materieel bepalen
welke opwekkingsmechanismen dominant zijn. Ieder mechanisme heeft een karakteristiek
frequentiebereik en bij een verandering van de rijsnelheid kan de dominantie van het ene mechanisme
overgaan in het andere. Zo kunnen op één locatie meerdere mechanismen van invloed zijn. Bij in elkaar
overlopende mechanismen zal het effect van de rijsnelheid op de trillingssterkte daardoor soms sterker
maar soms ook veel gematigder zijn dan gemiddeld. Dordrecht is een voorbeeld van een sterker effect
en Esch van een meer gematigd effect. Ook eigenfrequenties in de bodem of spoorbovenbouw hebben
een sterk effect op de trillingssterkte. Als door verlaging van de rijsnelheid resonantie wordt vermeden
dan zal dit de trillingssterkte meer dan gemiddeld verlagen. Dit is in Oldenzaal het geval.
Gemiddeld nemen de trillingsniveaus (zowel in Vmax als ook in Vrms) met ongeveer 3 dB af bij een
snelheidsverlaging van 90 naar 60 km/u, maar de afname kan ook veel hoger uitvallen zoals de 6 à 7 dB
in Oldenzaal toont. Of juist veel minder zoals is Esch, waar op spoor 1 zelfs een toename van de
trillingsniveau (0 tot 3 dB) werd waargenomen en op spoor 2 slechts een magere afname (1 à 2 dB).
Voor zover deze zeer uiteenlopende resultaten zich laten samenvatten is hiertoe tabel 15 opgesteld.
Deze geeft een globaal (overkoepelend) beeld van het gehele onderzoek, waarin de resultaten van
hoofdstukken 5 en 6 zijn samengenomen. Het vermelde snelheidseffect in dB’s betreft een linearisatie
van de afname over het bereik van 90 naar 60 km/u, maar is niet naar nog lagere snelheden door te
trekken. Voor wie meer binding heeft met de lineaire trilsnelheden Vmax en Vrms in [mm/s] zijn de trends
ook in formulevorm weergegeven, maar eveneens slechts geldend over het genoemde snelheidsbereik.
tabel 15: globaal beeld effect verlaging snelheid 90 naar 60 km/u [dB] en snelheidsrelatie
Locatie

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

Esch
Dordrecht
Tilburg
Oldenzaal

VMAX
Effect [dB]
0 (-2 tot +4)
-3 (-5 tot -2)
-3 (-3 tot -2)
-7 (-8 tot -5)

VRMS
Relatie V[mm/s]
~ 1 (of v0)
~ v1 (v0.6 tot 1.4)
~ v1 (V0.5 tot 1)
~ v² (v1.5 tot 2.2)

Effect [dB]
0 (-2 tot +4)
-3 (-5 tot -2)
-3 (-3 tot -1)
-5 (-6 tot -3)

Relatie V[mm/s]
~ 1 (of v0)
~ v1 (v0.6 tot 1.4)
~ v1 (v0.3 tot 1)
~ v²(v1 tot 2)

Tabel 15 laat zien tussen 60 en 90 km/u uiteenlopende snelheidsrelaties mogelijk zijn, variërend van
constant met de snelheid (Esch) tot een meer dan kwadratische toename (Oldenzaal), waarbij
gemiddeld de trillingssterkte ongeveer evenredig afneemt met de snelheid. Hoewel snelheidsverlaging
veelal lagere trillingssterkten geeft is hiervoor dus geen landelijk geldende trend te bepalen. Voor een
goede maatregeloverweging zal per situatie onderzoek nodig zijn om te bepalen welke opwekkingsmechanismen dominant zijn, bij welke frequenties én welk treinmaterieel tot hinderklachten leidt.
Het onderzoek toont aan dat de trillingssterkte Vmax een sterke relatie heeft met de maximum wiellast
in een treincombinatie. De trillingssterkte Vrms lijkt een sterke relatie te hebben met de wieltoestand,
maar de parameter rms_laag, die de wieltoestand omvat, is op haar beurt ook afhankelijk van de
rijsnelheid, waarmee het geen onafhankelijke parameter is. Een deel van het snelheidseffect wordt
daardoor onterecht toegeschreven aan de rms_laag ofwel de onderhoudstoestand van het wiel.
De rms_laag heeft ook nog een relatie met de wiellast. Om slechts de zuivere wieltoestand in de
analyses te betrekken is nader onderzoek naar de totstandkoming van de rms_laag in de QV-stations
nodig en hoe daaruit de invloed van de rijsnelheid en de beladingstoestand zijn te elimineren.

42

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Pas dan ontstaat een zuivere beschrijving van de wieltoestand waarop vervoerders eventueel en zo
mogelijk aanspreekbaar kunnen zijn.
Uit het onderzoek blijken nu de volgende afhankelijkheden:
• Toename Vmax
circa 1 tot 2 dB per ton wiellast.
• Toename Vrms
circa 0.5 tot 1.2 dB per kN toename rms_laag ofwel de onderhoudstoestand van
het wiel
Het monitoren en beheren van zowel de aslast als ook de onderhoudstoestand van het wiel biedt
mogelijkheden om overmatige trillingsproductie te beheersen.

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

ing. J.J.A. (Hans) van Leeuwen
DGMR Bouw B.V.

43

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Referenties

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

/1/ Memo Level Acoustics met kenmerk LA.131001a.M04 “Meet- en verwerkingsvoorschrift
trillingsmetingen Bts”, 26 februari 2014

44

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Bijlage 1

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

Titel
Omvang
Toelichting

Trillingsregistraties meetlocaties – Afhankelijkheid van QV-parameters
8
VRMS en VMAX als functie wiellast, rms_laag en dynamische pieklast

45

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

46

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

47

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

48

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

49

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

50

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

51

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

52

k:\doc\t\2016\072700\t2016072700r003_002.docx 15-12-2017

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

53

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Bijlage 2
Titel
Omvang
Toelichting

Trillingsregistraties meetlocaties – Analyse subgroepen
4 x 4 bladen + uitleg
Samenstelling subgroepen, registratie VRMS & VMAX, en frequentieanalyse

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Uitleg figuren bijlage 2
Rijsnelheid in [km/u]
Formule trendlijn waarin:
Y = trillingssterkte in [dB]
X = rijsnelheid in [km/u]

Trendlijn met correlatie R²

Trillingssterkte Vmax
of Vrms [dB]

Kleurgebruik
•
•
•

•
•

Lichtgrijs
Donkerblauw
Lichtblauw
Geel
Oranje

Alle gemeten treinen op een locatie
Reizigerstreinen
spoor 1 (voorste spoor)
Reizigerstreinen
spoor 2 (achterste spoor)
Goederentreinen
spoor 1
Goederentreinen
spoor 2

Uitleg figuren frequentieanalyse
Rijsnelheid in [km/u]
Selectie
Correlatie trendlijn

snelheidsbereik waarin aangegeven
tertsband (mechanisme) dominant is
Totale trillingssterkte Vrms
Vrms in [dB]

