TU Braunschweig

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Bahn 2050 Phase IIIb

Eine Methode zum Nachweis mindestens gleicher Sicherheit von neuen Eisenbahnbetriebsverfahren

Projektbearbeiter: Tobias Ständer, Jörn Drewes
Auftraggeber: Siemens AG - Transportation Systems
Projektpartner: Technische Universität Braunschweig - Institut für Elektrische Messtechnik und Grundlagen der Elektrotechnik (emg)

Im Rahmen des 1998 von Siemens Transportation Systems initiierten Projektes Bahn 2050 wurde innerhalb des Zentrums für Verkehr der TU Braunschweig (ZVB) ein neues Betriebskonzept entwickelt und mittels eines Demonstrators validiert, welches die Attraktivität des Schienengüterverkehrs durch Verbindung der Systemvorteile von Straße (Flexibilität) und Schiene (energetisch günstiger Transport) erhöht. Da dieses Konzept auf der Bildung virtueller Zugverbände basiert, die über ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk gekoppelt werden, und damit von den anerkannten Regeln der Technik abgewichen wird, muss nach der Eisenbahn-Bau und Betriebsordnung (EBO) unter anderem nachgewiesen werden, dass immer noch eine ausreichende Sicherheit erreicht wird. Hieraus folgt die grundlegende Zielsetzung der Durchführung eines Nachweises mindestens gleicher Sicherheit (MGS).

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Abb. 1: Kanal-Instanzen-Modell des Eisenbahnbetriebes

Aufgrund der im Detail noch nicht bekannten technischen Komponenten zur Realisierung des betrieblichen Konzeptes wird für den Nachweis der MGS ein prozessorientierter Ansatz ausgewählt der den Transportprozess im Ganzen betrachtet. Um den Nachweis führen zu können, bedarf es zunächst der Identifizierung eines Referenzsystems/-prozesses. Hierfür wird ein stufenweise aufgebautes Kanal-Instanzen-Modell erarbeitet, mit welchem sich u.a. sowohl im Betrieb befindliche und zugelassene ma-nuelle nicht-technisch gesicherte Betriebsver-fahren (z. B. Zugleitbetrieb), als auch zukünftige automatisierte technisch gesicherte Betriebsver-fahren (ETCS Level 3) abbilden und hinsichtlich potentieller Gefährdungen analysieren lassen. Die von den verschiedenen Teilprozessen des Transportprozesses ausgehenden potentiellen Gefährdungen werden mit Hilfe einer Fehler-Möglichkeits- und Einfluss-Analyse (FMEA) untersucht und konform zur EN 50126 qualitativ hinsichtlich ihres Risikos bewertet. Daran an schließt sich eine quantitative Beurteilung der Risiken, welche auf, aus den in der EN 50126 verbal beschriebenen Auswirkungen und Eintrittswahrscheinlichkeiten, abgeleiteten Zahlenwerten basiert. Der Nachweis der MGS wird letztendlich durch eine vergleichende Betrachtung, der sich für die verschiedenen Betriebsverfahren ergebenden Risikowerte mit den Risikowerten, welche für den Betrieb mit virtuellen Zugverbänden resultieren, erfolgen.

Das Projekt ist derzeit noch nicht abgeschlossen. Zum jetzigen Zeitpunkt sind die, die zu vergleichenden Betriebsverfahren darstellenden Kanal-Instanzen-Modelle fertig gestellt, und die entwickelte Methode wird exemplarisch auf einige Beispielprozesse angewandt.
Es zeigt sich, dass dieser Ansatz trotz seiner relativ einfachen Durchführbarkeit zu sehr umfangreichen und aussagekräftigen Ergebnissen führt.


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