Een brug van de buren

Door de wijze waarop Nederland bestuurlijk georganiseerd is, ontstaat een organisatorisch niemandsland op het knooppunt waar twee netwerkinfrastructuren elkaar kruizen. Op dit knooppunt kunnen problemen ontstaan, die van invloed kunnen zijn op de operationele beschikbaarheid, diverse veiligheidsaspecten en de life-cycle van techniek op het knooppunt .

Inleiding

Het komt in Nederland steeds vaker voor dat een brug die eigendom is van een overheidsorganisatie bediend wordt door een andere overheidsorganisatie. De brug wordt dan bediend door de ‘buren’, of wij bedienen de brug van de ‘buren’. Dit artikel behandeld de bruggen die als systeem verdeeld zijn tussen organisaties en hoe de bestuurlijke‐, en organisatorische verdeling invloed heeft op onder andere operationele‐ en veiligheidsaspecten. In een ander artikel zal ik ingaan op de wijze waarop dit kan worden aangepakt.

De volgende onderwerpen worden behandeld:

♦ Schets van de organisatorische verdeling; 
♦ De gevolgen van die verdeling.

Schets van de organisatorische verdeling

Nederland als waterland heeft een infrastructuur voor het weg‐ en waterverkeer en spoor. De infrastructuur is in Nederland als een lappendeken verdeeld tussen de rijksoverheid, provincie, gemeente en waterschappen. Elk van de instanties voert als eigenaar beheer uit voor het in stand houden van de dienstverlening die de infrastructuur biedt. Hierbij heeft de rijksoverheid de beheertaak uitbesteed bij Rijkswaterstaat en in geval van het spoor ligt het eigendom bij Railinfratrust BV en is ProRail beschikkingsbevoegd het beheer uit te voeren. De landelijke infrastructuur die weg‐ en waterverkeer en railverkeer mogelijk maakt, zijn op zich staande netwerken en bieden de (water)weg- of spoorgebruiker doorgang van A naar B. Daar waar weg/spoor en water elkaar kruizen biedt een tunnel of een brug de doorgang op de kruising van de twee netwerken.

Knoopunt

Figuur 1 Knooppunten van netwerkinfrastructuren

Een beweegbare brug verzorgt de kruising tussen de verkeersnetwerken over land en het water. De beweegbare brug kan gezien worden als een machine op het knooppunt. In dit artikel is de knooppuntmachine omschreven als dat deel van de brug dat zorgt voor de beweging, waardoor het doorgang voor landverkeer en scheepvaart biedt. Dit is zonder de toeleidende en afleidende (spoor)wegen en vaarweg. Dit wordt hier expliciet als afzonderlijk beschouwd omdat ook het eigendom van het beton en staal van het bewegende deel bij een andere eigenaar/beheerder kan liggen. Bij een beweegbare brug verzorgt de brugbediening de doorvaart van de scheepvaart door het openen van de brug. Een gesloten brug vormt standaard de verbinding voor het landverkeer. Het beheer op het kruispunt van de infrastructuur is bepaald door de eigenaren van de onderliggende netwerkinfrastructuren en de knooppuntmachine. Hierdoor kan het beheer onderverdeeld zijn onder de verschillende overheidsinstanties. Zo kan het zijn dat een verkeersweg over een brug onder het beheer van de Rijksoverheid valt. De vaarweg eronder kan beheerd worden door een provincie of waterschap. Door herverdeling van het eigendom tussen overheidsinstanties kan over een langere tijd een andere situatie ontstaan, wat gevolg heeft voor het beheer van alle elementen die verbonden zijn met het kruispunt van de infrastructuur. Zie de paragraaf praktijkvoorbeeld hieronder. De bediening van een beweegbare brug wordt steeds vaker op afstand uitgevoerd vanuit een bediencentrale op een centrale plaats. De eigenaar van de bediencentrale is meestal de overheidsinstantie die besluit de bediening van het eigen areaal te centraliseren. Hierdoor kan een situatie ontstaan dat bij de bediening van een beweegbare brug verschillende overheidsinstanties betrokken zijn. Daarbij is elke overheidsinstantie verantwoordelijk voor zijn deel van de keten.

