Veel treinreizigers staan er niet bij stil, maar elke nieuwe dienstregeling van de Nederlandse Spoorwegen begint elk jaar op precies dezelfde plek: Zwolle. En nog steeds gebeurt het maken van het complete schema met mensenkennis en met de hand, in plaats van razendsnelle computers.

In een video van YouTube-kanaal Universiteit van Nederland, legt wetenschapper Rolf van Lieshout van de TU Eindhoven uit hoe de complexe puzzel achter de dienstregeling tot stand komt. 

Zwolle als startpunt

Niet Utrecht Centraal of Amsterdam, maar dit het knooppunt in Zwolle vormt het startpunt van een van de meest complexe puzzels van Nederland. "Zwolle is een heel belangrijk knooppunt in het Nederlandse netwerk, omdat daar treinen vertrekken in zeven verschillende richtingen", legt Van Lieshout uit. Vanuit Zwolle wordt stap voor stap bepaald hoe en wanneer treinen door het hele land rijden – met gevolgen tot aan de verste uithoeken van het spoorwegnet, zoals station Roosendaal. Dit heeft als nadeel dat, als er in Zwolle een aanpassing in de dienstregeling plaatsvindt, dat dit voor reizigers in Roosendaal ongunstig uit kan pakken. 

Geen supercomputer, maar mensenwerk

Wie denkt dat zo’n ingewikkelde planning automatisch uit een supercomputer rolt, heeft het mis. De Nederlandse dienstregeling wordt nog altijd grotendeels met de hand gemaakt. Op het NS-kantoor buigt een klein team planners zich wekenlang over de nieuwe dienstregeling. Niet omdat computers tekortschieten in rekenkracht, maar omdat de puzzel zó complex is dat zelfs de beste algoritmes vastlopen. 

Volgens Van Lieshout groeit het aantal mogelijke dienstregelingen explosief zodra je meer treinen toevoegt. Eén trein kan op zestig verschillende minuten per uur vertrekken. Twee treinen leveren al 3.600 combinaties op. Bij honderd treinen loopt dat aantal op tot een onvoorstelbaar groot getal: een zes met 227 nullen. En dan moet elke optie ook nog voldoen aan talloze voorwaarden, zoals rijtijden, halteertijden, veiligheid en goede overstappen.

Waarom Zwolle het beginpunt is

De planners beginnen hun werk bewust in Zwolle. Het station is uitgegroeid tot het tweede spoorwegknooppunt van Nederland, waar treinen samenkomen uit zeven verschillende richtingen. Als aansluitingen daar goed worden gelegd, kan de rest van het netwerk als een soort dominoketen worden uitgewerkt.

Van Lieshout beschrijft de eerste stappen van de dienstregeling: "Als we weten hoe laat de trein vertrekt in Zwolle, weten we ook hoe laat die moet aankomen in Amersfoort. En in Amersfoort vertrekt ook weer een trein richting Amsterdam, en we willen dus ook dat die trein goed op elkaar aansluit. Zo plannen we eigenlijk elke trein één voor één in tot we heel Nederland hebben gepland."

Die aanpak heeft volgens hem ook een keerzijde. "En omdat we de dienstregeling planning beginnen in Zwolle, kan dit er ook toe leiden dat overstappen in bijvoorbeeld Roosendaal heel ongunstig kunnen zijn, en reizigers daar echt moeten rennen voor hun trein. De hoop is dat een perfecte dienstregeling daar ooit verandering in brengt."

Menselijke flexibiliteit

Eerder in deze eeuw probeerde NS de dienstregeling volledig door computers te laten genereren. Dat werkte een tijdlang goed, maar naarmate het spoor drukker werd, bleek er simpelweg geen dienstregeling meer te bestaan die aan alle strikte eisen voldeed. Het systeem gaf letterlijk een foutmelding.

Mensen blijken flexibeler dan machines, vertelt Lieshout. Waar een computer vast blijft houden aan vaste regels, kunnen planners die eisen onderweg aanpassen. Een halteertijd van maximaal vijf minuten wordt soms zeven minuten. "Je kunt de computer wel leren om die eisen ook af en toe te versoepelen, maar mensen zijn wat flexibeler. Een overstap op het ene station is misschien minder belangrijk dan een overstap op een ander station. En een mens kan eenvoudig die afweging maken".

Toekomstmuziek

Toch is de hoop op automatisering niet verdwenen. Wetenschappers werken aan nieuwe computermodellen die slimme keuzes kunnen maken en 'kansloze' opties vroegtijdig uitsluiten. Door delen van de enorme boom aan mogelijkheden af te snijden, wordt het probleem behapbaar voor computers. Mogelijk zou de opmars van de kracht van kunstmatige intelligentie (AI) wel een rol kunnen gaan spelen, al wordt dit niet in de video vermeldt. Maar volgens Van Lieshout blijft de totstandkoming van Nederlandse dienstregeling voorlopig nog mensenwerk.

De video is hier te bekijken: