Tips voor vrachtwagen- en buschauffeurs

Approximately ten to fifteen years ago many countries introduced tunnel safety management systems and started paying attention to tunnel safety in a more structured way. PIARC report 2007/R07 recommended an integrated approach to tunnel safety. As a result of this, many countries have gained experience with the application of various tools for tunnel safety management. Experience with tunnel incidents and methods for incident evaluation and risk analysis have led to developments in organisation and management and to improvements in the systems in use. In this report several contributing countries share information on lessons learned from incidents and developments in safety management and risk analysis and conclusions are drawn on topics of general interest. As documented in chapter 2 of this report, the collection of data on significant incidents in road tunnels is carried out in a systematic manner in many countries. In this chapter the process of data collection is described. It has been noted that in practise, collecting all necessary data for a good evaluation leading to improving safety procedures or to produce incident statistics that can be used in risk analysis, is not easy and can be very time consuming. There can be a conflict in available and required resources for data collection. It is therefore important that the required data is clearly identified and that it is determined which data shall be collected by each party involved and at what time (immediately after incident or at a later stage).

Door historische ontwikkelingen en de wens om weggebruikers een zo veilig mogelijke infrastructuur te bieden, resulteert de huidige praktijk in complexe en kostbare elektromechanische apparatuur in wegtunnels. Het Zwitserse federale wegenbureau (FEDRO) startte het LeanTech-onderzoeksproject met als doel de systeem- en operationele kosten te verlagen door de specificaties te stroomlijnen zonder de aspecten met betrekking tot veiligheid, beschikbaarheid en onderhoud merkbaar te verminderen. De huidige eisen aan de bediening en de elektromechanische apparatuur in wegtunnels werden systematisch kritisch onderzocht. Binnen LeanTech was de vraag of en hoe eisen geoptimaliseerd kunnen worden zonder de veiligheid van de weggebruikers of de beschikbaarheid van de infrastructuur te verminderen. In totaal werden 2182 eisen geïdentificeerd die geoptimaliseerd zouden kunnen worden zonder afbreuk te doen aan de minimale eisen voor tunnelveiligheid. De toegepaste meerstappenanalyse concludeerde dat de optimalisatiemogelijkheden van 2113 eisen te klein waren om een diepgaand onderzoek in dit project te rechtvaardigen. Van de resterende eisen werden er 41 in detail onderzocht. Dit resulteerde in 9 aanpassingsvoorstellen met grote impact op het gebied van LeanTech, die eenvoudig en snel kunnen worden geïmplementeerd. Daarnaast werden 12 aanbevelingen voor actie gedaan die nader onderzocht moeten worden.

De mobiliteitssector ondergaat een enorme transitie van fossiele brandstoffen naar nieuwe energiedragers. De drijvende kracht hierachter is de reductie van broeikasgasemissies om de impact op het wereldwijde klimaat te minimaliseren. Waterstof is een veelbelovende brandstof, omdat het zowel in combinatie met verbrandingsmotoren als met brandstofcellen kan worden gebruikt. Vanwege de fysische en chemische eigenschappen brengt waterstof echter potentieel hoge risico's met zich mee in geval van een incident. Dit betreft met name de brede ontvlambaarheidsgrenzen en de gebruikelijke opslagmethode bij nominale drukken van 350 bar (bussen en vrachtwagens) en 700 bar (personenauto's). Dit artikel presenteert de bevindingen van het Oostenrijkse onderzoeksproject "HyTRA", dat tot doel had de potentiële gevaren te evalueren in scenario's met incidenten in tunnels waarbij voertuigen op waterstof betrokken zijn. Vijf scenario's met een hoog potentieel risico zijn geïdentificeerd en onderzocht met betrekking tot de gevolgen voor tunnelgebruikers en de tunnelinfrastructuur. Ten slotte geeft een vergelijking met incidenten met conventionele voertuigen inzicht in de gevolgen voor de veiligheid in de tunnel.

