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.

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.

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.

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 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.

Tijdens de voorgaande edities van de Graz Tunnel Conference (2020 en 2022) werd de ARTU-software gepresenteerd aan de hand van een casestudy (een tunnel van 6 km met longitudinale ventilatie). ARTU berekent het maatschappelijk risico met betrekking tot brand in tunnels door probabilistische en deterministische benaderingen en verschillende submodellen te combineren: vloeistofdynamica, wachtrijvorming, evacuatie, interactie tussen omgeving en mensen. De huidige versie van ARTU bevat een multizone brandmodel – ontwikkeld in samenwerking met de Universiteit van Lund – dat een betere beschrijving van de rookstratificatie en terugstroming mogelijk maakt, vergeleken met een 1D vloeistofdynamisch model. In dit artikel wordt de huidige versie van ARTU gepresenteerd aan de hand van de resultaten van een risicoanalyse van een 3 km lange wegtunnel met straalventilatoren en rookafvoerschachten. De resultaten van de risicoanalyse worden weergegeven door middel van een FN-curve en de verwachte schadewaarde. De resultaten worden vergeleken met die van de vorige versie van ARTU, die gebaseerd was op 1D vloeistofdynamica en geen multizone vloeistofdynamisch model bevatte. Om het effect van het terugstromingsfenomeen op het algehele risico te analyseren, wordt een gevoeligheidsanalyse uitgevoerd waarbij de longitudinale snelheid wordt aangepast en wordt gekeken hoe dit de resultaten van het multizone vloeistofdynamische model beïnvloedt. Er wordt een diepgaande studie verricht naar de hoogte van de rooklaag, waarbij CFD-simulaties worden gebruikt om de stratificatievoorspelling van het multizone model te controleren.

Er wordt onderzoek gedaan naar een nieuwe verbinding tussen het treinstation en de luchthaven van Rotterdam in Nederland om de passagierscapaciteit te vergroten en de reistijd te verkorten. Een van de voorgestelde oplossingen is een hyperlooptunnel van ongeveer 2 kilometer onder de stad. Dit artikel geeft een overzicht van de veiligheidsuitdagingen van een ondergronds hyperloopsysteem. In geval van brand aan boord of plotseling drukverlies in de cabine, verslechteren de leefomstandigheden snel door de kleine afmetingen van het voertuig. De voorkeur gaat ernaar uit om naar het volgende station te rijden en de passagiers daar te evacueren voordat ze onwel worden. Als twee stations te ver uit elkaar liggen, zijn extra evacuatieroutes nodig: door de tunnel of via aparte evacuatiestations. In het eerste geval moet de tunnel voorzien zijn van ventilatie (voor drukregeling en rookbeheersing) en evacuatieroutes. In het tweede geval zijn kleinere stations nodig. Als alternatief kunnen extra veiligheidsmaatregelen aan boord worden geïnstalleerd (waterblussing en zuurstofmaskers) om de tijd dat passagiers in het voertuig kunnen verblijven te verlengen. De integratie van de verschillende veiligheidsmaatregelen moet verder worden onderzocht naarmate het project en de hyperlooptechnologie zich verder ontwikkelen.

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.

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.

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).