Aandeel trillingssterkte
per tertsband

Verwacht trillingsmechanisme in aangegeven tertsband:
•
Bogie = drukpuls wielstel op de bodem
•
Flat = wieltoestand
•
Sleeper = dwarsliggerpasseerfrequentie

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Esch – totaal
Materieel

Spoor 1

Spoor 2

Goederen: totaal

377

501

Totaal
878

Reizigers: totaal

8582

8816

17398

Frequentieanalyse (Vrms per tertsband als functie rijsnelheid en verantwoordelijke opwekkingsmechanismen)

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Esch – subgroep 1
Materieel

Spoor 1

Spoor 2

Goederen: zwaar (erts + tank)

105

105

Totaal
210

Reizigers: VIRM (dubbeldekker)

2644

2850

5494

Frequentieanalyse (Vrms per tertsband als functie rijsnelheid en verantwoordelijke opwekkingsmechanismen)

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Esch – subgroep 2
Materieel

Spoor 1

Spoor 2

Goederen: leeg/licht

53

128

Totaal
181

Reizigers: IC3/IC4 (koploper)

2032

2060

4092

Frequentieanalyse (Vrms per tertsband als functie rijsnelheid en verantwoordelijke opwekkingsmechanismen)

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Esch – subgroep 3
Materieel

Spoor 1

Spoor 2

Goederen: overig/divers

261

374

Totaal
635

Reizigers: SGM (sprinter oud)

1368

1358

2726

Frequentieanalyse (Vrms per tertsband als functie rijsnelheid en verantwoordelijke opwekkingsmechanismen)

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Dordrecht – totaal
Materieel

Spoor 1

Spoor 2

Totaal

Goederen: totaal

2257

1884

4141

Reizigers: totaal

12921

12914

25835

Frequentieanalyse (Vrms per tertsband als functie rijsnelheid en verantwoordelijke opwekkingsmechanismen)

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Dordrecht – subgroep 1
Materieel

Spoor 1

Spoor 2

Totaal

Goederen: zwaar (erts+tank)

195

131

326

Reizigers: VIRM (dubbeldekker)

3623

3661

7284

Frequentieanalyse (Vrms per tertsband als functie rijsnelheid en verantwoordelijke opwekkingsmechanismen)

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Dordrecht – subgroep 2
Materieel

Spoor 1

Spoor 2

Totaal

Goederen: leeg/licht

535

183

718

Reizigers: IC3/IC4 (koploper)

3023

2979

6002

Frequentieanalyse (Vrms per tertsband als functie rijsnelheid en verantwoordelijke opwekkingsmechanismen)

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Dordrecht – subgroep 3
Materieel

Spoor 1

Spoor 2

Totaal

Goederen: overig/divers

1995

1673

3668

Reizigers: Loc + ICR

1186

1142

2328

Frequentieanalyse (Vrms per tertsband als functie rijsnelheid en verantwoordelijke opwekkingsmechanismen)

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Tilburg – totaal
Materieel

Spoor 1

Spoor 2

Totaal

Goederen: totaal

535

183

718

Reizigers: totaal

3023

2979

6002

Frequentieanalyse (Vrms per tertsband als functie rijsnelheid en verantwoordelijke opwekkingsmechanismen)

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Tilburg – subgroep 1
Materieel

Spoor 1

Spoor 2

Totaal

Goederen: zwaar (erts+tank)

47

173

220

Reizigers: VIRM (dubbeldekker)

845

830

1675

Frequentieanalyse (Vrms per tertsband als functie rijsnelheid en verantwoordelijke opwekkingsmechanismen)

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Tilburg – subgroep 2
Materieel

Spoor 1

Spoor 2

Totaal

Goederen: licht (leeg)

468

152

620

Reizigers: IC3/IC4 (koploper)

2634

2559

5193

Frequentieanalyse (Vrms per tertsband als functie rijsnelheid en verantwoordelijke opwekkingsmechanismen)

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Tilburg – subgroep 3
Materieel

Spoor 1

Spoor 2

Totaal

Goederen: divers (plat/container)

1570

1201

2771

Reizigers: SLT (sprinter nieuw)

2671

2859

5530

Frequentieanalyse (Vrms per tertsband als functie rijsnelheid en verantwoordelijke opwekkingsmechanismen)

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Oldenzaal – totaal
Materieel

Spoor 1

Spoor 2

Totaal

Goederen: totaal

649

770

1420

Reizigers: totaal

307

557

864

Frequentieanalyse (Vrms per tertsband als functie rijsnelheid en verantwoordelijke opwekkingsmechanismen)

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Oldenzaal – subgroep 1
Materieel

Spoor 1

Spoor 2

Totaal

Goederen: zwaar

55

132

187

Reizigers: Loc + ICR

295

545

840

Frequentieanalyse (Vrms per tertsband als functie rijsnelheid en verantwoordelijke opwekkingsmechanismen)

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Oldenzaal – subgroep 2
Materieel
Goederen: autotreinen

Spoor 1

Spoor 2

Totaal

48

73

121

Frequentieanalyse (Vrms per tertsband als functie rijsnelheid en verantwoordelijke opwekkingsmechanismen)

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Oldenzaal – subgroep 3
Materieel
Goederen: container

Spoor 1

Spoor 2

Totaal

100

105

205

Frequentieanalyse (Vrms per tertsband als functie rijsnelheid en verantwoordelijke opwekkingsmechanismen)

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Bijlage 3
Titel
Omvang
Toelichting

Tabellen trendanalyse
2
Analyse totale populatie onderverdeeld naar wiellast, pieklast en
rms_laag (boven) en snelheidseffect geselecteerde subgroepen (onder)

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Vmax
locatie
Esch

spoor
1

2

Dordrecht

1

2

Tilburg

1

2

Oldenzaal

1

2

analyse
Vmax
Vmax - Lmax
Vmax - Rmax
Vmax - Lpiek
Vmax
Vmax - Lmax
Vmax - Rmax
Vmax - Lpiek
Vmax
Vmax - Lmax
Vmax - Rmax
Vmax - Lpiek
Vmax
Vmax - Lmax
Vmax - Rmax
Vmax - Lpiek
Vmax
Vmax - Lmax
Vmax - Rmax
Vmax - Lpiek
Vmax
Vmax - Lmax
Vmax - Rmax
Vmax - Lpiek
Vmax
Vmax - Lmax
Vmax - Rmax
Vmax - Lpiek
Vmax
Vmax - Lmax
Vmax - Rmax
Vmax - Lpiek

