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.

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.

De huidige concepten voor tunnelveiligheid zijn gebaseerd op ervaringen met ongevallen met conventionele voertuigen op verbrandingsmotoren. De transitie in de komende jaren zal het gebruik van alternatieve brandstoffen zoals waterstof en aardgas met zich meebrengen, evenals de inzet van elektrische voertuigen. Het lijkt erop dat middelgrote en kleine voertuigen in de nabije toekomst elektrisch zullen worden aangedreven door lithium-ionbatterijen (stadsauto's). Het grootste probleem van elektrische voertuigen met lithium-ionbatterijen (LIB's) ligt in de warmteafgifte (HRR) en de giftige stoffen die vrijkomen bij een LIB-brand. Thermische runaway tot brand kan worden veroorzaakt door temperatuur, elektriciteit en mechanische beschadiging. Dit laatste is complexer om te beheersen via het batterijbeheersysteem (BMS) of de celarchitectuur. In dit onderzoek worden voorlopige resultaten getoond van LIB's die zijn getest met behulp van de nageltest in een calorimeter. De geteste en gemodelleerde LIB-cel is een SAMSUNG INR-18650-29E. Deze cel werd getest bij 100% SOC, waarbij temperaturen boven de 800 °C en een maximale druk van ongeveer 4 bar werden bereikt. De CO-concentratie in de kamer werd gemeten. Het gemeten CO-niveau varieerde van 3000-4000 ppm(v), vergelijkbaar met ander onderzoek. Het in COMSOL geïmplementeerde model bestaat uit twee componenten: een 1D-model dat het elektrochemische gedrag van de batterij simuleert via een pseudo-tweedimensionaal (p2D) model, en een 3D-model dat alleen de warmteoverdracht simuleert.

Om de relatie tussen emotie en loopgedrag bij tunnelbranden te verduidelijken, voerden we evacuatie-experimenten uit in een tunnelmodel met rook en onderzochten we de emoties, fysiologische signalen en loopsnelheid van de deelnemers. Om in de toekomst machine learning te kunnen toepassen voor het herkennen van emoties tijdens evacuatie, schatten we de causale relatie met behulp van structurele vergelijkingsmodellering. We ontdekten dat hartslag, systolische bloeddruk en de standaarddeviatie van het NN-interval de loopsnelheid verhoogden, terwijl de diastolische bloeddruk de loopsnelheid verlaagde.

Het handhaven van acceptabele temperaturen in de tunnels van metrolijnen is cruciaal, met name in landen met een tropisch klimaat zoals Singapore, en het ventilatiesysteem van het spoor speelt hierin een essentiële rol. Omdat de prestaties van de airconditioning in de trein worden beïnvloed door de temperatuur in de tunnel, is een goed ontworpen en effectief ventilatiesysteem van het spoor essentieel om de warmte af te voeren die door de treinen wordt afgegeven wanneer ze op de stations staan. De stations van de bestaande metrolijnen in Singapore zijn uitgerust met een UPE-systeem (Under-Perron Exhaust) op elk perron om de warmte af te voeren die wordt afgegeven door de condensorunits van de airconditioning in de treinen, die onder de treinstellen zijn gemonteerd. Het UPE-systeem is echter mogelijk niet effectief voor het afvoeren van de warmte van de airconditioning in de treinen van de Cross-Island Line (CRL), omdat de condensorunits van de airconditioning in de CRL-treinen op het dak van de treinstellen zijn gemonteerd. In dit artikel wordt Computational Fluid Dynamics (CFD) gebruikt om de effectiviteit te evalueren van drie typen ventilatiesystemen voor het spoor, namelijk het UPE-systeem (Upper Perron Exhaust), het OTE-systeem (Over-Track Exhaust) en het gecombineerde OTE- en Under-Platform Air Supply-systeem (Under-Platform Air Supply, UPAS) voor toepassing in de ondergrondse stations van de CRL (Central Rail Line). De resultaten tonen aan dat het gecombineerde OTE- en UPAS-systeem het meest effectief is in het handhaven van de laagste inlaatluchttemperaturen bij de airconditioningunits. Het heeft ook de minste impact op het airconditioningsysteem van het station tijdens het stilstaan van treinen op de stations.

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.

Tips voor vrachtwagen- en buschauffeurs

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 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.

Dit artikel introduceert een innovatieve methode die gebruikmaakt van realtime cognitieve technologie om tunnelbeheerders te helpen bij het evalueren en verbeteren van evacuatiestrategieën en veiligheidsmaatregelen in tunnels tijdens brandincidenten. Door oogtracking, gezichtsherkenningstechnologie en warme rooktests te integreren in noodoefeningen, benadrukt deze aanpak het potentieel voor verbetering van de noodprocedures (zelfevacuatie), evenals het identificeren van risicobeperkende maatregelen en het beoordelen van de voordelen van de implementatie ervan. In tegenstelling tot eerdere studies [1], [2], [3] die zich richten op menselijke eigenschappen bij evacuaties, benadrukt deze aanpak de controle van de beheerder over evacuatiesystemen en -handelingen, wat cruciaal is voor het verbeteren van het veiligheidsniveau tijdens een evacuatieproces. Deze studie beschrijft de toepassing van deze aanpak in een particuliere Britse wegtunnel tijdens een oefening met meer dan 20 geëvacueerden. Speciale aandacht wordt besteed aan hoe de veiligheid wordt ervaren in de bus, incidentzones, dwarsverbindingen, niet-incidentgebieden, evenals bij de tunnelportalen, en hoe de bevindingen werden gebruikt om risicobeperkende maatregelen te definiëren en hun impact op de evacuatie te beoordelen.

Het akoestische tunnelbewakingssysteem AKUT wordt sinds 2015 in Oostenrijkse snelwegtunnels gebruikt om kritieke gebeurtenissen tijdens de tunnelwerking te detecteren. Door middel van automatische akoestische detectie van ongebruikelijke geluiden detecteert het systeem potentieel gevaarlijke situaties of abnormale geluiden. Door de verbeterde detectiemogelijkheden kunnen de detectietijden worden verkort en kunnen de daaropvolgende verkeersregeling, veiligheids- en reddingsmaatregelen sneller worden uitgevoerd. Dit kan het risicopotentieel bij een ongeval verminderen.