Verschillende overheidsinstanties kunnen betrokken zijn bij het beheer van: 

♦ Weg; 
♦ Vaarweg;  
♦ Spoor;
♦ Knooppuntmachine; 
♦ Bediencentrale.  
 
Bijvoorbeeld:
Situatie 1
Het beheer van de Weg, de Vaarweg, de Knooppuntmachine en de Bediencentrale wordt uitgevoerd door één organisatie.
Situatie 2
Het beheer van de Weg, de Vaarweg, het Spoor, de Knooppuntmachine en de Bediencentrale is verdeeld onder vijf organisaties.
 
Hiertussen liggen meerdere varianten en is afhankelijk van de infrastructuren die op het punt samenkomen.
 
Een praktijkvoorbeeld

De draaibrug in Montfoort over de Gekanaliseerde Hollandsche IJssel is in 1895 door Rijkswaterstaat gebouwd. De wegen van en naar de brug vormen de ontsluiting van de stadskern van de gemeente Montfoort. Het beheer van de weg over de brug wordt uitgevoerd door de gemeente. In 2003 heeft Rijkswaterstaat het beheer van de Gekanaliseerde Hollandsche IJssel overgedragen naar het Hoogheemraadschap De Stichtse Rijnlanden. Bij die overdracht is het beheer van de knooppuntmachine bij Rijkswaterstaat gebleven. De bediening vanuit het brugwachtershuisje is overgezet naar een bediening op afstand vanuit de Beatrixsluizen. In 2016 paste de bediening van een eenvoudige brug niet meer in de drukke bezetting van de Beatrixsluizen. De bediening op afstand is daarna overgedragen naar de gemeente Nieuwegein. Hierdoor is alle beheer verdeeld en is Rijkswaterstaat alleen nog beheerder van de knooppuntmachine (stenen, staal en beweging)

In het veelvoud

Ik ga tot toe uit van een situatie van verkeersweg en een vaarweg. In de praktijk kunnen meerdere verkeerswegen en spoorwegen naast elkaar liggen en een of meerdere vaarwegen kruizen. Elk van deze heeft een beheerder. Als een spoorlijn (of metrolijn) naast de weg ligt kan het voorkomen dat een spoorbrug en verkeersbrug over een vaarweg verbindt en de bediening uitgevoerd wordt vanuit één bediencentrale. Of bijvoorbeeld: De van Brienenoordbrug is een samenstel van naast elkaar gelegen bruggen met meerdere rijbanen voor doorgaand, lokaal en langzaam verkeer. De Schinkelbruggen in Amsterdam is een voorbeeld van een samenstel van vijf bruggen over een vaarweg naast een sluis.


Voor de gebruiker van de verkeersweg, vaarweg en spoor is het van belang dat een brugopening efficiënt en als één geheel veilig functioneert. Dit is alleen mogelijk als alle systemen, subsystemen en systeemonderdelen en de samenstelling daarvan als een coherent geheel zijn ontworpen, gebouwd en functioneren.

 

 SysteemAspecten

Figuur 2 - Het beheer en de systeemaspecten op een knooppunt van netwerkinfrastructuren

 
 
De technische keten

De een brug is als functievervuller op het knooppunt van beide netwerkinfrastructuren op te delen in een aantal functionele lagen die in techniek gerealiseerd zal worden. Door de samenhang tussen de functionele lagen ontstaat een afhankelijkheid met de onderliggende techniek. Omdat de technische keten in dit artikel een belangrijk aspect is, zijn voor de duidelijkheid de functionele lagen hieronder aangegeven: 

 
Faciliteren
Het mogelijk maken van de doorgang op de verkeersweg en de vaarweg en het in  stand houden van de dienstverlening (onderhoud).  Hieronder valt het communiceren, monitoren, begeleiden en bewaken van, voor en  met het (vaar)wegverkeer. Let op: Ik gaan in dit geval uit van een enkelvoudige verkeersweg, dit kunnen  meerdere zijn. 
Bedienen
Het daadwerkelijk uitvoeren van systeemopdrachten door een bedienaar waardoor  de brugopening uitgevoerd wordt. 
Besturen
De intelligentie achter de bediening die zorgt voor de vertaling van logische opdrachten (bijv: de software commando’s: brug open/brug dicht) naar de  aansturing van de subsystemen en systeemonderdelen die zorgen voor de aansturing  van de brug.  
Aansturen
Het omzetten van het logische signaal van de besturing naar de  elektrotechnische/hydraulische aandrijving.  
Aandrijven
Na het aansturen omzetten van elektromechanische of hydraulische energie naar kinetische energie waardoor na de overbrenging een beweging tot stand kan komen.
Bewegen
De reactie van werktuigbouwkundige installatie als energie wordt overgebracht.
Dragen
Het dragen en ondersteunen van de krachten die optreden in rust en tijdens de  beweging  
Signaleren en melden
Het herkennen van de dynamische toestanden van het systeem waardoor regelkring  mogelijk wordt en het melden van situaties waarvoor aandacht nodig is.
Bewaken
Het bewaken van de toestand van de technische keten waardoor veiligheid geborgd  kan worden.
 