Vmax subgroepen
locatie
spoor snelheid
Esch
1
65-100

2

Dordrecht

1

2

Tilburg

1

2

Oldenzaal

1

2

65-100
70-95
70-105
70-105
75-100
70-100
70-105
45-105
60-95
60-105
50-105
45-105
60-100
70-100
45-105
45-105
75-100
50-100
45-105
45-105
65-100
50-100
45-105
55-105
70-100
75-105
80-100
55-105
65-100
65-105
70-100

aantal
374
105
53
261
497
105
128
374
2257
195
535
1995
1884
131
183
1673
1670
47
468
1570
1445
173
152
1201
649
55
48
100
770
132
73
105

a0
122
101
123
108
69
22
97
25
103
80
104
85
111
79
112
84
75
55
76
56
58
29
60
35
174
66
82
114
203
178
202
71

a1

a2

a3

1.05E-2 -8.58E-3 6.53E-5
-6.10E-3 -6.35E-3 4.95E-5
2.04E-2 -9.70E-3 7.31E-5
1.72E-2 -7.87E-3 5.89E-5
1.05E+0 -1.03E-2 3.24E-5
2.18E+0 -2.46E-2 9.12E-5
1.15E-2 2.00E-3 -1.61E-5
2.28E+0 -2.61E-2 9.69E-5
4.05E-3 1.11E-3 -3.95E-6
-8.75E-3 1.56E-3 -7.21E-6
-1.64E-2 1.32E-3 -4.50E-6
-8.84E-3 1.72E-3 -9.89E-6
-4.61E-1 7.63E-3 -3.42E-5
3.47E-2 -1.76E-4 4.63E-6
-5.12E-1 8.29E-3 -3.72E-5
-6.26E-3 6.51E-4 -1.52E-6
6.27E-1 -4.96E-3 1.31E-5
9.41E-1 -8.97E-3 2.96E-5
5.79E-1 -4.50E-3 1.15E-5
1.03E+0 -1.02E-2 3.43E-5
1.33E+0 -1.42E-2 5.25E-5
1.82E+0 -2.09E-2 8.13E-5
1.25E+0 -1.34E-2 4.93E-5
1.74E+0 -2.01E-2 7.78E-5
-3.39E+0 5.12E-2 -2.39E-4
1.88E-3 1.08E-2 -8.10E-5
-2.29E-2 1.06E-2 -7.79E-5
-1.78E+0 3.24E-2 -1.67E-4
-4.63E+0 6.73E-2 -3.05E-4
-4.13E+0 6.02E-2 -2.73E-4
-4.62E+0 6.71E-2 -3.04E-4
-6.12E-3 8.76E-3 -6.34E-5

groep
totaal
sub1 (zwaar)
sub2 (licht)
sub3 (divers)
totaal
sub1 (zwaar)
sub2 (licht)
sub3
totaal
sub1 (zwaar)
sub2 (licht)
sub3
totaal
sub1 (zwaar)
sub2 (licht)
sub3
totaal
sub1 (zwaar)
sub2 (licht)
sub3 (divers)
totaal
sub1 (zwaar)
sub2 (licht)
sub3 (divers)
totaal
sub1 (zwaar)
sub2 (auto)
sub3 (container)
totaal
sub1 (zwaar)
sub2 (auto)
sub3 (container)

a0
122
-182
-771
215
69
-315
134
59
103
113
148
150
111
-48
142
134
75
362
65
68
58
17
113
40
137
403
166
157
203
126
209
210

a1

b0

R²

F

DOF

p

-0.134
0.067
0.093
-0.153
0.018
0.110
-0.198
-0.016
0.144
-0.205
0.020
0.155
-0.109
0.032
0.084
-0.156
0.019
0.117
-0.134
0.055
0.121
-0.121
0.030
0.112

0.065
0.327
0.111
0.291
0.007
0.217
0.011
0.173
0.088
0.212
0.090
0.197
0.095
0.308
0.098
0.286
0.099
0.165
0.118
0.179
0.071
0.248
0.077
0.240
0.081
0.185
0.106
0.212
0.233
0.304
0.242
0.311

26
181
46
153
4
137
5
104
218
607
223
552
197
837
205
754
184
329
223
365
109
475
120
455
57
147
77
174
233
335
246
346

373
373
373
373
496
496
496
496
2256
2256
2256
2256
1883
1883
1883
1883
1669
1669
1669
1669
1444
1444
1444
1444
649
649
649
649
769
769
769
769

15.6%
5.9%
11.7%
6.4%
39.6%
6.8%
33.0%
7.8%
5.4%
3.2%
5.3%
3.4%
5.7%
2.8%
5.6%
2.9%
5.9%
4.4%
5.3%
4.2%
7.6%
3.7%
7.3%
3.7%
10.6%
6.6%
9.1%
6.0%
5.2%
4.4%
5.1%
4.3%

a2

a3

1.05E-2 -8.58E-3 6.53E-5
1.14E+1 -1.49E-1 6.39E-4
3.12E+1 -3.70E-1 1.47E-3
-4.07E+0 4.70E-2 -1.75E-4
1.05E+0 -1.03E-2 3.24E-5
1.49E+1 -1.75E-1 6.84E-4
-1.53E+0 2.28E-2 -1.07E-4
1.59E+0 -1.92E-2 7.66E-5
4.05E-3 1.11E-3 -3.95E-6
-1.99E-1 2.12E-3 2.28E-6
-2.05E+0 2.94E-2 -1.29E-4
-2.07E+0 3.01E-2 -1.34E-4
-4.61E-1 7.63E-3 -3.42E-5
6.52E+0 -8.86E-2 3.96E-4
-1.59E+0 2.04E-2 -8.12E-5
-1.32E+0 1.82E-2 -7.61E-5
6.27E-1 -4.96E-3 1.31E-5
-1.05E+1 1.35E-1 -5.59E-4
1.01E+0 -1.02E-2 3.72E-5
8.95E-1 -8.29E-3 2.63E-5
1.33E+0 -1.42E-2 5.25E-5
3.19E+0 -4.04E-2 1.73E-4
-9.71E-1 1.54E-2 -7.03E-5
2.06E+0 -2.42E-2 9.61E-5
-1.93E+0 3.25E-2 -1.61E-4
-1.21E+1 1.61E-1 -6.96E-4
-3.03E+0 4.56E-2 -2.12E-4
-2.54E+0 3.73E-2 -1.67E-4
-4.63E+0 6.73E-2 -3.05E-4
-1.36E+0 2.31E-2 -1.13E-4
-4.59E+0 6.26E-2 -2.71E-4
-5.16E+0 7.64E-2 -3.52E-4

R²
0.065
0.010
0.189
0.077
0.007
0.006
0.005
0.005
0.088
0.190
0.220
0.155
0.095
0.208
0.134
0.148
0.099
0.357
0.130
0.105
0.071
0.168
0.300
0.120
0.024
0.232
0.008
0.007
0.233
0.271
0.153
0.242

Snelheidseffect
40
50
60
113

109

97

100

105

103

93

105
109
103
105
103
106
103
104
96
95
95
96
97
94
95
102

102

106
104
87
102
102
97
101
102
106
110
103
105
103
110
103
103
98
98
97
98
98
100
95
97
103
106
103
103
102
103
100
99

sign Qsterkte
nee
ja
nee
ja
nee
ja
nee
ja
ja
ja
ja
ja
ja
ja
ja
ja
ja
ja
ja
ja
ja
ja
ja
ja
nee
ja
ja
ja
ja
ja
ja
ja

dV
5
3
6
5
-2
-2
-1
-1
-3
-3
-3
-2
-3
-3
-3
-2
-3
-3
-3
-3
-3
-2
-3
-2
-6
-7
-7
-7
-7
-7
-7
-7

