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Forschungsstelle
ASTRA SBT
Projektnummer
VSS2008/205
Projekttitel
Ereignisdetektion im Tunnel
Projekttitel Englisch
Incident Detection in Road Tunnels

Texte zu diesem Projekt

 DeutschFranzösischItalienischEnglisch
Schlüsselwörter
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Kurzbeschreibung
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Projektbeschreibung
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Erwartete Erkenntnisse/ Nutzen, Nutzniesser
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Methoden
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Spezielle Geräte und Installationen
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Allgemeiner Stand der Forschung
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Projektziele
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Forschungsplan
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Umsetzung und Anwendungen
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Publikationen / Ergebnisse
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Berichtsnummer
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Literatur
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Erfasste Texte


KategorieText
Schlüsselwörter
(Deutsch)

Tunnel, Ereignis-Detektion, Video-Detektion, Ereignis-Verifizierung, Ereignis-Bewältigung

Schlüsselwörter
(Englisch)
Road Tunnel, incident detection, incident evaluation, incident response
Kurzbeschreibung
(Deutsch)
Das Projektziel besteht darin, die Ereignis-Detektion klar zu analysieren, zu klassifizieren, die nötigen technischen Ausrüstungen bez. Vor- und Nachteilen zu bewerten, um damit eine Vereinheitlichung der eingesetzten technischen Mittel zu erreichen. Das Projekt definiert u.a. auf Basis der bestehenden Grundlagen und Richtlinien den bestmöglichen Einsatz der technischen Systeme und allfällig kombinierte Anwendungen. Dazu werden die z.T. im Einsatz stehenden Reflex-Matrizen (Darstellung der Reaktion auf technische Alarme in einer übersichtlichen tabellarischen Form) untersucht und insofern weiterentwickelt, dass sie allgemein einsetzbar sind.
Kurzbeschreibung
(Englisch)
Incident detection is an important and vital means to achieve better safety in road tunnels. For the different kinds of incidents the detection, the verification and the response hast to be taken into account. The project aims at a clear classification of the incidents, the evaluation of the different technical equipment and the standardization of the used technologies.
Projektbeschreibung
(Deutsch)

Die Ereignis-Detektion ist in den vergangenen Jahren zum entscheidenden Sicherheitselement im Tunnel geworden. In die technische Sicherheitsausrüstung wird (neben baulichen Elementen) massiv investiert, und zwar in allen Bereichen wie Fluchtwegbeschilderung, -Beleuchtung, Alarmierung, Lüftung (inkl. Rauchabsaugung, Steuerung im Brandfall), und auch in die Ereignis-Detektion. Unter Ereignis-Detektion verstehen wir:

· Ereignis im Normalbetrieb wie Stau, Stop-and-go-Verkehr, stehendes Fahrzeug, Fussgänger, schlechte Sicht

· Ereignisse ausserhalb des Normalbetriebs wie Panne, Falschfahrer, Unfall, Brand, Rauchentwicklung

Alle Ereignisse sind rasch und zuverlässig zu detektieren, wobei unterschiedliche technische Mittel zur Verfügung stehen:

· Branddetektion

· Rauchdetektion/Sichttrübungsmessung

· Fahrzeugdetektion, zumeist mittels Schlaufen

· Video-Detektion (für verschiedene Ereignisse)

· Von Hand ausgelöste Alarme (Notruf, Feuerlöscherentnahme)

Eine Detektion eines Ereignisses hat stets eine Reaktion zur Folge, welche technischer (automatischer) und/oder personeller/organisatorischer Natur ist. Bei nicht-automatischer Reaktion gilt stets der Prozessablauf: Detektion à Verifikation à Aktion.

Das Projekt hat zum Ziel, die Ereignis-Detektion systematisch zu analysieren, entsprechend der unterschiedlichen Art zu kategorisieren und die Reaktionen im Sinne einer best-business-practice zu definieren. Dabei liegt der Schwerpunkt nicht auf der Analyse der technischen Systeme, sondern auf der Analyse des sinnvollen und effizienten Einsatzes der Mittel nach sicherheitstechnisch fundierten Risiko-Methoden.

Das Projekt definiert auf Basis der bestehenden Grundlagen und Richtlinien den bestmöglichen Einsatz der technischen Systeme und allfällig kombinierte Anwendungen. Dazu werden die z.T. im Einsatz stehenden Reflex-Matrizen (Darstellung der Reaktion auf technische Alarme in einer übersichtlichen tabellarischen Form) untersucht und insofern weiterentwickelt, dass sie allgemein einsetzbar sind.

Erwartete Erkenntnisse/ Nutzen, Nutzniesser
(Deutsch)

Es werden Erkenntnisse zum optimalen Einsatz von Detektionssystemen für die Ereignis-Detektion erwartet; insbesondere auch beim gleichzeitigen Einsatz von verschiedenen Techniken. Am Beispiel einer Standard-Reflexmatrix wird die Best Business-Praxis aufgearbeitet.

