278 km/h in de Shinkansen: wat een gps-snelheidsmeter vastlegt in een hogesnelheidstrein

In beelden die in oktober 2024 in een Shinkansen zijn opgenomen, wees een telefoon die rechtop op de vensterbank stond op zijn hoogste zichtbare punt 278 km/h (172,7 mph)278 km/h aan, en hield hij de hele tijd 276–278 km/h (171,5–172,7 mph)276–278 km/h vast. Zijn ritlogboek toonde 13,2 km (8,2 mijl)13,2 km afgelegd in 2 minuten 51 seconden, een gemiddelde van 279 km/h (173,4 mph)279 km/h en een ritmaximum van 283 km/h (175,9 mph)283 km/h.

De rit, zoals de telefoon hem zag

De beelden zijn niet van ons. Een vriend van het team filmde ze tijdens een rit met de Shinkansen in oktober 2024, met onze gps-snelheidsmeter op zijn eigen telefoon, en gaf de clip daarna aan ons door. Alles hieronder is beeldje voor beeldje van die opname afgelezen — niemand heeft dit als test opgezet, en wij gaan het ook niet als test presenteren.

De opstelling, voor zover je daarvan kunt spreken: geen houder, geen zuignap op het raam, geen wieg. De telefoon staat gewoon rechtop op de richel onder het raam, leunend tegen het glas, met de ritcomputer van de app zichtbaar onder de wijzerplaat. Een tweede camera filmde het scherm, dus niets hiervan is een schermopname — het is de weergave zoals een passagier op die stoel hem echt zag.

Bij deze snelheid legt de trein elke seconde 77 meter (253 voet)77 meter spoor af. De masten van de bovenleiding komen en verdwijnen binnen één videobeeldje; een akker die het raam vult, ligt achter je voordat je hem hebt uitgekeken. De weergave is het enige deel van het tafereel dat stil genoeg blijft om te lezen, wat vermoedelijk ook de reden is dat de telefoon daar überhaupt is neergezet.

De ritcomputer toonde dit toen de clip werd gefilmd:

De belangrijkste conclusies

• Het live getal bleef gedurende de volle 21,6 seconden opname binnen een band van 2 km/h (1,2 mph)2 km/h en nam drie waarden aan: 276, 277, 278. Bij bijna 280 km/h (174 mph)280 km/h is dat een spreiding van minder dan 1%.
• Het ritlogboek controleert zichzelf. 13,2 km (8,2 mijl)13,2 km in 2:51 komt uit op 277,9 km/h (172,7 mph)277,9 km/h — binnen ongeveer 1% van de 279 km/h (173,4 mph)279 km/h die de app als gemiddelde toonde, en praktisch precies op het getal van de wijzerplaat.
• Het maximum en de wijzerplaat verschillen 5 km/h (3,1 mph)5 km/h, en allebei hebben ze gelijk. Een ritmaximum is de allerhoogste meetwaarde van de hele rit; de wijzerplaat is één moment. De video beslaat ongeveer een achtste van de rit.
• Een raamplaats is geen vrij zicht op de hemel, en toch hield de aflezing stand. Glas verzwakt het signaal, maar blokkeert het niet zoals een tunneldak dat doet.
• Het gemiddelde is het eerlijke getal. Net als bij een snelheidsrun met een boot in twee richtingen zegt het maximum iets over één seconde; het gemiddelde zegt iets over de reis.

Het snelheidsprofiel: een band van 2 km/h, drie minuten lang

Het interessante aan deze opname is hoe saai hij is. Over 21,6 seconden nam het getal precies drie waarden aan — 276, 277, 278 — en verder niets. Het zakte nooit weg, schoot nooit omhoog, viel nooit uit.

Die vlakheid is de meting die haar werk doet. Gps leidt de snelheid af uit de dopplerverschuiving op het draaggolfsignaal van de satelliet, in plaats van uit het verschil tussen twee posities, waardoor de aflezing niet het gedwaal opbouwt dat positiebepalingen wel vertonen — de mechaniek daarachter staat in hoe gps-snelheidsmeters werken. Het is ook de reden dat hoge snelheid op zich de aflezing niet verslechtert: een ontvanger is bij 280 km/h ongeveer even nauwkeurig als bij 100, zolang hij de hemel kan zien.

