Risikoanalyse Stellwerk-Ersatz Hafenbahn CH Safety in Transportation, 16.11.2015, Braunschweig Dr. Sonja-Lara Bepperling, Ernst Basler + Partner AG Artikel in Signal + Draht 2 Hafenbahn Schweiz Bildquelle: Google Maps 3 Schalterstellwerke Bildquelle: Bruno Huber, Projekthaus Herisau 4 Bildquelle: http://www.eurailpress.de/uploads/pics/SimisD-Fuerth.jpg Ausschreibung neuer ESTW 5 Risikoanalyse für neue ESTW Bildquelle: EN 50129:2003 6 Vorgehen VDE V 0831 - 103 BP - Risk 7 Systemdefinition + Gefährdungsidentifikation 8 Bildquelle: VDE V 0831 -103 Systemdefinition VDE V – Fkt. Fahrwegsicherung + Zusätzliche Fkt. für Hafenbahn 9 Funktionen ESTW Hafenbahn VDE V - Fahrwegsicherung: • Fahrstrasse sichern • Schutz gegen Folgefahrten sicherstellen • Schutz gegen Gegenfahrten sicherstellen • Schutz gegen Flankenfahrten sicherstellen • Befahrbarkeitssperren verwalten Spezifisch für Hafenbahn: • Ablaufbetrieb freigeben (über Schlüsselschalter) • Bahnübergang sichern 10 Gefährdungsidentifikation Funktion Ausfallsart Szenario Fahrwegelement nicht verschlossen Fahrstrasse sichern Ausfallart = Gefährdung aus Vornorm VDE V oder überwacht; Fahrwegelement vorzeitig aufgelöst (G2)1) Nr. a) Zugfahrstrasse G1a b) Rangierfahrstrasse G1b - G2 a) Zugfahrstrasse G3a b) Rangierfahrstrasse G3b Schutz gegen Folgefahrten / Folgefahrt (G3) / Gegenfahrt (G4)2) / Gegenfahrten / Flankenfahrten Flankenfahrt (G5) nicht sicherstellen ausgeschlossen Befahrbarkeitssperre verwalten Befahrbarkeitssperre nicht wirksam - G6 Schlüssel nicht ordnungsgemäss - G7 Ablaufbetrieb frühzeitig freigegeben - G8 Bahnübergang ist unerkannt nicht - G9 - G10 Ablaufbetrieb freigeben verschlossen gesichert Bahnübergang sichern Schranke schliesst ohne Ankündigung 11 BP - Risk 12 Parameter für RA Hafenbahn (Kleinhüningen) Zugfahrt max. Geschwindigkeit Güterzug (Anzahl Personen) RoLa Kleinhüningen (Anzahl Personen) Betriebsdichte 40 km/h (Kleinhüningen) 1 Triebfahrzeugführer (Tf) max. 28 Personen + 1 Tf = max. 29 Personen B = 1, da 26 Züge pro Tag fahren (geringe Dichte) B = 2, da von 200 Rangierfahrten pro Tag ausgegangen wird (normale Dichte) B = 1, da von weniger Abläufen ausgegangen wird als Rangierfahrten 30km/h (Birsfelden) Rangierfahrt 30 km/h 1 Tf + 2 Rangierbegleiter je Einheit = max. 6 Personen Max. 28 Personen + 3 Rangierbegleiter = max. 31 Personen Ablauf 15 km/h - Lade- und Anschlussgleise 10 km/h Personen im Ablaufbetrieb (Rangierleiter, Entkuppler, Hemmschuhleger, Lokführer) Verwendete Parameter V = 1 (<= 38 km/h) Gleichbehandlung von Rangierfahrt und Ablauf bei Parameter A Behandlung als Reisezug bei Parameter A - T = 3 Güterzug als Zuggattung; M = variabel je nach Szenario 13 Beispiel für Kleinhüningen Gefährdung G1: Fahrwegelement nicht verschlossen oder überwacht Szenario G1a: Zugfahrstrasse (v = 40km/h) Auswirkungen: • Entgleisung (Güterzug oder RoLa) durch fehlenden Umstellschutz an beweglichen Fahrwegelementen • Zusammenstoss mit anderen Fahrzeugen durch fehlenden Umstellschutz und resultierender Fahrt in falschen Fahrweg oder fehlender direkter Flankenschutz 14 Beispiel für G1a Gefahrenabwehr G = B + M B = Betriebliche Randbedingungen B Betriebsdichte Beispiele 1 gering unter Netzdurchschnitt (20-50 Züge / Tag) 2 normal Netzdurchschnitt (80-200 Züge / Tag) 3 erhöht über Netzdurchschnitt (120–240 Züge / Tag) G1a: B=0 Geringe Netzdichte (26 Z/d); Fahrwegelement zeitnah benötigt M = Menschliche Gefahrenabwehr