++
0
+
++
0
+
++
0
++
0
++
0
++
+
0
+
++
0
++
++
0
++
+
0
++

70

80

90

100

110

dV

103
105
104
100
103
105
102
103
107
111
104
107
104
110
103
104
99
98
98
99
100
102
96
99
106
106
105
104
104
105
101
102

101
104
110
100
104
107
103
103
108
112
106
109
105
109
104
105
100
101
100
100
100
102
98
99
108
109
107
107
107
107
104
106

101
103
112
101
104
107
103
102
109
114
108
110
106
110
105
107
101
105
100
101
101
103
99
100
109
111
108
109
109
108
105
108

103
107
119
103
103
109
102
103
111
117
108
110
107
114
106
107
101
106
101
101
102
105
100
100
108
107
107
109
108
108
105
106

106

5
1

103
103

0
-2

112
107
109
107
106
107
101

102
109
99
102
104
94
102
106
102
106
101
98

-2
-1
-3
-5
-5
-5
-3
0
-2
-3
-3
-3
-3
-3
-3
-4
-2
-6
-4

-7
-5
-5
-8

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Vrms
locatie
Esch

spoor
1
2

Dordrecht

1
2

Tilburg

1
2

Oldenzaal

1
2

Vrms subgroepen
locatie
spoor
Esch
1

2

Dordrecht

1

2

Tilburg

1

2

Oldenzaal

1

2

analyse
Vrms
Vrms - Lgem
Vrms - Rgem
Vrms
Vrms - Lgem
Vrms - Rgem
Vrms
Vrms - Lgem
Vrms - Rgem
Vrms
Vrms - Lgem
Vrms - Rgem
Vrms
Vrms - Lgem
Vrms - Rgem
Vrms
Vrms - Lgem
Vrms - Rgem
Vrms
Vrms - Lgem
Vrms - Rgem
Vrms
Vrms - Lgem
Vrms - Rgem

bereik
65-100
65-100
70-95
70-105
70-105
75-100
70-100
70-105
45-105
60-95
60-105
50-105
45-105
60-100
70-100
40-105
45-105
75-100
50-100
45-105
45-105
65-100
50-100
45-105
55-105
70-100
75-105
80-100
55-105
65-100
65-105
70-100

aantal
374
105
53
261
497
105
128
374
2257
195
535
1995
1884
131
183
1673
1670
47
468
1570
1445
173
152
1201
649
55
48
100
770
132
73
105

a0
109
146
106
71
91
61
105
87
89
96
96
99
61
58
58
52
51
48
240
218
234
164
160
161

a1

a2

a3

-5.98E-3 -6.26E-3 4.81E-5
-1.65E+0 1.58E-2 -4.63E-5
-1.01E-2 -5.99E-3 4.48E-5
7.66E-1 -8.64E-3 3.46E-5
3.24E-4 -1.04E-4 3.55E-6
1.15E+0 -1.44E-2 6.03E-5
-4.35E-1 7.81E-3 -3.54E-5
6.49E-3 2.29E-3 -1.00E-5
7.60E-2 3.88E-4 -2.89E-6
-5.51E-3 7.61E-4 -9.72E-7
-1.94E-1 2.91E-3 -8.14E-6
-1.68E-1 1.55E-3 -1.94E-6
1.00E+0 -1.09E-2 4.17E-5
1.08E+0 -1.18E-2 4.56E-5
1.10E+0 -1.26E-2 4.87E-5
1.29E+0 -1.41E-2 5.40E-5
1.22E+0 -1.39E-2 5.59E-5
1.43E+0 -1.71E-2 6.87E-5
-5.93E+0 7.87E-2 -3.34E-4
-5.29E+0 7.10E-2 -3.04E-4
-5.78E+0 7.61E-2 -3.23E-4
-3.11E+0 4.40E-2 -1.94E-4
-3.06E+0 4.33E-2 -1.90E-4
-3.01E+0 4.20E-2 -1.84E-4

groep
totaal
sub1 (zwaar)
sub2 (licht)
sub3 (divers)
totaal
sub1 (zwaar)
sub2 (licht)
sub3 (divers)
totaal
sub1 (zwaar)
sub2 (licht)
sub3 (divers)
totaal
sub1 (zwaar)
sub2 (licht)
sub3 (divers)
totaal
sub1 (zwaar)
sub2 (licht)
sub3 (divers)
totaal
sub1 (zwaar)
sub2 (licht)
sub3 (divers)
totaal
sub1 (zwaar)
sub2 (auto)
sub3 (container)
totaal
sub1 (zwaar)
sub2 (auto)
sub3 (container)

a0
113
-102
-683
114
71
-137
142
64
117
165
154
130
99
7
109
123
61
336
46
56
52
51
73
39
240
411
292
211
164
126
162
204

a1

b0

R²

F

DOF

p

-0.035
0.498
-0.025
0.446
-0.077
1.244
-0.075
1.053
-0.015
0.435
-0.051
0.663
-0.067
1.230
-0.032
0.612

0.067
0.257
0.254
0.053
0.225
0.210
0.167
0.456
0.387
0.133
0.399
0.324
0.164
0.187
0.231
0.188
0.494
0.473
0.151
0.569
0.506
0.291
0.399
0.386

27
128
126
27
144
131
453
1890
1420
289
1250
904
327
384
502
334
1410
1294
114
855
662
315
510
483

373
373
373
496
496
496
2256
2256
2256
1883
1883
1883
1669
1669
1669
1444
1444
1444
647
649
649
769
769
769

15.3%
7.0%
7.1%
15.1%
6.6%
6.9%
3.7%
1.8%
2.1%
4.7%
2.3%
2.7%
4.4%
4.1%
3.6%
4.4%
2.1%
2.2%
7.4%
2.7%
3.1%
4.5%
3.5%
3.6%

a2

a3

-1.53E-1 -4.48E-3 4.09E-5
7.97E+0 -1.05E-1 4.54E-4
2.81E+1 -3.37E-1 1.34E-3
-8.99E-1 1.13E-2 -4.33E-5
7.66E-1 -8.64E-3 3.46E-5
8.10E+0 -9.47E-2 3.71E-4
-1.88E+0 2.28E-2 -8.66E-5
1.09E+0 -1.36E-2 5.86E-5
-1.07E+0 1.82E-2 -8.78E-5
-2.81E+0 3.95E-2 -1.72E-4
-2.46E+0 3.41E-2 -1.46E-4
-1.61E+0 2.52E-2 -1.17E-4
-1.55E-1 2.76E-3 -9.83E-6
3.94E+0 -5.33E-2 2.38E-4
-4.97E-1 5.81E-3 -1.80E-5
-1.07E+0 1.43E-2 -5.74E-5
1.00E+0 -1.09E-2 4.16E-5
-9.69E+0 1.23E-1 -5.07E-4
1.51E+0 -1.66E-2 6.28E-5
1.20E+0 -1.32E-2 5.06E-5
1.29E+0 -1.41E-2 5.42E-5
1.52E+0 -1.85E-2 7.88E-5
3.40E-1 -1.39E-3 -3.79E-7
1.77E+0 -2.06E-2 8.21E-5
-5.93E+0 7.87E-2 -3.34E-4
-1.23E+1 1.58E-1 -6.56E-4
-7.18E+0 8.62E-2 -3.38E-4
-4.94E+0 6.77E-2 -2.94E-4
-3.11E+0 4.40E-2 -1.94E-4
-1.37E+0 1.96E-2 -8.34E-5
-2.83E+0 3.69E-2 -1.50E-4
-4.66E+0 6.26E-2 -2.66E-4