Het sterkere bewijs is helemaal niet de wijzerplaat, maar de rekensom die in de twee velden eronder verstopt zit. Afstand gedeeld door duur geeft een gemiddelde snelheid die de app nooit toont, berekend uit twee onafhankelijke tellers. Afgelezen op drie verschillende momenten in de opname:

Drie waarden die geen 1,2 km/h (0,7 mph)1,2 km/h uit elkaar liggen, allemaal binnen een paar km/h van de 279 km/h (173,4 mph)279 km/h die de app zelf als gemiddelde geeft, en pal op de live wijzerplaat. Het restverschil komt ongeveer overeen met wat de afronding van de weergave toelaat — de afstand wordt op 0,1 km (0,06 mijl)0,1 km nauwkeurig getoond, wat bij deze snelheid in zijn eentje al een stap van 1,3 seconde is.

De hoogte is de zwakkere as, en dat zie je. Over diezelfde 21,6 seconden zwierf ze tussen 113 en 117 m (371 en 384 voet)113 en 117 m. Een deel daarvan is echte grond die stijgt en daalt onder een trein die tijdens de clip 1,6 km (1 mijl)1,6 km aflegde, en een deel is simpelweg de verticale component van een gps-bepaling die ruiziger is dan de horizontale. Hoe dan ook is het een nuttige herinnering dat “gps is nauwkeurig” een uitspraak is over één specifieke grootheid, niet over elk getal op het scherm.

Eén veld verdient een tweede blik: STILSTAND stond op 00:00:00. Over 2 minuten 51 seconden heeft het logboek geen enkel moment onder zijn bewegingsdrempel geregistreerd.

Waarom de topsnelheid 283 aangeeft terwijl de video 278 laat zien

Twee getallen op hetzelfde scherm, 5 km/h (3,1 mph)5 km/h uit elkaar, en het eerlijke antwoord is het minst spannende: ze beschrijven verschillende tijdsspannen.

De video is een steekproef uit de rit, niet de rit. De clip duurt 21,6 seconden. Toen hij werd gefilmd, liep de rit al 2 minuten 47 seconden, en daarna ging hij door. De camera zag ongeveer een achtste van de rit. De 283 km/h (175,9 mph)283 km/h vielen in de andere zeven achtsten — hoogstwaarschijnlijk op een stuk spoor waar de trein iets meer mocht dan hier. Meer valt er niet uit te leggen, en elke uitleg die dit overslaat, grijpt te ver.

Een maximum is één enkele meetwaarde, en één meetwaarde ligt boven een volgehouden waarde. Zelfs op volmaakt gelijkmatig spoor ademt de aflezing een of twee km/h — precies dat kun je in de lus hierboven zien gebeuren. Een maximumveld houdt de hoogste van die ademhalingen vast, over de hele rit, voor altijd. Het is de ene grootheid in een ritcomputer die monotoon minder representatief wordt naarmate je langer opneemt. Een rit van tien minuten heeft tien keer zoveel kansen om een gunstige meetwaarde te vangen als een rit van één minuut, en het maximum weerspiegelt dat, zelfs als de trein zich nooit anders heeft gedragen.

Dit is dezelfde valkuil als het citeren van de topsnelheid van een boot uit één surf van een golf af, en precies daarom is onze methode voor de snelheidstest met een boot gebouwd op het middelen van twee runs in plaats van op het aflezen van een piek. De piek is een feit over een moment. Het gemiddelde is een feit over de reis.

De filtering van uitschieters verklaart het gat dat er niet is, niet het gat dat er wél is. Een goed gebouwde snelheids-app verwerpt fysiek onmogelijke sprongen voordat ze het maximumveld bereiken — een trein kan er niet in een tiende seconde 40 km/h (25 mph)40 km/h bij krijgen, dus een meetwaarde die dat beweert, is een multipad-artefact en geen record. Maar 283 km/h (175,9 mph)283 km/h bij een trein die al 277 volhoudt, is volstrekt aannemelijk, dus laat een filter die terecht door. De filtering is de reden dat het maximum 283 is en geen absurd getal; ze is niet de reden dat 283 boven 278 ligt.