Der Hauptnutzer sind die Planer, Ingenieure, sowie die Besitzer und Betreiber von Tunnel, vor allem Personen des ASTRA, der Filialen, der Gebietseinheiten und der kantonalen/städtischen Stellen.

Methoden
(Deutsch)
Das Vorgehen richtet sich nach den obigen Meilensteinen, welche zugleich die Phasen der Projektbearbeitung definieren. Das Projektteam organisiert sich gemäss folgender Graphik (siehe unten Graphik Projektteam.pdf).
Zugehörige Dokumente
Spezielle Geräte und Installationen
(Deutsch)
Keine.
Allgemeiner Stand der Forschung
(Deutsch)

Es bestehen verschiedene Arbeiten, im nationalen und internationalen Bereich. Erwähnenswert sind hier:

· Traffic Incident Management Systems Used in Road Tunnels, PIARC 2004

· Systems And Equipment For Fire And Smoke Control in Road Tunnels, PIARC 2007

· Video Detection in Road Tunnels, PIARC, Abschluss geplant 2008

· Forschungsarbeiten für die beiden Normen SN 671 971 „Automatische Kontrollanlagen mit digitaler Bildtechnik im Strassenverkehr“ und SN 671 972 „Automatische Verkehrszustandserfassung im Strassenverkehr mit digitaler Bildtechnik“

· VSS1999/265: Systeme für die automatische Verkehrsüberwachung (Monitoring) mit digitaler Bildverarbeitung

Die Arbeiten konzentrieren sich zumeist auf technische Anwendungsfälle, insbesondere in der digitalen Bildbearbeitung. Ausser bei der Arbeit " Traffic Incident Management Systems Used in Road Tunnels" ist der Fokus zumeist auf ein spezifisches Ereignis oder technologisches Verfahren beschränkt.
Projektziele
(Deutsch)
Die Ereignis-Detektion im Tunnel ist zum zentralen Thema in der Sicherheitsdiskussion geworden: Verschiedene Arten von Ereignissen müssen rasch und korrekt detektiert werden, eine Verifizierung muss erfolgen und die adäquaten Massnahmen sind einzuleiten. Das Projektziel besteht darin, die Ereignis-Detektion klar zu klassifizieren, die nötigen technischen Ausrüstungen bez. Vor- und Nachteilen zu bewerten, um damit eine Vereinheitlichung der eingesetzten technischen Mittel zu erreichen. Es werden auch die Vorportalzonen mitberücksichtigt sowie allfällige Massnahmen zur Ereignisvermeidung, sofern sie einen Einfluss auf die Ausrüstung haben.
Projektziele
(Englisch)
Incident detection is an important and vital means to achieve better safety in road tunnels. For the different kinds of incidents the detection, the verification and the response hast to be taken into account. The project aims at a clear classification of the incidents, the evaluation of the different technical equipment and the standardization of the used technologies.
Forschungsplan
(Deutsch)

Das Forschungsprogramm richtet sich nach folgenden Meilensteinen:

1. Grundlagen/Literatur-Research

Es ist im ersten Schritt weniger eine "Analyse" als ein Durchforsten von bestehenden Forschungsprogrammen, Initiativen, thematischen Netzwerken etc. vorzunehmen. Zu diesen Themen wurde in den vergangenen Jahren intensiv geforscht – zumeist jedoch mit anderem Fokus (nicht nur im Bereich der Ereignisdetektion). Die wesentlichen "Netzwerke" sind zum Beispiel das thematische Netzwerk "Safe-T" (sichere Tunnel) oder das europäische Forschungsprogramm UPTUN (Upgrading of Tunnels, Verbesserung von Tunnel). Beide Programme bieten eine fast nicht mehr überschaubare Menge von Informationen, welche über ehemalige Mitarbeitende in diesen Programmen zugänglich sind; jedoch nicht öffentlich verfügbar. Beide Programme sind inzwischen abgeschlossen. Speziell auf das Brandthema fokussiert war das Forschungsprogramm FIT (Fire in Tunnels, Feuer im Tunnel).

Neben den bereits oben erwähnten Dokumenten der PIARC (inzwischen alle öffentlich auf der PIARC-Website verfügbar) besteht neu auch - als eigentliches Nachfolgeorganisation – das Komitee COSUF (Committee on Safety For Underground Facilities), welches der International Tunnel Association ITA angegliedert ist. Dieses von einem Schweizer (Felix Amberg) geleitete Komitee erarbeitet ebenso Grundlagen für Sicherheitsausrüstungen in Tunnel, u.a. auch für Bahntunnel.