R²
0.067
0.137
0.164
0.085
0.053
0.117
0.359
0.078
0.183
0.263
0.382
0.229
0.146
0.152
0.180
0.222
0.164
0.313
0.128
0.185
0.188
0.215
0.502
0.310
0.151
0.532
0.143
0.107
0.291
0.444
0.468
0.457

Snelheidseffect
40
50
60
103

100

90

92

97

97

86

98
102
98
98
97
100
96
97
89
88
89
88
90
86
87

94

97
96
92
93
92
93
99
102
98
99
98
103
96
97
91
90
90
91
90
92
88
89
95
97

94
96
93
93

sign Qsterkte
nee
ja
ja
nee
ja
ja
ja
ja
ja
ja
ja
ja
ja
ja
ja
ja
ja
ja
ja
ja
ja
ja
ja
ja

dV
4
2
4
-2
-1
-1
-4
-5
-3
-3
-3
-1
-2
-2
-1
-3
-3
-1
-5
-5
-3
-5
-5
-4

0
0/+
0
0/+
0/+
++
0/+
++
0
0/+
0/+
+
0/+
++
0
+

70

80

90

100

110

dV

95
97
89
92
94
93
92
94
101
103
99
101
98
103
96
98
92
89
92
92
91
93
89
91
96
96
96
96
95
97
93
94

93
96
90
93
94
95
93
94
102
105
101
103
99
103
97
99
92
92
93
93
92
94
91
91
98
98
96
99
97
99
95
96

93
95
89
93
95
96
94
95
104
107
102
104
100
103
98
100
93
95
93
93
93
95
92
92
100
101
98
100
99
100
97
98

94
99
92
94
95
97
95
96
104
107
103
104
101
106
99
101
94
95
94
94
94
96
92
93
100
100
98
100
99
101
98
98

97

4
1

95
96

-2
-2

97
102
102
102
102
100
101
94

95
95
98
93
94
95
95
95
96
101
98
95

-2
-2
-5
-5
-5
-5
-3
-1
-2
-3
-2
-3
-2
-3
-3
-4
-3
-5
-4

-5
-4
-4
-6

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Bijlage 4
Titel
Omvang

Spectrale analyse spoorligging o.b.v meetdata Eurailscout
4 x 2 bladen

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Landelijk onderzoek gedifferentieerd rijden (TN 105394)

Bijlage 5
Titel
Omvang
Bron

Beoordeling kwaliteit spoorligging meetlocaties
13 pagina’s
MottMacDonald

Memorandum

Subject

DGMR ProRail trillingsmetingen

To

Reinoud Fennema DGMR

From

Herman Boswijk
Ricks Schalk

Our reference

378868

Office

Mott MacDonald Arnhem

Date

13-12-2016

Your reference

T.2016.0727.00.

Technical notes

Beoordeling spoorligging meetlocaties plus extra locaties

Inleiding
Vanuit DGMR is de vraag gekomen om de spoorligging in een aantal baanvakken te beoordelen. DGMR voert in
opdracht van ProRail een onderzoek uit.. Er zijn op 4 verschillende locaties/baanvakken trillingsmetingen
uitgevoerd door DGMR. Met de metingen en de spoorligging wordt een relatie onderzocht tussen de rijsnelheid
van (goederen)treinen en de opwekking van trillingen. Hierbij is Mott MacDonald door DGMR gevraagd om de
beoordeling van de spoorligging te doen van deze meetlocaties. Tevens is expliciet gevraagd aan DGMR om de
spoorligging van de 4 meetlocaties te vergelijken met de gemiddelde spoorligging in Nederland.
In het kader van deze opdracht zijn de BBMS data van 11 verschillende locaties ter beschikking gesteld door
ProRail in een MS Excel document. De meetdata bestaat uit data van de hoogteligging, verkanting, spoorwijdte
en schift. Van deze locaties is in alle gevallen de data beschikbaar gesteld van beide rijrichtingen, de gemeten
lengtes van de locaties verschillen van 0.3 km tot 4,9 km. De metingen resulteren ongeveer elke meter in een set
van nieuwe datasignalen, aan de hand hiervan kan op die locatie de kwaliteit van de spoorligging bepaald
worden.
Mott MacDonald zal in het kader van deze opdracht de spoorligging beoordelen aan de hand van de beschikbaar
gestelde meetdata. De kwaliteitsbeoordeling voor de 4 meetlocaties waar trillingsmetingen zijn gedaan zal aan de
hand van de geldende onderhoudsspecificatie worden uitgevoerd De kwaliteit van de spoorligging zal beoordeeld
worden aan de hand van de instandhoudingsspecificaties (OHD00033 versie 004) van ProRail. De beoordeling van
de spoorligging zal aan de hand van de 4 parameters (spoorwijdte, verkanting, schift en hoogteligging) worden
uitgevoerd
Daarnaast zal de vergelijking gemaakt worden met de gemiddelde spoorligging in Nederland> Dit zal gedaan
worden aan de hand van de aangeleverde data van de overige locaties. De verdeling van de data per locatie zal
Page 1 of 13

bestudeerd worden en aan de hand van een aantal criteria vergeleken worden met de andere meetlocaties en de
rest van de data. Aan de hand van deze analyses zullen wij uiteindelijk een kwaliteitsbeoordeling voor de
spoorligging geven van de meetlocaties en een vergelijking opstellen tussen de meetlocaties onderling en het
landelijk gemiddelde.

Page 2 of 13

Eisen spoorligging
De eisen voor de spoorligging zijn vastgesteld aan de hand van de geldende instandhoudingsspecificatie die
ProRail hanteert in haar onderhoudsdocument ‘Instandhoudingspecificaties Spoorinfra – Baan en Overwegen’.
(OHD00033 versie 004)
De spoorligging wordt beoordeeld aan de hand van een 4-tal parameters die zijn gemeten op 11 verschillende
locaties in Nederland. De gemeten locaties zijn allemaal recht spoor (spoor op betonnen dwarsliggers in ballast)
en liggen in principe vlak. De parameters die beoordeeld worden in deze analyse zijn:





Hoogteligging;
Verkantingsverschil (Scheluwte);
Schift;
Spoorwijdte.