Welk cijfer is dan “de snelheid van de trein”? Het gemiddelde van 279 km/h (173,4 mph)279 km/h, gedekt door 13,2 km (8,2 mijl)13,2 km in 2:51 uit twee losse tellers. De 283 is een echte aflezing van een echt moment waarvoor de camera niet liep. De 278 is het snelste ogenblik dat iemand je op video kan voorleggen, en daarom staat dat getal in de titel. Alle drie zijn waar; maar één ervan beschrijft de reis. De volledige behandeling van waar deze aflezingen standhouden en waar niet, staat in hoe nauwkeurig een gps-snelheidsmeter is bij hoge snelheden.

Past dit bij waar een Shinkansen hoort te zitten?

Als plausibiliteitscheck, niet als identificatie: gepubliceerde bedrijfssnelheden zetten de snelste Japanse verbindingen op 320 km/h (199 mph)320 km/h op de Tohoku-lijn en rond 300 km/h (186 mph)300 km/h op de Sanyo-lijn, terwijl de Tokaido-lijn op recht spoor tot 285 km/h (177 mph)285 km/h gaat en door bogen 275 km/h (171 mph)275 km/h. Een volgehouden 276–278 met een piek van 283 valt binnen dat kader — ruim onder de snelste lijnen, en pal tegen het plafond van de traagste.

Welke lijn het was en welke trein, kunnen we je niet vertellen. Die informatie kwam niet met de clip mee en wordt achteraf ook niet gereconstrueerd — landschap is geen bewijs, en een aannemelijke gok die als bijschrift wordt afgedrukt, wordt het geciteerde feit van iemand anders. De snelheden zijn wat de beelden dragen; de route niet.

Wat gps doet in een Shinkansen-tunnel

Deze clip is op open baan gefilmd — vlak akkerland, lage beboste heuvels, open hemel boven de bergkam. Dat is het makkelijke geval, en het is de moeite waard om uitdrukkelijk te zeggen dát het het makkelijke geval is, want op een Japanse hogesnelheidslijn is het niet de hele reis. Ongeveer de helft van de route van de Sanyo-lijn loopt in tunnel, en bergachtige stukken elders zijn vergelijkbaar.

Dit is wat er gebeurt als het daglicht verdwijnt:

Het signaal stopt, niet de app. Een tunneldak is de enige belemmering waar gps niet omheen kan werken. Beton en gesteente verzwakken het satellietsignaal niet zoals glas dat doet; ze beëindigen het. Er is geen positiebepaling te berekenen, dus ook geen verse snelheid om te melden — dit is hetzelfde faalgeval als in een wegtunnel, en het enige op deze lijst dat volledig is in plaats van gedeeltelijk.

Wat je ziet, hangt af van wat de app met niets doet. De meeste apps doen een van twee dingen: de laatst bekende snelheid op het scherm vasthouden, of kort terugvallen op een schatting via gegist bestek uit de versnellingsmeters en de gyroscoop van de telefoon. Gegist bestek is een paar seconden goed en drijft daarna weg, omdat een traagheidsschatting haar eigen fout mee-integreert. In een trein drijft ze ongewoon elegant weg — een trein op rails verandert niet snel van snelheid of richting, dus “neem aan dat hij blijft doen wat hij deed” is in een Shinkansen een betere gok dan in het verkeer. Die van ons laat uiteindelijk 0 zien: zonder nieuwe bepalingen valt de aflezing terug op nul en blijft daar tot de hemel terugkomt — de weergave zegt “geen meting”, niet “de trein staat stil”.

Het signaal wordt snel weer opgepakt, en juist dat begrijpen mensen verkeerd. Bij het uitrijden van een tunnel weet een telefoon die onafgebroken heeft getrackt al ongeveer waar hij is, hoe laat het is en welke satellieten boven hem horen te staan. Hij pakt het signaal opnieuw vast in plaats van koud te starten, dus staat de aflezing er meestal binnen een paar seconden weer, in plaats van de halve minuut die een eerste bepaling vanaf nul kan kosten. Wat hij niet doet, is de tunnel achteraf invullen. Afstand die blind is afgelegd, is afstand die het ritlogboek nooit heeft geteld, dus een lange tunnel maakt het rittotaal te kort, niet fout — een onderscheid dat je scherp moet houden als je de afstand van een app naast een dienstregeling legt.