In 2023 is NFPA 502 gewijzigd van het absoluut voorkomen van terugstroming (kritische snelheid) naar het toestaan van enige terugstroming (insluitingssnelheid). Dit was logisch voor de veiligheid van tunnels. Het is echter onduidelijk hoe hiermee rekening moet worden gehouden bij het ontwerpen. NFPA 502 biedt geen richtlijnen voor het bepalen van een dergelijke insluitingssnelheid en er bestaat geen betrouwbare berekeningsmethode die kan worden gebruikt voor echte (volledige) tunnels. De complexiteit van het bepalen van de insluitingssnelheid en de parameters die van invloed zijn op terugstroming worden onderzocht. Deze invloeden worden gekwantificeerd met behulp van een CFD-model dat is gevalideerd voor de kritische snelheid, waarbij ook het belang van parameters zoals wandruwheid, wandtemperatuur, enz. wordt begrepen. Verrassend genoeg is de insluitingssnelheid in sommige gevallen niet lager dan de kritische snelheid. Er worden ook richtlijnen gegeven voor de benadering van de insluitingssnelheid bij echte projecten.

Op basis van Richtlijn (EU) 2016/1148 van het Europees Parlement werd de Europese cyberbeveiligingsstrategie [1] eind 2018 omgezet in Oostenrijkse wetgeving (NIS-wet). Het doel was een hoog beveiligingsniveau voor netwerk- en informatiesystemen te waarborgen. De eis was om passende en proportionele technische en organisatorische beveiligingsmaatregelen te nemen en beveiligingsincidenten te melden. ASFINAG, als Oostenrijkse snelwegbeheerder, werd bij kennisgeving van 12 november 2019 aangewezen als exploitant van elementaire diensten. Een van deze essentiële diensten is tunnelbeheer. Uiterlijk 11 november 2022 moest een bewijs van NIS-conformiteit worden overlegd aan een zogenaamd gekwalificeerd orgaan. Een tunnelsysteem is tegenwoordig uitgerust met een groot aantal IT- en OT-systemen en -componenten. Deze zijn met elkaar verbonden en met bewakingscentra op afstand voor controle en monitoring. Dit creëert een veelheid aan potentiële beveiligingsrisico's, die kunnen leiden tot een verstoring van de werking van veiligheidsapparatuur en een vermindering van de beschikbaarheid van de tunnel. Tot de invoering van de NIS-wet (NIS-G) [2] heeft ASFINAG zeer succesvol de strategie "nooit een werkend systeem aanraken" gevolgd. Dat wil zeggen: het was goed gepland, goed gebouwd en goed onderhouden. Softwarewijzigingen werden zoveel mogelijk vermeden. Om aan de NIS-G te voldoen, moest deze strategie volledig worden gewijzigd naar "het systeem up-to-date houden", wat zeer frequente softwarewijzigingen betekent. ASFINAG beheert momenteel 167 tunnelsystemen, dus het NISFIT ©-programma is ontwikkeld om deze systemen "cyberveilig" te maken. Om een voldoende niveau van informatiebeveiliging te bereiken, moeten de volgende belangrijke punten worden aangepakt: Een naadloos IT-assetmanagement om te weten waar welke systemen en componenten zijn geïnstalleerd en in gebruik zijn, en om potentiële risico's te kunnen inschatten. Een ander belangrijk element is fysieke beveiliging op locatie en beheer van toegang op afstand. Alleen personen die daartoe bevoegd zijn, mogen beveiligde toegang krijgen. Ten derde is actieve monitoring van de systemen vereist, inclusief regelmatige virusscans en penetratietests. Om dit alles mogelijk te maken, en om te voldoen aan de verplichting om beveiligingsincidenten binnen de gestelde termijn te melden, is een Security Operation Centre (SOC) opgezet. Uiteindelijk is ASFINAG erin geslaagd om tijdig aan de controlerende instantie aan te tonen dat alle noodzakelijke maatregelen voor netwerk- en informatiesysteembeveiliging (NIS) waren getroffen.