De geldende instandhoudingsspecificatie bestaat uit een bodemwaarde (BW) en een veiligheidswaarde (VW). De
geldende eisen voor de te beoordelen parameterwaardes zijn opgenomen in onderstaande tabel:
Tabel 1: Instandhoudingspecificaties ProRail

Hoogteligging BW [mm]
Hoogteligging VW [mm]
Verkanting BW [mm]
Verkanting VW [mm]
Schift BW[mm]
Schift VW [mm]
Spoorwijdte BW [mm]
Spoorwijdte VW [mm]

≤ 40 km/h
+-60
80

≤ 80 km/h
18-22
24-30

22
30
-6
+26
-9
+35

13
18

≤ 100 km/h ≤ 120km/h
18-20
18
24-27
24
13-30
18-40

≤ 140 km/h
16-18
21-24

≤ 160 km/h
14-15
18-21

7
10
-5
+20
-8
+30

Bron: Instandhoudingspecificaties Spoorinfra – Baan en Overwegen, V004, ProRail, 2008
Voor de hoogteligging zijn alleen de hoogtekoorden 2 en 3 opgenomen als bandbreedte voor de waardes in de
tabel, de koordelengtes bedragen hier 10 en 15 meter. Voor de afwijking in de verkanting (scheluwte) zijn beide
basislengtes als bandbreedte opgenomen de lengtes zijn 3 en 12 meter. De specificaties betreffende schift zijn
alleen de specificaties voor schiftkoorde 2 opgenomen, welke een koordelengte van 9 meter heeft. Voor de
spoorwijdte gelden er twee specificaties, om veiligheidsredenen is de toegestane negatieve afwijking is hier veel
strenger dan de positieve afwijking. De eisen betreffende spoorwijdte verloop over langere lengtes zijn hier
buiten beschouwing gelaten.

KPI
Voor de vergelijking zullen we coëfficiënten toevoegen ten aanzien van de verschillende parameters aan de hand
van de snelheden tot 100km/h (snelheid goederenvervoer in Nederland). Dit om een numerieke KPI te kunnen
vaststellen wat betreft de kwaliteit spoorligging. De coëfficiënten worden bepaald aan de hand van de laagste
veiligheidswaarde voor de snelheid 80-100km/h, voor de schift zal dit de waarde groter dan 80km/h zijn en voor
Page 3 of 13

de spoorwijdte de waarde groter dan 40 zijn. Voor de spoorwijdte zal daarnaast een gemiddelde genomen
worden van twee coëfficiënten omdat er verschillende normen gelden voor negatieve- en positieve afwijkingen
gelden. Alle parameters zullen voor 25% bijdragen aan de KPI. Naarmate de norm strenger wordt zal de
coëfficiënt voor de KPI toenemen, een lichtere norm zorgt voor een kleinere coëfficiënt. Er wordt alleen met
positieve waarden gerekend, omdat het afwijkingen vanaf de nulligging betreft.

Hoogteligging positief
Hoogteligging negatief
Verkanting positief
Verkanting negatief
Schift positief
Schift negatief
Spoorwijdte Negatief
Spoorwijdte Positief
Totale afwijking

Page 4 of 13

VW [mm]
24
24
18
18
10
10
8
30
90

Bijdrage [%]
12.5
12.5
12.5
12.5
12.5
12.5
12.5
12.5
100

Coëfficiënt
1.25
1.25
1.67
1.67
3
3
3.75
1
-

Nominale spoorligging
Om een waardeoordeel te kunnen geven over de kwaliteit van de spoorligging worden de gemeten waardes op
de locaties van de trillingsmetingen vergeleken met de gemiddeldes van alle gemeten data (11 locaties).
De ideale spoorligging is gedefinieerd als de spoorligging ‘als nieuw’ waarbij er dus geen afwijking is, hierbij
zouden alle gemeten parameterwaardes dus 0 zijn. De gemiddelde parameterwaardes van de metingen op de 11
locaties worden dus gezien als de nominale waarden.
Naast de gemiddeldes hebben we ook gekeken naar de standaardafwijking, mediaan en de gemiddelde positieveen negatieve afwijking. Op deze manier komt een overzicht tot stand in de verdeling van de gemeten data en
kunnen de waardes op de locaties van de trillingsmetingen voldoende beoordeeld worden. Dit staat weergegeven
in onderstaande tabel 2.
Tabel 2: De nominale spoorligging aan de hand van de 11 meetlocaties

Gemiddelde
waarde
-0.0007

Hoogteligging
[mm]
Verkanting [mm] -0.0001
Schift [mm]
-0.0019
Spoorwijdte [mm] 0.0001

Standaardafwijking

Mediaan
0

Gemiddeld
Positief
0.8256

Gemiddeld
Negatief
-0.8668

1.2533
0.6913
0.6578
0.5899

0
0
0

0.5171
0.4938
0.4625

-0.5193
-0.4938
-0.4582

De waarden in Tabel 2 laten zien dat de gemiddelde spoorligging dicht rond nul ligt> Dit is niet vreemd aangezien
de afwijking zowel positief als negatief kan zijn. De standaardafwijking is het grootst bij de hoogteligging wat
betekent dat hier de grootste spreiding aan waarden zit ten opzichte van de andere parameters. De mediaan ligt
zoals verwacht voor de vier parameters allemaal op 0. Een afwijking, positief dan wel negatief, staat gemiddeld
ongeveer evenveel vanaf de ideale ligging voor alle parameters, dit is te zien in de laatste de kolom van de tabel.
De bovenstaande waarden zullen worden gebruikt in de vergelijking met de gemeten waarden op de locaties
waar de trillingsmetingen zijn uitgevoerd.

Page 5 of 13

Gemeten waarden locaties trillingsmetingen
Door DGMR is op 4 locaties gemeten en er is 1 reservelocatie opgenomen in het programma. De meetlocaties
zijn:
1.
2.
3.
4.


Esch, geocode 053 km 56.579 – 56.829
Dordrecht/Lage Zwaluwe, geocode 119 km 20.905 – 21.155
Tilburg, geocode 123 km 14.145 – 14.395
Oldenzaal, geocode 026 km 32.575 - 32.825
Elst (reserve), geocode 041 km 5.715 - 5.965

Van de meetlocaties zijn voor elke plek, t/m 125m voor- en na de meetlocatie de data verwerkt tav. de
kwaliteitsbeoordeling spoorligging.
Een overzicht van de aangeleverde en verwerkte meetgegevens over de spoorligging is weergegeven in
onderstaande tabel 3.
Tabel 3: Waarden spoorligging van de 4 meetlocaties

Hoogteligging
[mm]
Verkanting
[mm]
Schift [mm]
Spoorwijdte
[mm]

Gemiddelde
waarde
0.0080

Gemiddeld
Negatief
-0.8410

0.0028

0.7136

0

0.7104

-0.7486

-0.0055
-0.0050

0.6005
0.7394

0.05
-0.05

0.4361
0.5701

-0.4181
-0.5845

Dordrecht, Geocode119 km 20.905 – km 21.155
0.9817
0.05
0.7174

-0.8902

Hoogteligging
[mm]
Verkanting
[mm]
Schift [mm]
Spoorwijdte
[mm]