Door de invulling van de functies in bovenstaande lagen ontstaan de technische functies die samen met de koppelingen tussen de afzonderlijke lagen (interfaces) een technische keten vormt. De technische keten als geheel en de functies die het vervult realiseren samen het logische systeem. Het logische systeem is het systeem zoals dat zich voor de mens (samenleving) voordoet. Aan dit logische systeem zijn aspecteisen gesteld.
 
Systeemaspecten 

Om aan de verwachting vanuit de samenleving te kunnen voldoen is een beoordeling van de technische keten op een aantal systeemaspecten van belang: 

♦ De operationele dienstverlening; 
♦ Verkeersveiligheid op de verkeersweg; 
♦ Veiligheid op het spoor;
♦ Verkeersveiligheid op de vaarweg; 
♦ Veiligheid van de machine; 
♦ Veiligheid van Arbo; 

♦ Cybersecurity. 

 Beschouwd vanuit deze systeemaspecten is er een relatie met de eerder beschreven technische keten. Als voorbeeld: Het falen van de besturing heeft een gevolg voor het faciliteren van de doorgang ofwel de operationele dienstverlening. Of een ontwerpfout in de bewaking kan gevolgen hebben voor de veiligheid van de machine. En een fout die ontstaat door onjuist/onvolledig onderhoud kan gevolgen hebben voor veiligheid.

 
Relatie met de Organisatorische verdeling

Onder de schets van de organisatorische verdeling hebben ik al aangegeven hoe het eigendom, operationele dienstverlening, het beheer en het onderhoud verdeeld kunnen zijn tussen de diverse overheidsorganisaties. Een verdeling tussen de overheidsorganisaties wordt in overleg met elkaar afgestemd en in een overeenkomst vastgesteld. De afstemming voor zo’n overeenkomst vindt vaak plaats op ambtelijk niveau, nadat op een aantal hoofdlijnen vanuit techniek een indicatie gegeven is, of erger als de brug al operationeel is.
Het is niet ongebruikelijk om in een onderhandelingssfeer de taken tussen de overheidsorganisaties af te stemmen. Hierdoor is de essentie van de genoemde systeemaspecten die afgestemd zouden moeten zijn, vaak niet volledig, of ontbreekt. Met als gevolg dat de eindverantwoordingen van de systeemaspecten niet eenduidig vaststaat en de regie op de betreffende keten ontbreekt.

 

Bestuurlijk

De betrokken partijen dragen ieder vanuit hun eigen (wettelijke) verantwoordelijkheid als verkeersleider van (vaar)weg en/of spoorweg de zorg voor de veiligheid van de gebruikers van de infrastructuur. Bij de verdeling van de werkzaamheden neemt elke partij het beheer van haar aandeel op zich en houden partijen elkaar actief op de hoogte van alle wijzigingen. De onderdelen van de technische keten zijn hierbij in stukken geknipt. (Zie als voorbeeld de bestuursovereenkomst van de Schinkelbruggen).
Het voorbeeld van een brug
Een brug in het noorden van het land verbindt een rijksweg over een kanaal van de provincie. De technische keten van de brug is conform de LBS onderverdeel in de bediening en de besturing. Door centralisering wordt de bediening van de brug op afstand uitgevoerd vanuit een bediencentrale. De brug en de verkeersweg worden beheerd door Rijkswaterstaat. De besturing van de brug is gerealiseerd in opdracht van Rijkswaterstaat. De vaarweg onder de brug wordt beheerd door de provincie. De provincie is tevens de eigenaar van de bediencentrale van waaruit de brug bediend wordt.
Bij de bouw van de bediencentrale is een generieke brugbediening door de provincie ontworpen en gerealiseerd en wordt het besturingssysteem van de brug door een opdrachtnemer van Rijkswaterstaat uitgevoerd. De opdrachtnemer van de besturing sluit de besturing aan op de interface van de bediening die door de provincie ter beschikking wordt gesteld.
Vervolgens worden in de bestuursovereenkomst afspraken gemaakt over operationele‐, beheer‐ en onderhoudstaken. Door de verdeling van de bediening op afstand en de besturing ontstaat er een scheiding in de technische keten en wordt het beheer van de fysieke brug uitgevoerd door Rijkswaterstaat. De provincie als eigenaar van de bediencentrale heeft de regie op het beheer van de bediencentrale. Door de scheiding in de technische keten zijn ook de systeemaspecten gesplitst en is veiligheid van de keten afhankelijk van de volledigheid, duidelijkheid en opvolgen van de gemaakte afspraken tijdens de onderlinge afstemming.