Deze studie richt zich op brandbeveiliging in korte, steile wegtunnels, met de nadruk op het waarborgen van de veiligheid van passagiers tijdens evacuatie. Er wordt een ventilatiesysteem geïntroduceerd dat is ontworpen om de uitdagingen van snelle rookverspreiding aan te pakken. Het systeem omvat een omkeerbaar ventilatiesysteem in de tunnelbuis, geschikt voor verkeer in beide richtingen, en een overdrukventilatiesysteem in de voetgangersevacuatietunnel. Een vroegtijdige rookdetectiefunctie is essentieel, die de ventilatiesystemen van de tunnel en de overdrukbeveiligde evacuatietunnel snel activeert, waardoor vroegtijdige waarschuwing en de veiligheid van passagiers worden gewaarborgd. De studie maakt gebruik van geavanceerde numerieke simulaties met de OpenFOAM-software [1], waarbij de focus ligt op een brandscenario met een warmteafgifte van 120 MW binnen de eerste 10 minuten, een kritieke evacuatieperiode. De simulaties houden rekening met verkeersopstoppingen en voertuigvormen. De resultaten bieden inzicht in de 3D-tijdsafhankelijke rookverspreiding in de tunnel, rekening houdend met de unieke structuur, obstakels door voertuigen en opwaartse effecten van de vrijgekomen warmte-energie. De resultaten bieden ook informatie over de voortgang van het schoorsteeneffect en de voortplantingssnelheid van rook, wat cruciaal is voor de effectieve werking van het ventilatiesysteem en uiteindelijk de veiligheid van passagiers tijdens een evacuatie verbetert.

Een optimale ontwerp oplossing voor een mechanisch ventilatiesysteem in een lange wegtunnel met toepassing van straalventilatoren op een locatie waar gedurende een derde van het jaar extreme mist heerst. Het hoofddoel is om het systeem praktisch uitvoerbaar te maken door het concept van een longitudinaal ventilatiesysteem toe te passen en het ontwerp te optimaliseren om de uitstoot van voertuigemissies onder controle te houden en volledig te voldoen aan hoge internationale ontwerpnormen en -criteria, zelfs bij dichte mist en regenval, voor normale ventilatie, met name tijdens files en langzaam rijdend verkeer, en om effectief rookbeheer te garanderen op mogelijke brandlocaties. Het ontwerp zal innovatief zijn voor toepassing in een dergelijke lange wegtunnel met een intensief verkeersprofiel en zeer praktisch in de praktijk, in overeenstemming met goede technische praktijken en internationale normen en richtlijnen, met als doel de hoogste veiligheidsnormen te bereiken, zowel in normale als noodsituaties.

Rookbeheersing bij een tunnelbrand is essentieel om een veilige omgeving te creëren waarin tunnelgebruikers kunnen evacueren. Afhankelijk van het type ventilatie, namelijk een longitudinaal of een transversaal ventilatiesysteem, is het doel respectievelijk om de rook longitudinaal richting een tunneluitgang te duwen of om de rook transversaal via het tunnelplafond af te voeren. In Frankrijk schrijft de regelgeving een voldoende mechanische luchtstroom voor om terugstroming van rook te voorkomen en een efficiënte rookafvoer te garanderen. Eerdere experimenten in een kleinschalige tunnel hebben het potentieel aangetoond van massieve barrières, of afschermingsschermen, die aan het tunnelplafond zijn bevestigd. Ook de vorm van de kleppen van de transversale ventilatiestrategie werd onderzocht. Brede rechthoekige kleppen bleken aanzienlijk efficiënter dan de smallere of vierkante kleppen die doorgaans worden geïnstalleerd. Beide technische oplossingen verhoogden de robuustheid van beide ventilatiesystemen aanzienlijk door de benodigde luchtstroom te verminderen om terugstroming van rook te voorkomen. Het verminderen van de benodigde luchtstroom gaat gepaard met een lager energieverbruik van het ventilatiesysteem. Dit draagt bij aan de verbetering van het energieverbruik en de robuustheid van bestaande ventilatiesystemen. Het vereenvoudigt ook de dimensionering en de kosten van ventilatiesystemen die in nieuwe tunnels worden geïnstalleerd. In dit onderzoek is een numeriek Computational Fluid Dynamics-model van deze experimenten gevalideerd door vergelijking met experimentele gegevens die in beide tunnelconfiguraties zijn gemeten. De StarCCM+-software werd gebruikt. Hiermee konden numeriek de significante voordelen van vaste barrières voor het longitudinale ventilatiesysteem worden geverifieerd. Wat betreft het transversale ventilatiesysteem werd ook de verhoogde robuustheid ervan bevestigd die mogelijk is door rechthoekige dempers in vergelijking met de veelgebruikte vierkante dempers. De validatie van dit numerieke model is een eerste stap in een breder onderzoek dat gericht is op het numeriek testen van de apparatuur in andere configuraties.

