Automatisierung bestehender Metrolinien Benjamin Zielke. Automatisierung bestehnder Metrolinien

Transkript

1 Automatisierung bestehender Metrolinien Benjamin Zielke November 2014

2 Motivation Bestehendes Metrosystem Austausch der bestehenden Leit- & Sicherungstechnik Bestehende Leit-& Sicherungstechnik am Ende der Lebensdauer Bedarf an Kapazitätserhöhung Automatisierung? a. Automatisch mit Fahrer (Semi-Automated Train Operation STO) b. Vollautomatisch (Unattended Train Operation UTO) November 2014

3 Fragestellungen a) Was ist gewünscht? Was ist zu tun? b) Was ist vorhanden? c) Wie wird migriert? d) Wie wird die Sicherheit nachgewiesen? November 2014

4 a) Was ist gewünscht? Was ist zu tun? Einbau Automatisierungstechnik Einbau modernes ATC (z.b. CBTC) Verhinderung / Erkennung von Gegenständen / Personen auf dem Gleis Einbau Bahnsteigtüren? Einbau von Aufprallerkennung und Entgleisungsdetektoren November 2014

5 a) Was ist gewünscht? Was ist zu tun? Anpassung Brandschutzkonzept Einbau moderne Brandmeldesysteme (Fahrgastraum, Unterflurbereich) Erarbeitung Brandschutzkonzept, Notfallevakuierung, etc. Anpassung der Betriebskonzepte Betrieb bei Ausfall der Automatisierungstechnik Anpassung Evakuierungskonzept Betrieb Instandhaltungsfahrzeuge November 2014

6 b) Was ist vorhanden? Wie ist die Netzstruktur? (komplexes Netzwerk oder einzelne Linien) Welche Zugtypen gibt es? (Wieviel Typen Passagierzüge, Baufahrzeuge) Kompatibilität Züge Bahnsteigtüren (Türabstand, Lichtraumprofil, identisch für alle Zugtypen) Zustand der bestehenden Technik? (Entspricht den Plänen?) November 2014

7 c) Wie wird migriert? Längere Betriebsunterbrechung (mehrere Monate) möglich? Paralleleinbau Alt-Technik und Neu-Technik Parallelbetrieb Alt-Technik und Neu-Technik? (gemischter Betrieb? Transitionen zwischen Betriebsmodi?) November 2014

8 c) Wie wird migriert? Migrationsphasen - Beispiel: IXL Onboard ATP Wayside ATP Bestehendes System mit Fahrer Bestehender fahreugseitiger Zugsicherung (Onboard ATP) Bestehender streckenseitiger Zugsicherung (Wayside ATP) Stellwerk (IXL) mit fahrwegseitigen Elementen (Signale, Weichensteuerung, Gleisstromkreise, etc.) November 2014

9 c) Wie wird migriert? Migrationsphasen - Beispiel: IXL Onboard ATP Wayside ATP Austausch Stellwerke (IXL) mit fahrweigseitigen (Signale, Weichensteuerung, Gleisstromkreise, etc.) November 2014

10 c) Wie wird migriert? Migrationsphasen - Beispiel: IXL Onboard CBTC Onboard ATP Wayside ATP Wayside CBTC Einbau onboard CBTC vorerst inaktiv Einbau wayside CBTC vorerst inaktiv Durchführung von Testfahrten, etc November 2014

11 c) Wie wird migriert? Migrationsphasen - Beispiel: IXL Onboard CBTC Onboard ATP Wayside ATP Wayside CBTC Onboard CBTC aktiv Wayside CBTC aktiv Ggf. Betrieb mit Fahrer November 2014

12 c) Wie wird migriert? Migrationsphasen - Beispiel: IXL Onboard CBTC Wayside CBTC Vollautomatischer Betrieb Ggf. vollständiger Rückbau der Alt-Technik, alternativ Beibehaltung für Rückfallebene November 2014

13 d) Wie wird die Sicherheit nachgewiesen? Bestehende Technik ist für bestehenden Betrieb sicher! Bestehende Technik nicht unbedingt konform mit modernen Sicherheitsphilosphien und Sicherheitsnormen Betriebsbewährt, Bereits zugelassen Keine Überprüfung der Sicherheit des alten Systems Neue Technik muss sicher sein! Einhaltung der Regeln und Technik (z.b. CENELEC Ansatz) Sicherheitsnachweisführung November 2014

14 d) Wie wird die Sicherheit nachgewiesen? Bestehende Technik Bestandsschutz Neue Technik Einhaltung der Regeln und Technik Kombination Bestehende Technik mit neuer Technik Risikoakzeptanz? Neue Anforderungen an alte Technik? Schnittstellen? November 2014

15 d) Wie wird die Sicherheit nachgewiesen? Risikoakzeptanz Vorhandenes Risiko Bestehendes Risiko & Neues Risiko Akzeptierbares Risiko Akzeptabel, aber nicht explizit (quantifiziert) bekannt Kann berechnet werden Wird festgelegt Die Umsetzung eines quantifizierten Risikowertes ist schwierig Möglicher Ansatz: GAMAB Bei Kombination von bestehender und neuer Technik muss das hinzugefügte Risiko so gering sein, dass es vernachlässigbar ist November 2014

16 d) Wie wird die Sicherheit nachgewiesen? Schnittstellen Anforderungen Sind die Anforderungen an die bestehenden Geräte unverändert? (neues Umfeld, andere Sicherheitsrelevanz) Wird die Funktion häufiger benutzt? Kompatibilität neue Anforderungen alte Anforderungen? (z.b. inkompatible Standards?) Verwendung von bestehenden Informationen Z.B. Diagnosemeldung, Türzustand, etc. Wie sicher sind diese Informationen? November 2014

17 d) Wie wird die Sicherheit nachgewiesen? Schnittstellen Rückwirkungsfreiheit von Änderungen Ist das Altsystem hinreichend verstanden? (z.b. Anpassung von sicherheitsrelevanter SW) EMV, Fahrzeugmasse & Laufdynamik, November 2014

18 Zusammenfassung a) Was ist gewünscht? Was ist zu tun? - Neben dem Einbau der Automatisierungstechnik sind zahlreiche andere Aspekte zu betrachten (z.b. Anpassung Betriebskonzepte). b) Was ist vorhanden? - Manche System lassen sich einfacher automatisieren als andere. Der Teufel steckt oft im Detail. c) Wie wird migriert? - Meist ist eine Umrüstung im Laufenden Betrieb erforderlich. Neue und alte Technik muss parallel verfügbar sein. d) Wie wird die Sicherheit nachgewiesen? - Oftmals muss die Sicherheit auch für bestehende Technik gezeigt werden, für diese ist aber oft wenig Information verfügbar November 2014

19 Kontakt Benjamin Zielke GmbH Am Grauen Stein Cologne / Germany phone: benjamin.zielke@de.tuv.com acr@de.tuv.com November 2014