-0.0060

Hoogteligging
[mm]
Verkanting
[mm]
Schift [mm]
Spoorwijdte
[mm]

-0.0196

Hoogteligging
[mm]

-0.0123

Page 6 of 13

Esch, Geocode053 km 56.579 – km 56.829
Standaardafwijking Mediaan
Gemiddeld
Positief
0.9279
0
1.0890

0.0059

0.4470

0

0.3473

-0.3504

0.0158
-0.0102

0.4846
0.6595

0
0

0.4060
0.5679

-0.3795
-0.6098

Tilburg, Geocode 123 km 14.145 – km 14.395
1.1801
0.05
0.5292

-0.6581

-0.0014

0.7107

-0.1

0.4771

-0.4360

0.0137
-0.0103

0.6776
0.6528

0.05
0

0.4617
0.6798

-0.4364
-0.7202

Oldenzaal, Geocode 026 km 32.575 – km 32.825
1.0131
0
0.4621

-0.5568

Verkanting
[mm]
Schift [mm]
Spoorwijdte
[mm]
Hoogteligging
[mm]
Verkanting
[mm]
Schift [mm]
Spoorwijdte
[mm]

Page 7 of 13

-0.0210

0.5158

0

0.6071

-0.0944

0.0151
-0.0028

0.5142
0.4302

0
0

0.3500
0.2293

-0.3403
-0.2401

Elst (reserve) , Geocode 041 km 5.715 – km 5.965
2.2218
0.15
0.7516

-0.8415

-0.0335
-0.0092

1.3667

0

0.6806

-0.0321

-0.0010
-0.0042

0.8805
0.5930

0
0

0.5223
0.5874

-0.4700
-0.3680

Beoordeling Hoogteligging

Hoogteligging
Nominaal

Esch

Mediaan

Dordrecht

Tilburg

Gemiddelde
2.5
2
1.5
1
0.5
0
-0.5
-1

Gemiddeld Negatief

Oldenzaal

Elst

Standaardafwijking

Gemiddeld Positief

De gemiddelde hoogteligging ligt in alle gevallen onder de voorgeschreven onderhoudswaarden van ProRail
(strengste waarden bij 160km/h 14-18mm). De vier meetlocaties en reserve locatie leveren allemaal vergelijkbare
verdelingen op qua data als de nominale waarden. De gemiddeldes liggen allemaal zeer dicht bij nul met
gemiddeld een paar (tien)duizendste mm afwijkend. De grootste afwijking ten opzichte van de nominale waarden
is te zien bij de reserve locatie Elst, waar vooral de standaardafwijking een grote waarde heeft. Dit betekent dat
er een grotere spreiding aan data is op deze meetlocatie, dit is ook terug te zien aan de relatief grote uitschieters
op deze meetlocatie.
Omdat de gemiddelde waardes weinig afwijken van de nulligging, zijn ook de maximale positieve- en negatieve
waardes voor de meetlocaties beschouwd. Dit is gedaan voor alle 4 de liggingsparameters een overzicht van de
waardes voor de verschillende meetlocaties is weergeven in Tabel 4. Ook de maximale waarden van alle
meetlocaties liggen ook ruim onder de onderhoudsnormen.
Tabel 4: Overzicht van de hoogteligging waardes (mm) voor de verschillende meetlocaties en de nominale ligging.

Gemiddelde
Standaardafwijking
Gemiddeld Positief
Gemiddeld
Negatief
Maximaal Positief
Maximaal Negatief

Page 8 of 13

Nominaal
-0.0007
1.2533
0.8256
-0.8668

Esch
0.0080
0.9279
1.0890
-0.8410

Dordrecht
-0.0060
0.9817
0.7174
-0.8901

Tilburg
-0.0196
1.1801
0.5292
-0.6581

Oldenzaal
-0.0123
1.0131
0.4621
-0.5567

Elst
-0.0335
2.2218
0.7516
-0.8415

-

2.55
-4.35

4.9
-3.35

3.6
-4.85

5.2
-4.25

7.15
-8.35

Beoordeling Verkanting

Verkanting
Nominaal

Esch

Dordrecht

Tilburg

Oldenzaal

Elst

Gemiddelde
1.5
1
0.5
Mediaan

0

Standaardafwijking

-0.5
-1

Gemiddeld Negatief

Gemmideld Positief

De gemiddelde afwijking van de verkanting op de meetlocaties is nauwelijks anders dan de gemiddelde nominale
vekanting, allen liggen rond de nulligging. De grootste afwijkingen wat betreft de verdeling is de reserve locatie
Elst met gemiddeld grotere uitslagen, zowel positief als negatief.
De gestelde bodemwaarde voor verkanting ligt op 13mm, zoals in Tabel 5 te zien is liggen de maximale waarden
op de meetlocaties allen ruim onder deze waarde.
Tabel 5: Overzicht van de waardes (mm) van de verkanting voor de verschillende meetlocaties en de nominale ligging.

Gemiddelde
Standaardafwijking
Gemiddeld Positief
Gemiddeld Negatief
Maximaal Positief
Maximaal Negatief

Page 9 of 13

Nominaal
-0.0001
0.6913
0.5171
-0.5193
-

Esch
-0.0028
0.7136
0.7104
-0.7486
3.5
-2.9

Dordrecht
0.0059
0.4470
0.3473
-0.3505
1.3
-1.6

Tilburg
-0.0014
0.7107
0.4771
-0.4360
3.1
-3.2

Oldenzaal
0.0210
0.5158
0.6071
-0.0944
2
-2.5

Elst
-0.0092
1.3667
0.6806
-0.0321
3.9
-4.8

Beoordeling Schift

Schift
Nominaal

Esch

Mediaan

Dordrecht

Tilburg

Gemiddelde
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
-0.2
-0.4
-0.6

Gemiddeld Negatief

Oldenzaal

Elst

Standaardafwijking

Gemiddeld Positief

De gemiddeldes van alle meetlocaties liggen rond de nulligging, net zoals de nominale ligging. De locatie met de
grootste afwijking is de reserve locatie Elst, met een grotere standaardafwijking en grotere gemiddelde positieveen negatieve uitslagen.
De bodemwaarde voor schift ligt op 7mm voor snelheden vanaf 100km/h. Zoals in Tabel 6 te zien is liggen de
meeste meetlocaties ruim binnen deze bodemwaarde (en dus ook de veiligheidswaarde). Alleen de meetlocatie
op het spoor nabij Dordrecht komt met een maximale negatieve waarde van -5,5 enigszins in de buurt van de
bodemwaarde.
Tabel 6: Overzicht van de schift waardes (mm) voor de verschillende meetlocaties en de nominale ligging.

