MoSiS Modell der Sicherheits-Schichten im Eisenbahnsystem

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1 MoSiS Modell der Sicherheits-Schichten im Eisenbahnsystem Stefanie Schwartz, Markus Pelz MoSiS - Modell der Sicherheits-Schichten im Eisenbahnsystem > 10. Oktober 2007 > Folie 1

2 Inhalt Motivation Grundlagen Sicherheitsschichten Schweizer-Käse-Modell MoSiS Entwicklung des Modells Kombination von WBA und Schweizer-Käse-Modell MoSiS Anwendung des Modells Zusammenfassung und Ausblick MoSiS - Modell der Sicherheits-Schichten im Eisenbahnsystem > 10. Oktober 2007 > Folie 2

3 Motivation MoSiS - Modell der Sicherheits-Schichten im Eisenbahnsystem > 10. Oktober 2007 > Folie 3

4 Motivation Ausgangssituation Das Eisenbahnsystem ist eines der sichersten Verkehrssysteme aber über 7000 schwere Eisenbahnunfälle (EU, 2005) 1 über 3000 Tote und Schwerverletzte (EU, 2005) 1 Problem: Erhaltung und Verbesserung der Sicherheit ist teuer Alternative: Zielgerichtete Verbesserung der Sicherheit Zahl der bei Eisenbahnunfällen getöteten Personen (2004 und 2005) 1 1 Eurostat 2007 MoSiS - Modell der Sicherheits-Schichten im Eisenbahnsystem > 10. Oktober 2007 > Folie 4

5 Motivation Ziel Entwicklung eines Modells, das die Schwächen im Eisenbahnsystem aufzeigt, helfen kann, die Sicherheit zielgerichtet zu verbessern helfen kann, dabei kostengünstige Maßnahmen zu verwenden MoSiS Modell der Sicherheits-Schichten im Eisenbahnsystem MoSiS - Modell der Sicherheits-Schichten im Eisenbahnsystem > 10. Oktober 2007 > Folie 5

6 Grundlagen MoSiS - Modell der Sicherheits-Schichten im Eisenbahnsystem > 10. Oktober 2007 > Folie 6

7 Sicherheitsschichten Wahrung der Sicherheit eines Systems Jedes System hat ein Sicherheitskonzept zur Wahrung der jeweiligen Sicherheit. Fehler Sicherheitsschichten existieren zum Schutz des Systems und der ihm ausgesetzten Menschen Mindern der Risiken Abwenden von Gefahren Abfangen von Fehlern Verhindern von Unfällen Unfall Versagen Absolute Sicherheit ist nicht erreichbar. Jedes Sicherheitskonzept, jede Sicherheitsschicht hat Lücken. Sicherheitsschichten Gefahren MoSiS - Modell der Sicherheits-Schichten im Eisenbahnsystem > 10. Oktober 2007 > Folie 7

8 Schweizer-Käse-Modell Darstellung der Schichten und ihrer Lücken Schweizer-Käse-Modell von James Reason mehr als ein einzelner Fehler, damit es zu einem Unfall kommt Käsescheibe = Schutzschicht / Sicherheitsschicht Löcher im Käse = Lücken Unfall Pfad der Lücken Pfad der Lücken muss sämtliche Sicherheitsschichten durchstoßen, bevor es zu einem Unfall kommen kann Pfad der Lücken zeigt, an welchen Stellen das Sicherheitskonzept Schwachstellen hat MoSiS - Modell der Sicherheits-Schichten im Eisenbahnsystem > 10. Oktober 2007 > Folie 8

9 MoSiS Entwicklung des Modells MoSiS - Modell der Sicherheits-Schichten im Eisenbahnsystem > 10. Oktober 2007 > Folie 9

10 MoSiS Ansatzpunkt MoSiS Modell der Sicherheits-Schichten im Eisenbahnsystem für das komplette Eisenbahnsystem auf einmal entwickeln praktisch unmöglich Alternative: Bahnsystem Netz Strecke Bahnübergang Wo anfangen? 17 % aller Eisenbahnunfälle ereignen sich an Bahnübergängen (EU, 2005) Personen wurden an BÜ getötet oder schwer verletzt (EU, 2005) 1 1 Eurostat 2007 MoSiS - Modell der Sicherheits-Schichten im Eisenbahnsystem > 10. Oktober 2007 > Folie 10

11 Sicherheitsschichten am Bahnübergang Ein Ansatz Sicherheitsschichten haben Lücken Unfall: alle Sicherheitsschichten durchbrochen Unfallhergang beschreibt den Weg der Lücken Unfall Unfall Lücken Sicherheitsschichten Lücken Suche nach Ursachen statt Schuld kausalen Zusammenhängen Sicherheitsschichten MoSiS - Modell der Sicherheits-Schichten im Eisenbahnsystem > 10. Oktober 2007 > Folie 11

