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.

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 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.

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.

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.

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).

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.

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.

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.

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.

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.