Voor deze specifieke rit suggereert de rekensom dat er niets wezenlijks verloren is gegaan: 13,2 km (8,2 mijl)13,2 km over 2:51 geeft de live aflezing tot op ongeveer 1% nauwkeurig terug, en dat zou een fors niet-gelogd stuk omlaag hebben getrokken.

Praktisch gevolg voor een treinreis: start de rit voordat je de gegevens wilt, laat hem door de tunnels heen doorlopen in plaats van te stoppen en opnieuw te beginnen, en lees het gemiddelde in plaats van de afstand als de route tunnelrijk is. En let op: niets hiervan heeft signaal op je telefoon nodig — gps-snelheid wordt uit satellieten berekend, dus het werkt volledig zonder dataverbinding, wat in het buitenland meer telt dan thuis.

Waar deze cijfers vandaan komen

Herkomst. De beelden zijn in oktober 2024 opgenomen door een vriend van het team, in een Shinkansen, op zijn eigen telefoon, met onze app Snelheidsmeter Snelheid HUD ingesteld op km/h. Wij kregen ze achteraf. We hebben ze niet besteld, niet voorgeschreven en niet begeleid.

Elk cijfer in dit artikel is afgelezen van de weergave van de app op het scherm in die beelden. Er zit geen apart databestand, geen geëxporteerde gpx-track en geen telemetrie achter deze getallen — alleen de ritcomputer zoals hij is gefilmd, beeldje voor beeldje overgeschreven. Waar een waarde tijdens de clip beweegt, hebben we het bereik gegeven in plaats van het vleiende uiteinde eruit te pikken.

Wat er in de opname zit. 21,6 seconden, staand beeld, 30 beelden per seconde, gefilmd met een tweede camera die op het scherm van de telefoon was gericht. De rit liep al 2 minuten 47 seconden toen het filmen begon. De lus hierboven is er een fragment van acht seconden uit. Er is niets versneld, vertraagd of samengevoegd.

Hoe de telefoon stond. Rechtop op de vensterbank van het rijtuig, achterover tegen het glas geleund, zonder houder. Geen zuignap, geen externe antenne, geen gimbal.

Wat niet bekend is, en later ook niet wordt ingevuld. De lijn, de route, het treintype en het telefoonmodel. Niets daarvan kwam met de clip mee. We laten liever vier open plekken staan dan dat we vier gissingen publiceren die ons later als feiten worden nageciteerd.

De app is niet de huidige versie. Oktober 2024 ligt vóór de versies die nu worden uitgeleverd, dus het scherm in de beelden is een eerdere build van dezelfde ritcomputer. De velden die hier worden geciteerd — snelheid, gemiddelde, topsnelheid, afstand, hoogte, duur, stilstand — zijn de velden die hij toen toonde. Niets in dit artikel mag worden gelezen als een uitspraak over wat de versie van vandaag anders doet.

Wat niet is gecontroleerd. Geen referentie-instrument. Geen tijdmeting langs het spoor, geen snelheidsweergave van het rijtuig in beeld, geen tweede gps-apparaat. De enige beschikbare kruiscontrole is de eigen afstand en duur van de app tegen zijn eigen snelheid, wat een echte consistentiecheck is maar geen onafhankelijke. Gepubliceerde baansnelheden zijn hier de enige vergelijking van buitenaf, en die kunnen alleen zeggen dat de aflezing aannemelijk is.

Andere eerlijke beperkingen. Eén rit, één telefoon, één clip die ongeveer een achtste van de gelogde rit beslaat. De snelheid was de hele tijd gelijkmatig, dus dit zegt niets over hoe de aflezing zich gedraagt bij het optrekken uit een station of het remmen erin. De telefoon zat achter treinglas in plaats van onder open hemel. En het hoogtegewiebel van 113–117 m (371–384 voet)113–117 m blijft een herinnering dat het verticale cijfer minder vertrouwen verdient dan het horizontale.