Ontwerp

In het voorbeeld is in het ontwerp van de technische keten van het geheel er sprake van een technisch‐, operationeel‐ en beheerkoppelvlak tussen de organisaties en tussen de technische systemen. In het ontwerp van de generieke brugbediening is uitgegaan van de situatie die van toepassing is voor de provincie. Rijkswaterstaat wil al haar bruggen baseren op de LBS en geeft de opdrachtnemer van het besturingssysteem opdracht de LBS toe te passen.
Het gevolg door de geschetste wijze van realisatie is dat twee systeemontwerpen die op een verschillende wijze zijn ontstaan aan elkaar geknoopt worden. Hierbij wordt over het hoofd gezien dat de technische keten als coherent geheel moet functioneren om de prestatie van de systeemaspecten te kunnen garanderen.
Om dit te garanderen moet bij het aan elkaar knopen van de bediening en besturing de volledige technische keten op coherentie beoordeeld worden. Immers door een muisklik op de beeldschermknop ‘brug‐open‘ komt een systeemreactie op gang die als gevolg enkele tonnen aan gewicht (de brugval) fysiek in beweging brengt. Als reactie op de muisklik wandelt een systeemopdracht door de gehele geschetste technische keten. Op de brug komt een beweging op gang en de meting van de systeemreactie komt via het besturings‐ en bedieningssysteem terug bij de bedienaar. De betrouwbaarheid van de gehele keten is daarbij bepaald door de zwakste schakel in betrouwbaarheid van de afzonderlijke elementen en de afstemming tussen die elementen. De garantie van het juist afhandelen van de opdracht heeft hierdoor invloed op de systeemaspecten binnen de keten en daarmee veiligheid. 

Life-cyle

De bediening van een brug vindt steeds vaker plaats vanuit een centrale bedienlocatie. Vanuit de werkplek in de bediencentrale wordt een technische koppeling gemaakt met het besturingssyteem van de brug. De bediening, besturing, elektrotechnische, werktuigbouwkundige en civiele techniek vormen zo samen een coherent geheel. De werkplek voor de brugbediening maakt deel uit van het grote geheel binnen de bediencentrale. Om het geheel te realiseren wordt een systeemarchitectuur opgezet die gebaseerd is op hergebruik van gemeenschappelijke delen. De systeemarchitectuur omvat dan de bediencentrale, bedienwerkplek en de verzameling op afstand bedienbare entiteiten (bruggen en sluizen).
Om de coherentie van de technische keten te waarborgen wordt dan uitgegaan van één systeemarchitectuur voor het geheel met een afgeleide voor de afzonderlijke delen.
De life-cycle van een brug is bepaald door de aparte life-cycle van de verschillende techniekvelden: civiel, werktuigbouwkunde, elektrotechniek en industriële automatisering. Een bediencentrale heeft haar eigen life-cycle. De life-cycle van de bediencentrale en de aangesloten bruggen lopen door (her)bouw en renovatie daarom nooit synchroon. Dit kan grote gevolgen hebben als een te renoveren brug aan moet sluiten op een oudere bediencentrale. Door de systeemarchitectuur van de bediencentrale is men verplicht de techniek van de bediencentrale toe te passen. Als deze techniek ook nog eens doorloopt tot in technische besturing, dan kan bij een renovatie of wijziging een domino-effect ontstaan. Door dit domino-effect kan een effect ontstaan op de aansluiting van bruggen die buiten de renovatie of wijziging liggen.