M1) Gefahrenabwehr Beschreibung 1 häufig möglich Fertigkeits-basierende Handlung unter ungünstigen Umständen 3 selten möglich Regel-basierende Handlungen unter ungünstigen Umständen 5 fast nie möglich Zufälliges Eingreifen des Menschen G1a: M=5 Flankenfahrt, Falsche Weichenstellung 15 Beispiel für G1a Schadensausmass S = T + V + A T = Masse (Zuggattung) T Zuggattung Beispiele 1 SPNV Regionalbahn, S-Bahn Züge 2 SPFV + HGV Triebzüge, bespannte Personenverkehrszüge, Nachtzüge, Autoreisezüge 3 SGV Güterzüge (auch Schnellgüterzüge) G1a: T=3 Güterzüge V = Geschwindigkeit G1a: V=1 vereinfacht 16 Beispiel für G1a A = Anzahl betroffene Personen A Anzahl Betroffene Typische Ereignisarten - Kein Personenschaden Aufprall einer Rangierfahrt 1 Ein Leichtverletzter Aufprall eines Reisezuges auf Gegenstand, Entgleisung einer Rangierfahrt, Zusammenstoss von Rangierfahrten, Mehrere Leichtverletzte Aufprall eines Reisezuges auf Gleisabschluss, Entgleisung eines Reisezuges, Entgleisung eines Güterzuges, Zusammenstoss zwischen Güterzügen, Zusammenprall mit nicht führendem Eisenbahn-Fzg. 2 3 Ein Schwerverletzter oder Zusammenstoss mit einem Reisezug, Zusammenprall mit führendem viele Leichtverletzte Eisenbahnfahrzeug Ein Todesopfer oder Ereignisse mehrere Schwerverletzte Personenunfall in einer Arbeitsstelle bei mittlerer und hoher Geschwindigkeit G1a: A=2 Entgleisung eines Reisezuges oder Güterzuges, Zusammenstoss zwischen Güterzügen oder mit Reisezug sowie 17 THR Zuordnung für G1a G+S THR Beschreibung 8 1 x 10-4/h Einmal im Jahr 9 3 x 10-5/h Einmal in 3 Jahren 10 1 x 10-5/h Einmal in 10 Jahren 11 3 x 10-6/h Einmal in 30 Jahren 12 1x 10-6/h Einmal in 100 Jahren 13 3 x 10-7/h Einmal in 300 Jahren 14 1 x 10-7/h Einmal in 1.000 Jahren 15 3 x 10-8/h Einmal in 3.000 Jahren G1a: G=B+M=0+5=5 S =T + V + A = 3 + 1 + 2 = 6 G + S = 11 18 Ergebnisse 19 Ergebnis und Fazit • • • • • • • • Auf dieser Grundlage beabsichtigt die Hafenbahn Schweiz AG, das Stellwerk gemäß SIL 2 auszuschreiben. Die Festlegung lässt Handlungsspielraum offen; damit kann eine für die Hafenbahn adäquate Lösung erreicht werden. Das Ergebnis ist eine für die Hafenbahn angemessene THR bzw. SIL, die risikobasiert begründet ist. Die Hafenbahn in Kleinhüningen und Birsfelden weisen charakteristische Eigenheiten auf, die sich deutlich auf die Sicherheitsanforderungen auswirken. Mit BP-Risk konnten diese Eigenheiten abgebildet werden. Die Nutzung der Vornorm sparte Aufwand und lieferte gute Grundlagen. Es hat sich gezeigt, dass BP-Risk universell einsetzbar ist und zu belastbaren Lösungen führt. Die Risikoanalyse mit BP-Risk wurde inzwischen auch vom Bundesamt für Verkehr akzeptiert. 20 Quellen Bepperling, S-L. (2008) Dissertation: "Validierung eines semi-quantitativen Ansatzes zur Risikobeurteilung in der Eisenbahntechnik", Institut für Eisenbahnwesen und Verkehrssicherung, TU Braunschweig, 2008. Bepperling, S.-L.; Risikoanalyse für den Stellwerksersatz der Hafenbahn Fermaud, C. (2015) Schweiz AG; Signal + Draht; Heft 7+8/2015; S. 18-21. VDE V 0831-103 Elektrische Bahn-Signalanlagen – Teil 103: Ermittlung von Sicherheitsanforderungen an technische Funktionen in der Eisenbahnsignaltechnik, November 2014. EN 50129:2003 Bahnanwendungen: Telekommunikationstechnik, Signaltechnik und Datenverarbeitungssysteme. Sicherheitsrelevante elektronische Systeme für Signaltechnik, Dezember 2003. 21
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