Veelgestelde vragen

Werkt een gps-snelheidsmeter in de trein?

Ja, en een trein is een van de betere plekken om er een te gebruiken. De aflezing komt van satellieten en niet van iets wat aan het voertuig vastzit, dus ze heeft geen verbinding met de trein nodig en geen dataverbinding op je telefoon — alleen zicht op de hemel. Een raamplaats is genoeg: in deze opname hield een telefoon die tegen het glas van het rijtuig leunde stabiel 276–278 km/h vast en logde hij 13,2 km in 2 minuten 51 seconden. De uitzondering zijn tunnels, waar het signaal volledig stopt tot je er weer uit komt.

Waarom komt de topsnelheid in mijn snelheids-app niet overeen met wat ik op het scherm zie?

Omdat ze verschillende tijdsspannen meten. De wijzerplaat toont één moment; het topsnelheidsveld houdt de allerhoogste meetwaarde van de hele rit vast en laat die nooit meer los. Tijdens deze rit toonde de wijzerplaat 277 km/h, terwijl het ritmaximum op 283 km/h stond, opgenomen op een eerder punt in een reis waarvan de camera maar een achtste heeft gevangen. Een maximum kruipt bovendien omhoog naarmate je langer opneemt, omdat een langere rit de ontvanger simpelweg meer kansen geeft om één gunstige meetwaarde te vangen. Wil je een getal dat de reis beschrijft in plaats van een moment, lees dan het gemiddelde.

Blijft een gps-snelheidsmeter werken in een tunnel?

Niet zolang je erin zit. Een tunneldak blokkeert het satellietsignaal volledig, dus er is geen positie en geen snelheid te berekenen — de app houdt óf de laatste snelheid vast die hij zag, óf schat kort uit de bewegingssensoren van de telefoon, wat een paar seconden bruikbaar blijft en daarna wegdrijft. Het signaal wordt bij het naar buiten rijden snel weer opgepakt, meestal binnen een paar seconden, omdat de ontvanger opnieuw vastpakt in plaats van koud te starten. Het blijvende effect zit in de afstand: ondergronds afgelegde kilometers worden nooit bij het rittotaal opgeteld, dus op een tunnelrijke route valt de gelogde afstand te kort uit.

Bronnen en verder lezen

• Tokaido-Shinkansen — snelheidsverhoging naar 285 km/h (Railway Gazette) — de hierboven geciteerde 285 km/h op recht spoor en 275 km/h door bogen.
• Tokaido Shinkansen (Wikipedia) en San’yō Shinkansen (Wikipedia) — baansnelheden, en de ruwweg 50% van de Sanyo-route die in tunnel loopt.
• GPS Standard Positioning Service performance (gps.gov) — de officiële civiele nauwkeurigheidsspecificatie achter de snelheidsuitspraken.
• Hoe nauwkeurig is een gps-snelheidsmeter bij hoge snelheden? — waarom de fout vlak blijft als de snelheid stijgt, en welke faalgevallen er echt toe doen.
• Zo test je de echte snelheid van je boot met gps — dezelfde meetdiscipline op het water, en het argument voor gemiddelden boven pieken.

De kern

Een telefoon die op een vensterbank stond, zonder houder en zonder verbinding met de trein, meldde de snelheid van een hogesnelheidstrein tot op ongeveer 1% van wat zijn eigen afstands- en duurtellers impliceren. Aan dat getal komen was niet moeilijk. Het eerlijk lezen was het werk: drie echte cijfers op één scherm, die een ogenblik, een piek en een reis beschrijven, en geen van drieën is inwisselbaar voor een ander.

Diezelfde drie getallen kun je zich hetzelfde zien gedragen op alles wat beweegt. Wil je een live gps-snelheid zien zonder iets te installeren, dan draait de online snelheidsmeter in je browser. Wil je de ritcomputer — maximum, gemiddelde, afstand, hoogte en duur per reis gelogd, in km/h, mph of knopen — dan is dat de app.

Download Snelheidsmeter Snelheid HUD en leg je volgende lange reis vast, op rails of anderszins. De basissnelheidsmeting werkt offline zonder dataverbinding; optionele PRO-functies zijn beschikbaar.