Gemiddelde
Standaardafwijking
Gemiddeld Positief
Gemiddeld Negatief
Maximaal Positief
Maximaal Negatief

Page 10 of 13

Nominaal
-0.0019
0.6578
0.4938
-0.4938
-

Esch
-0.0055
0.6005
0.4361
-0.4181
1.9
-2.85

Dordrecht
0.0158
0.4846
0.4060
-0.3795
1.95
-1.7

Tilburg
0.0137
0.6776
0.4617
-0.4364
1.85
-2.2

Oldenzaal
0.0151
0.5142
0.3500
-0.3403
2.15
-1.9

Elst
-0.0010
0.8805
0.5227
-0.4700
2.4
-3.1

Beoordeling Spoorwijdte

Spoorwijdte
Nominaal

Esch

Dordrecht

Tilburg

Oldenzaal

Elst

Gemiddelde
1
0.5
0
Mediaan

Standaardafwijking

-0.5
-1

Gemiddeld Negatief

Gemiddeld Positief

De gemiddeldes van de meetlocaties liggen allen erg dicht bij de nominale waarden rond de nul. De grootste
afwijking hier is de meetlocatie Esch, maar aangezien het hier om duizendsten gaat is dit verwaarloosbaar.
De bodemwaardes van de spoorwijdte voor verkeer sneller dan 80km/h zijn -5 en +20. De reservelocatie Elst
komt hier nog het dichtste bij met een negatieve maximale waarde van -3.8. De rest van de meetlocaties heeft
met elkaar vergelijkbare maximale waarden ruim binnen de normen.
Tabel 7: Overzicht van de waardes (mm) voor de spoorwijdte op de verschillende meetlocaties en de nominale ligging.

Gemiddelde
Standaardafwijking
Gemiddeld Positief
Gemiddeld Negatief
Maximaal Positief
Maximaal Negatief

Page 11 of 13

Nominaal
0.0001
0.5899
0.4625
-0.4582
-

Esch
-0.0055
0.7394
0.5701
-0.5845
3.3
-2.6

Dordrecht
-0.0102
0.6595
0.5678
-0.6098
2
-2.7

Tilburg
-0.0103
0.6528
0.6798
-0.7202
1.6
-2.1

Oldenzaal
-0.0028
0.4302
0.2294
-0.2401
1.7
-1.6

Elst
-0.0042
0.5930
0.5874
-0.3680
2.3
-2.8

Waardering locaties
Aan de hand van de gemiddelde afwijkingen van de metingen zal een waardering gedaan worden van de
spoorligging aan de hand van de eerder voorgestelde KPI, de resultaten zijn weergeven in de onderstaande tabel.
Let op, de negatieve waarden worden als positief weergeven omdat het om afwijkingen gaat.

Met
coëfficië
nt

Dordrech
t
gemiddel
de
afwijking
[mm]

Met
coëfficië
nt

Oldenzaa
l
gemiddel
de
afwijking
[mm[

Met
coëfficië
nt

[mm]

Elst

Coëfficië
nt

Landelijk
gemiddel
de

Met
coëfficië
nt

Esch
gemiddel
de
afwijking
[mm]

Hoogteligg
ing positief

1.25

0.8256

1.032

1.089

1.36125

0.7174

0.89675

0.5292

0.6615

0.4621

0.57762
5

0.75
16

0.9395

Hoogteligg
ing
negatief

1.25

0.8668

1.0835

0.841

1.05125

0.8901

1.11262
5

0.6581

0.82262
5

0.5567

0.69587
5

0.84
15

1.05187
5

Verkanting
positief

1.67

0.5171

0.86355
7

0.7104

1.18636
8

0.3473

0.57999
1

0.4771

0.79675
7

0.6071

1.01385
7

0.68
06

1.13660
2

Verkanting
negatief

1.67

0.5193

0.86723
1

0.7486

1.25016
2

0.3505

0.58533
5

0.436

0.72812

0.0944

0.15764
8

0.03
21

0.05360
7

Schift
positief

3

0.4938

1.4814

0.4361

1.3083

0.406

1.218

0.4617

1.3851

0.35

1.05

0.52
27

1.5681

Schift
negatief

3

0.4938

1.4814

0.4181

1.2543

0.3795

1.1385

0.4364

1.3092

0.3403

1.0209

0.47

1.41

Spoorwijdt
e negatief

3.75

0.4582

1.71825

0.5845

2.19187
5

0.6098

2.28675

0.7202

2.70075

0.2401

0.90037
5

0.36
8

1.38

Spoorwijdt
e positief

1

0.4625

0.4625

0.5701

0.5701

0.5678

0.5678

0.6798

0.6798

0.2294

0.2294

0.58
74

0.5874

KPI waarde

8.989838

10.89

Met
coëfficië
nt

Tilburg
gemiddel
de
afwijking

8.385751

9.083852

5.64568

Met
coëfficië
nt

8.127084

Tabel 8: waardering spoorligging aan de hand van de coëfficiënten welke afgeleid zijn van de veiligheidswaarden

Aan de hand van tabel 8 kan bepaald worden dat de locatie Oldenzaal de beste spoorligging heeft. Daarnaast
hebben zowel Dordrecht als Elst een betere ligging dan het landelijke gemiddelde. De slechtste ligging is de
locatie Esch, wat vooral komt door de afwijkingen op de verkanting. De locatie Tilburg scoort een KPI waarde
nagenoeg gelijk aan het landelijke gemiddelde.

Eindconclusie/Eindbevindingen over spoorligging
Op basis van de 4 parameters waarop de spoorligging beoordeeld wordt kan gesteld worden dat de spoorligging
ruim binnen de gestelde normen van bodemwaardes en veiligheidswaardes valt. Geen enkele van alle
geanalyseerde datapunten overschrijdt deze waarden.
De liggingsdata betreffende de meetlocaties zijn allen stukken recht spoor zonder bogen of gradiënten. Over de
data van het ‘landelijk gemiddelde’ is niet bekend of dit ook alleen recht spoor betreft.

Page 12 of 13

De nominale spoorligging, waarvan de parameterwaarden een tweede set aan waarden vormen om de
meetlocaties aan te toetsen is ook beoordeeld. De nominale spoorligging is bepaald op basis van de beschikbare
data van de meetlocaties plus de data van 6 andere locaties. De gemiddeldes van de meetlocaties lagen ten
hoogste enkele duizendsten millimeters verwijderd van de nominale spoorligging.
Wanneer ook de standaardgemiddelden en gemiddelde positieve en negatieve waarden meegewogen worden, is
duidelijk dat de meetlocaties vergelijkbare waarden hebben als de nominale spoorligging zij het bijna altijd iets
slechter wanneer naar absolute scores gekeken wordt. Het gaat hier om zeer kleine verschillen van duizendsten
van millimeters, welke normaal gesproken niet te meten zijn, maar in dit geval puur uit de bewerking van de data
komen.
De toepassing van de KPI spoorligging geeft aan dat de locatie de beste spoorligging heeft, zelfs beter dan het
landelijke gemiddelde. Daarnaast zou overwogen kunnen worden om in plaats van de locatie Esch de
reservelocatie Elst te nemen voor verder onderzoek omdat deze een betere spoorligging heeft.

Page 13 of 13