De ontwikkelingen op het gebied van digitalisering van de weg en de bijbehorende infrastructuur zijn sterk gericht op verbonden en geautomatiseerd rijden. Het verzamelen van mobiliteitsgegevens van voertuigen en het gebruik ervan voor verkeersmonitoring en -controle kan een belangrijke bijdrage leveren aan het voorkomen van incidenten en het vroegtijdig nemen van beschermende maatregelen in tunnels. Door realtime risicobeoordeling in tunnels toe te passen, is het mogelijk om preventief in te grijpen voordat een incident zich voordoet en zo negatieve gevolgen te beperken of zelfs volledig te voorkomen. De mogelijkheden die mobiliteitsgegevens bieden, staan echter voor grote uitdagingen, zoals het controleren van de integriteit van deze grote hoeveelheden data en het systematisch selecteren, samenvoegen, analyseren en evalueren ervan. De toepassing van kunstmatige intelligentie (AI) wordt hierbij als een veelbelovende methode beschouwd. Met dit in gedachten onderzocht het onderzoeksproject KITT voor het eerst de mogelijkheid om met behulp van zwakke AI realtime risicobeoordeling in tunnels uit te voeren. Daarnaast werd onderzocht welke aanvullende voertuiggegevens van C-ITS in de toekomst in tunnels beschikbaar zouden kunnen komen. Naar verwachting zal het gerichte gebruik ervan aanzienlijk bijdragen aan de verbetering van de tunnelveiligheid en het behoud van de tunnelbeschikbaarheid.

De belangrijkste factor die de brandveiligheid in tunnels beïnvloedt, is de interactie tussen de brand, tunnelgebruikers, het verkeer en de brandveiligheidsmaatregelen. Er is een kwantitatief risicoanalysemodel ontwikkeld om het brandrisico te analyseren, het LBA Quantitative Risk Analysis Model (LBAQRA). Dit artikel beschrijft de details van dit kwantitatieve risicoanalysemodel, dat bestaat uit een kwantitatief consequentieanalysemodel en een kwantitatieve frequentieanalyse, en dat voor dit onderzoek is gebruikt. Het kwantitatieve consequentieanalysemodel omvat drie submodellen: een wachtrijmodel, een distributiemodel en een evacuatiemodel, om het aantal blootgestelde tunnelgebruikers, hun evacuatietijden, de omvang van de schade door brand en uiteindelijk het aantal dodelijke slachtoffers en gewonden te schatten. De frequentieanalyse wordt uitgevoerd aan de hand van een gebeurtenisboom die is opgebouwd op basis van de brandfrequentie in Britse wegtunnels. Deze brandfrequentie wordt geactualiseerd rekening houdend met de tunnellengte, het tijdstip van het brandincident, de verkeersomstandigheden, het type ongeval, de betrokken voertuigen en de locatie van de brand. Het onderzoek naar de impact van verschillende ventilatiestrategieën op de F/N-curve toonde het positieve effect aan van het activeringstijdstip van het ventilatiesysteem op het maatschappelijk risico. De gevoeligheidsanalyse van het model geeft aan dat het aantal dodelijke slachtoffers toenam bij langere detectietijden en dat de initiële brandintensiteit en de kans op verkeersopstoppingen een directe invloed hebben op de uiteindelijke frequentie van brandscenario's.