12 Unfallursachenanalyse Why-Because-Analyse Why-Because-Analyse (WBA) streng kausale Argumentation graphische Darstellung für heterogene Systeme geeignet einfach zu verstehen Vorgehensweise WBA zu untersuchendes Ereignis (Unfall) festlegen Fakten zusammenstellen (List of Facts) Why-Because-Graph (WBG) erstellen Vollständigkeit überprüfen MoSiS - Modell der Sicherheits-Schichten im Eisenbahnsystem > 10. Oktober 2007 > Folie 12

13 Unfall am Bahnübergang Why-Because-Graph (WBG) MoSiS - Modell der Sicherheits-Schichten im Eisenbahnsystem > 10. Oktober 2007 > Folie 13

14 Unfall am Bahnübergang WBG Grundursachen 0 Zusammenprall Zug-LKW am BUE 6 LKW auf BUE verkeilt 11 Trotz Schnellbremsung kein Stehenbleiben 7 Schranke zwischen LKW und Anhaenger 9 Spaete Schnellbremsung (90m) 16 Hohe Fahrtgeschwindigkeit 3 Absenkende Halbschranken 18 Kupplung unter Schranke 10 Sicht auf BUE (180m) 12 Tf erhaelt keine rechtzeitige Meldung ueber BUE-Blockierung 2 Erlaubte Hoechstgeschwindigkeit (120 km/h) 14 LKW faehrt sich unguenstig an Leitplanke fest 1 Kurve vor dem BUE 17 Bewaldung an der Streckentrasse 4 Fernueberwachter BUE 19 Keine Gefahrenraumueberwachung 5 LKW mit Anhaenger (19m lang) 8 Enge Rechtskurve fuer LKW (Strassenseite) 13 Geometrie Strasse-BUE 15 Falsche Einschaetzung des Kurvenradius MoSiS - Modell der Sicherheits-Schichten im Eisenbahnsystem > 10. Oktober 2007 > Folie 14

15 Unfall am Bahnübergang Pfad der Lücken Pfad der Lücken Pfad der Lücken MoSiS - Modell der Sicherheits-Schichten im Eisenbahnsystem > 10. Oktober 2007 > Folie 15

16 WBG Sicherheitsschichten Verschiedene Grundursachen liegen in verschiedenen Sicherheitsschichten. S i c h e r h e i t s s c h i c h t e n MoSiS - Modell der Sicherheits-Schichten im Eisenbahnsystem > 10. Oktober 2007 > Folie 16

17 Unfall am Bahnübergang Grundursachen Sicherheitsschichten Eliminieren eines kausalen Faktors verhindert das Eintreten des übergeordneten Knotens verhindert diesen Unfall entspricht dem Schließen einer Lücke in einer Sicherheitsschicht MoSiS - Modell der Sicherheits-Schichten im Eisenbahnsystem > 10. Oktober 2007 > Folie 17

18 WBG Dicke der Sicherheitsschichten Mehrere dünne Sicherheitsschichten können zu einer dickeren Sicherheitsschicht zusammengefasst werden. In einem WBG gilt: A B C MoSiS - Modell der Sicherheits-Schichten im Eisenbahnsystem > 10. Oktober 2007 > Folie 18

19 WBG Zusammenfassen von Sicherheitsschichten (1) MoSiS - Modell der Sicherheits-Schichten im Eisenbahnsystem > 10. Oktober 2007 > Folie 19

20 WBG Zusammenfassen von Sicherheitsschichten (2) MoSiS - Modell der Sicherheits-Schichten im Eisenbahnsystem > 10. Oktober 2007 > Folie 20

21 Unfälle an Bahnübergängen Kombination mehrerer WBA Je mehr WBA, desto mehr Informationen über die Lücken Je mehr Informationen über die Lücken, desto mehr Information über die Sicherheitsschichten Sicherheitsschichten bilden MoSiS MoSiS - Modell der Sicherheits-Schichten im Eisenbahnsystem > 10. Oktober 2007 > Folie 21

22 Identifikation der Sicherheitsschichten Klassifikation der Lücken Lücken = Grundursachen im WBG Klassifikation durch Färben der Blätter Verschiedene Klassifikationen: Gemeinsamkeiten Beeinflussbarkeit Technik Mensch Organisation Umgebung / Physik 3 Absenkende Halbschranken 7 Schranke zwischen LKW und Anhaenger 18 Kupplung unter Schranke 6 LKW auf BUE verkeilt 0 Zusammenprall Zug-LKW am BUE 10 Sicht auf BUE (180m) 11 Trotz Schnellbremsung kein Stehenbleiben 9 Spaete Schnellbremsung (90m) 12 Tf erhaelt keine rechtzeitige Meldung ueber BUE-Blockierung 16 Hohe Fahrtgeschwindigkeit 2 Erlaubte Hoechstgeschwindigkeit (120 km/h) 14 LKW faehrt sich unguenstig an Leitplanke fest 1 Kurve vor dem BUE 17 Bewaldung an der Streckentrasse 4 Fernueberwachter BUE 19 Keine Gefahrenraumueberwachung 5 LKW mit Anhaenger (19m lang) 8 Enge Rechtskurve fuer LKW (Strassenseite) 13 Geometrie Strasse-BUE 15 Falsche Einschaetzung des Kurvenradius MoSiS - Modell der Sicherheits-Schichten im Eisenbahnsystem > 10. Oktober 2007 > Folie 22