Es sind auch die aktuellen Forschungsberichte der BAST (Bundesamt für Strassenwesen) in die Untersuchung einzubeziehen, z.B. der Bericht 925/2005 zum Thema "Brand- und Störfalldetektion im Strassentunneln – Vergleichende Untersuchungen" oder die zurzeit laufende Studie zum Thema Video-Detektion, welche im Laufe dieses Herbstes abgeschlossen werden soll.

Der Blick in die vorliegenden Arbeiten und Studien soll verhindern, dass bereits Erforschtes nochmals untersucht wird und zudem eine Grundlage für die Übertragung dieses Wissens auf Schweizer Verhältnisse bilden.

2. Ereignis-Detektion nach definierten Kriterien am Beispiel der typischen Schweizer Tunnel

Vorerst ist eine grobe Klassifizierungsart für Tunnel vorzunehmen, um die unterschiedliche Relevanz der Ereignisdetektion untersuchen zu können. Die Schweiz kennt bez. genereller Ausrüstung mit Betriebs- und Sicherheitsausrüstungen keine allgemein gültige Klassifizierung – mit Ausnahme der Lüftungsrichtlinie. Es gibt aber genügend Beispiele, welche für die grobe Klassifizierung ausreichend sind, z.B. auch die österreichische RVS, oder die deutsche RABT.

Im nächsten Schritt werden die verschiedenen Arten der Ereignisdetektion detailliert untersucht. Insbesondere ist ein Vergleich der Vertrauenswürdigkeit ("Confidence Level") anzustellen und die Verknüpfung mit der Möglichkeit zur Verifikation zu diskutieren. Die Video-Detektion als Spezialfall der Ereignisdetektion soll nur kurz behandelt werden; eine vertiefte Analyse und Bewertung wird nicht als notwendig erachtet, da zu diesem Thema bereits genügend Untersuchungen vorliegen. Insbesondere wird hier auch auf die in Kürze beendete Studie der BAST zu diesem Thema verwiesen.

In diesem Schritt ist auch das Thema der Testbarkeit dieser Systeme kurz zu diskutieren, da davon ausgegangen werden muss, dass nur objektiv testbare Systeme vergleichbare und nachvollziehbare Ergebnisse liefern.

3. Festlegung des Ereignis-Prozesses, Umsetzung in Ereignis-Matrix

Eine Bewertung der verschiedenen Ereignisprozesse soll darlegen, welche Detektionsarten am besten für welchen Zweck geeignet sind. Der Ereignis-Prozess zeigt die wesentlichen Schritte auf, welche sich an der grundsätzlichen Ereigniskette Detektion à Verifikation à Aktion orientieren sollen.

Es kann z.B. mit einer Nutzwertanalyse eine objektivierte Bewertung vorgenommen werden, um die Systeme vergleichen zu können. Als Ergebnis dieses Schrittes soll eine Ereignismatrix (im Sinne einer Reflex-Matrix) erarbeitet werden, welche als Basis für die best-practice-Diskussion dienen soll. Es ist eine Diskussion dieser Matrix – auch am Beispiel der SIA-Tunnel-Norm 197/2 zu führen – welche ein Beispiel einer Matrix enthält.

4. Diskussion der Best Business-Praxis

Ein Vergleich der Ergebnisse mit aktuellen Beispielen in der Praxis soll gleichsam als Validierung dienen. Die Praxistauglichkeit der bestmöglichen Ereignisdetektionssysteme ist ein absolut zwingendes Element für die spätere Anwendung. Es sollen Beispiele aus aktuellen Anwendungen auf Nationalstrassenstrecken mit Tunnel verwendet werden.

5. Vorschläge/Empfehlungen

Zusammenfassend sind die Ergebnisse als Vorschläge und Empfehlungen zu formulieren.

Terminprogramm:
Siehe Tabelle unter Dok2.pdf

 

Zugehörige Dokumente
Umsetzung und Anwendungen
(Deutsch)

Die Erkenntnisse können direkt in den laufenden Projekten umgesetzt werden. Zudem dienen sie als Grundlagen und Vorgaben zur Erarbeitung neuer und Überarbeitung bestehender Richtlinien.

Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
.
Berichtsnummer
(Deutsch)
1323
Literatur
(Deutsch)

· Traffic Incident Management Systems Used in Road Tunnels, PIARC 2004

· Brand- und Störfalldetektion im Strassentunnen – Vergleichende Untersuchungen, BAST 2005

· Systems And Equipment For Fire And Smoke Control in Road Tunnels, PIARC 2007

· Forschungsarbeiten für die beiden Normen SN 671 971 „Automatische Kontrollanlagen mit digitaler Bildtechnik im Strassenverkehr“ und SN 671 972 „Automatische Verkehrszustandserfassung im Strassenverkehr mit digitaler Bildtechnik“

· VSS1999/265: Systeme für die automatische Verkehrsüberwachung (Monitoring) mit digitaler Bildverarbeitung

· Diverse Berichte aus den Forschungsprogrammen UPTUN, Safe-T, FIT, PIARC