Samenwerking Rijkswaterstaat met TNO-ESI en TU/e leidt tot betere besturingseisen in aanbestedingen

Juiste besturingseisen zijn van levensbelang

Een brug of sluis wordt aangestuurd door besturingssoftware, die zorgt dat het object correct en veilig werkt. De software voorkomt bijvoorbeeld dat een brug opent wanneer er auto's overheen rijden, en is daarmee essentieel om onveilige situaties, schade en letsel te voorkomen. Hoewel RWS het ontwikkelen van besturingssoftware aan marktpartijen overlaat, is het bij de aanbesteding wel verantwoordelijk voor het aanleveren van de besturingseisen waar de besturingssoftware aan moet voldoen. Die eisen moeten eenduidig, juist, compleet en consistent zijn, ook voor faalsituaties, zoals wanneer onverhoopt een sensor of motor kapot gaat.

Synthesis-Based Engineering

Synthesis-Based Engineering (SBE) is een geavanceerde methode waarbij modellen worden gebruikt om besturingssoftware te ontwikkelen. Het stelt partijen als RWS in staat om efficiënt tot goede kwaliteit besturingssoftware te komen. Ze worden daarbij geholpen door computerondersteuning.

Dennis Hendriks, onderzoeker bij TNO-ESI licht toe wat SBE is: “SBE is een methode waarbij modellen van systemen worden gebruikt om de besturingslogica van systemen te genereren uit besturingseisen. Het synthese-algoritme rekent op een slimme manier alle mogelijke situaties door, soms vele miljarden, en garandeert dat de gegenereerde besturingslogica in al die situaties aan de besturingseisen voldoet. Vervolgens kan door middel van simulatie het systeemgedrag worden gevalideerd, en met codegeneratie automatisch de implementatie worden gemaakt.”

Deze methode scheelt RWS veel tijd, aldus Harry Lammeretz, programmamanager bij RWS: “Het traject van concept tot realisatie duurt meerdere jaren. We kunnen nu al in een vroeg stadium alle stakeholders meenemen in het ontwerp. We kunnen bijvoorbeeld aan assetmanagers en bedienaars laten zien hoe het object uiteindelijk zal werken, via simulaties en visualisaties. Dat scheelt in latere fasen veel tijd. Ook kunnen we sneller aanpassingen maken. Het verkort de ontwerpcyclus enorm. Verder verwachten we na de aanbesteding minder afstemming met marktpartijen die de implementatie voor ons realiseren, wat leidt tot efficiëntere uitvoering en minder kosten.”

Eerste adoptie

Aan dit besluit is een jarenlange samenwerking met de TU/e en TNO voorafgegaan. Martijn Goorden, universitair docent aan de TU/e, geeft aan: “We hebben onder andere gekeken hoe de objecten van RWS gemodelleerd konden worden met SBE en hoe je de SBE theorie naar de RWS praktijk krijgt, denk bijvoorbeeld aan de schaalbaarheid van de algoritmes.” Harry vervolgt: “Inmiddels hebben we via een aantal pilots de methode in de praktijk succesvol beproefd. Dat waren, onder andere, renovatieprojecten met draaibruggen bij Den Oever en de Stevinsluis.”

In 2024 heeft RWS een marktconsultatie georganiseerd over het toepassen van SBE bij het valideren van besturingseisen. Er waren 19 marktpartijen aanwezig. De overgrote meerderheid hiervan reageerde positief. Op basis van een evaluatie heeft RWS nu besloten SBE intern toe te gaan passen bij alle renovaties van beweegbare bruggen en sluizen, om de besturingseisen scherp te krijgen voor de aanbestedingsdossiers. De modellen die daarbij worden opgesteld, worden ook meegeleverd bij de aanbesteding.

Naast de nu in gebruik genomen toepassing, kijkt RWS ook vooruit: onder andere naar toepassing bij andere objecten, zoals stuwen en waterkeringen, en het verkennen van verdere automatisering, zoals codegeneratie. RWS renoveert de komende jaren een groot aantal objecten en denkt met SBE efficiënter te kunnen werken, om ook in de toekomst de Nederlandse infrastructuur betrouwbaar te houden.