23 Klassifikation der Lücken Kombination mehrerer WBA 0 Zusammenprall Zug-LKW am BUE 6 LKW auf BUE verkeilt 11 Trotz Schnellbremsung kein Stehenbleiben 7 Schranke zwischen LKW und Anhaenger 9 Spaete Schnellbremsung (90m) 16 Hohe Fahrtgeschwindigkeit 3 Absenkende Halbschranken 18 Kupplung unter Schranke 10 Sicht auf BUE (180m) 12 Tf erhaelt keine rechtzeitige Meldung ueber BUE-Blockierung 2 Erlaubte Hoechstgeschwindigkeit (120 km/h) 14 LKW faehrt sich unguenstig an Leitplanke fest 1 Kurve vor dem BUE 17 Bewaldung an der Streckentrasse 4 Fernueberwachter BUE 19 Keine Gefahrenraumueberwachung 5 LKW mit Anhaenger (19m lang) 8 Enge Rechtskurve fuer LKW (Strassenseite) 13 Geometrie Strasse-BUE 15 Falsche Einschaetzung des Kurvenradius MoSiS - Modell der Sicherheits-Schichten im Eisenbahnsystem > 10. Oktober 2007 > Folie 23

24 MoSiS Anwendung des Modells MoSiS - Modell der Sicherheits-Schichten im Eisenbahnsystem > 10. Oktober 2007 > Folie 24

25 Anwendungen von MoSiS Lücken schließen Kenntnis der Sicherheitsschichten bedeutet Kenntnis der Lücken Lücken schließen Unfall Pfad der Lücken MoSiS - Modell der Sicherheits-Schichten im Eisenbahnsystem > 10. Oktober 2007 > Folie 25

26 Anwendungen von MoSiS Lücken schließen Kenntnis der Sicherheitsschichten bedeutet Kenntnis der Lücken Lücken schließen kein Unfall MoSiS - Modell der Sicherheits-Schichten im Eisenbahnsystem > 10. Oktober 2007 > Folie 26

27 Anwendungen von MoSiS Portfolio erweitern MoSiS bietet ein Portfolio aus Sicherheitsschichten existierende erweitern durch neue neue Schichten Portfolio existierende Schichten MoSiS - Modell der Sicherheits-Schichten im Eisenbahnsystem > 10. Oktober 2007 > Folie 27

28 Anwendungen von MoSiS Sicherheitskonzept verbessern Sicherheitsschichten re-kombinieren Sicherheitsschichten austauschen Portfolio oder MoSiS - Modell der Sicherheits-Schichten im Eisenbahnsystem > 10. Oktober 2007 > Folie 28

29 Anwendungen von MoSiS Neues Sicherheitskonzept für neues System bzw. Teilsystem Sicherheitsschichten frei wählen optimieren: Sicherheit Kosten Portfolio MoSiS - Modell der Sicherheits-Schichten im Eisenbahnsystem > 10. Oktober 2007 > Folie 29

30 Zusammenfassung und Ausblick MoSiS - Modell der Sicherheits-Schichten im Eisenbahnsystem > 10. Oktober 2007 > Folie 30

31 Zusammenfassung Thesen Das Eisenbahnsystem ist eines der sichersten Verkehrssysteme. Absolute Sicherheit ist nicht möglich. Verbesserung gegenüber dem Ist-Stand ist stets möglich. MoSiS lässt folgenden Nutzen erwarten: Identifikation von Lücken der Sicherheitskonzepte Modellierung der Sicherheitsschichten Möglichkeit, Sicherheitsschichten hinzuzufügen, auszutauschen und zu re-kombinieren Möglichkeit, Sicherheitskonzepte bzgl. Sicherheit und Kosten zu optimieren MoSiS - Modell der Sicherheits-Schichten im Eisenbahnsystem > 10. Oktober 2007 > Folie 31

32 Ausblick Nächste Schritte Weitere WBA mehr Informationen über die Lücken Problem: wenig Unfallberichte Lösung: Analyse möglicher Unfälle (FTA) Sicherheitsschichten für Bahnübergang identifizieren beschreiben Fokus erweitern Strecke Netz Bahnsystem MoSiS - Modell der Sicherheits-Schichten im Eisenbahnsystem > 10. Oktober 2007 > Folie 32

33 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Fragen? Kontakt: MoSiS - Modell der Sicherheits-Schichten im Eisenbahnsystem > 10. Oktober 2007 > Folie 33