Bijvoorbeeld: Ik heb dit concreet meegemaakt bij de wijziging van een brugbesturing, die door de wijziging invloed had op de centrale bediening en door de systeemarchitectuur van het geheel vervolgens 4 naastliggende bruggen beïnvloedde.

Vendor lock

Een ander effect van deze systeemarchitectuur kan zijn dat door toepassen van een fabrikaat er eenvoudig een vendor-lock ontstaat. Het domino-effect hiervan is, dat eenmaal gekozen voor een fabricaat vrijwel alle besturingsystemen van de onderliggende bruggen van de bediencentrale van ditzelfde fabricaat moeten zijn. De eigenaar van de bediencentrale is dan afhankelijk van de life-cycle support strategie van de fabrikant. In het eerdere voorbeeld ondersteunde de fabrikant de bestaande besturing niet meer met een reeks aan gevolgen vanaf daar.
Hoever dit gaat is sterk afhankelijk van de aandacht die bij het opstellen van specificaties van de bediencentrale zijn gesteld. Het is niet ongebruikelijk dat een externe partij dit voor de overheids instantie uitvoert en er vanuit de overheidsorganisatie onvoldoende aandacht was voor een life-cycle bestendinge systeemarchitectuur bij het opstellen van de uitvraag. Ook kan hierdoor een vendor-lock ontstaan van de opdrachtnemer die het ontwerp maakt.

Onderhoud

In het voorbeeld wordt het onderhoud door twee verschillende organisaties uitgevoerd. Binnen de life‐cycle van de fysieke brug vinden voortdurend herstelwerkzaamheden, vervangingen en vernieuwingen plaats. Ditzelfde geldt voor de life‐cycle van de bediencentrale en specifiek de brugbediening wat een onderdeel is van technische keten van de brug. Bij het uitvoeren van onderhoud waarbij een vervanging of vernieuwing plaatsvindt kan een onderdeel van de veiligheidsketen geraakt worden zonder de onderhoudsmedewerker daar weet van heeft. Om dit te voorkomen moet het technisch dossier van het geheel altijd up-to-date zijn en een risicoanalyse worden uitgevoerd. Dit vraagt extra aandacht voor de afspraken tussen de beide organisaties en het beschikbaar hebben en stellen van de informatie in het technisch dossier. Hierdoor is er een afhankelijkheid van alle systeemaspecten bij de afstemming tussen de twee verschillende organisaties die het onderhoud uitvoeren. Dit kan een indirect gevolg hebben op de prestatie en veiligheid van de brug. Omdat beide partijen werkzaamheden door derden laten uitvoeren ontstaan extra afhankelijkheden met als gevolg dat door het gebrek aan overzicht snel veiligheidsrisico’s in de keten kunnen ontstaan.

Conclusie

De life‐cycle van een systeem vangt aan bij het voornemen. Daarna worden ontwerp en bouw gevolgd door gebruik en beheer onderhoud. In de life‐cycle kunnen stappen binnen de life‐cycle door renovatie meerdere malen plaats vinden. De prestatie van de systeemaspecten wordt voor een groot deel bepaald door de betrouwbaarheid en beschikbaarheid van de technische systeemketen. In de geschetste gevolgen kunnen op meerdere plaatsen binnen het systeem onjuistheden, onvolkomenheden ontstaan waardoor betrouwbaarheid en beschikbaarheid beïnvloed wordt. Betrouwbaarheid is een maat voor veiligheid. Beschikbaarheid is van belang voor de dienstverlening. De impact van de scheiding van organisaties betekent een risico voor het verliezen van de coherentie van de technische keten. Waardoor veiligheid niet op gewenste niveau geborgd blijft. Wat opvalt is dat door een niet juist gekozen systeemarchitectuur er in de beheerfase extra complicaties en een vendor-lock kan ontstaan.


In een volgend artikel ga ik in op de mogelijkheid hoe deze afhankelijkheden en de gevolgen daarvan kunnen worden aangepakt.

Willem van den Berg,
februari 2022