Zugereignisaufzeichnung

Ein Zugereignisrekorder – auch On-Train Monitoring Recorder ( OTMR ), On-Train Data Recorder ( OTDR ), Event Recorder System ( ERS ), Event Recorder Unit ( ERU ) oder Juridical Recording Unit ( JRU ) genannt – ist ein Gerät, das Daten über die Bedienung der Zugsteuerung , das Fahrverhalten des Zuges in Reaktion auf diese Steuerungen und die Funktion der zugehörigen Steuerungssysteme aufzeichnet. Er ist in seiner Funktion vergleichbar mit dem Flugdatenschreiber oder Blackbox, der in Flugzeugen verwendet wird .

Da Ereignisrekorder in die meisten Fahrzeugsysteme integriert sind, stellen sie ein attraktives Ziel für erweiterte Diagnose- und Steuerungsfunktionen dar. Einige Ereignisrekorder verfügen über Ausgänge zur Steuerung von Bremsassistenten oder Notbremssystemen sowie von Geschwindigkeitsmessern .

Die Datenspeicherung kann mittels Magnetband , batteriegepuffertem RAM und, in jüngerer Zeit, nichtflüchtigem EEPROM oder Flash-Speicher erfolgen , wobei die Daten in einer FIFO- Schleife kontinuierlich überschrieben werden. Die Daten dienen der Untersuchung von Unfällen und anderen Vorfällen, werden aber auch zur Überwachung der Leistung von Triebfahrzeugen, der Kompetenz der Lokführer und des allgemeinen Zustands eines Zuges über einen bestimmten Zeitraum verwendet.

Ein Vorschlag in der Times vom 10. Oktober 1853, der einen Zugunfall nahe des Bahnhofs Portarlington der Great Southern and Western Railway am 5. Oktober desselben Jahres kommentierte, forderte die Einführung eines Papierrollenschreibers. Dieser sollte die Radumdrehungen im Zeitverlauf aufzeichnen und in einem verschlossenen Kasten in den Zügen mitgeführt werden. Die Aufzeichnung sollte dann von den Bahnhofsvorstehern am Zielbahnhof entnommen und verwahrt werden. ^{[ 1 ]} 1864 unterbreitete Charles Babbage einen ähnlichen Vorschlag , inspiriert von seinen Experimenten für die Great Western Railway aus dem Jahr 1840. Dabei verwendete er selbstfärbende Stifte auf Papierrollen, die zur Ausrüstung von Dynamometerwagen gehörten . ^{[ 2 ] [ 3 ]} In beiden Fällen scheinen keine Maßnahmen ergriffen worden zu sein. Die ersten Ereignisschreiber waren die mechanischen „TEL“ -Geschwindigkeitsmesser ^{[ 4 ] von 1891, die sowohl Zeit als auch Geschwindigkeit aufzeichneten. [ 5 ]} Der Hersteller des TEL, Hasler Rail aus der Schweiz, ist bis heute ein führender Produzent von Zugereignisschreibern. ^{[ 6 ]}

Frankreich entwickelte den Flaman-Geschwindigkeitsanzeiger und -schreiber . In Deutschland umfasste das Zugbeeinflussungssystem Indusi Aufzeichnungsgeräte mit einem Laufband auf Papier. Für den I60R wurde ein allgemeines Aufzeichnungssystem (Datenspeicherkassette [DSK] der Deuta-Werke) installiert, das die Eingabe von Zugnummer, Lokführerinformationen und Zuggewicht sowie der Fahrvorgänge ermöglichte. Die standardisierte DSK-Blackbox ermöglichte die Aufzeichnung von ca. 30.000 km allgemeinen und 90 km detaillierten Daten. Spätere DSK-Modelle sind elektronisch, insbesondere seit der Einführung der computergesteuerten Zugbeeinflussungssysteme PZ80/PZB90.

Moderne Zugereignisrekorder entsprechen internationalen oder nationalen Standards wie IEEE Std. 1482.1-1999, FRA 49 CFR Part 229 und IEC 62625-1, die die zu erfassenden, aufzuzeichnenden und zur weiteren Analyse zu übertragenden digitalen und analogen Daten spezifizieren. Die Notwendigkeit, dass Ereignisrekorder Unfälle unbeschadet überstehen, veranlasste Unternehmen wie Grinsty Rail (GB), Faiveley (Frankreich), Hasler Rail (Schweiz), Deuta-Werke (Deutschland), Bach-Simpson (Kanada), Saira Electronics (Italien) (ehemals FAR Systems) und MIOS Elettronica (Italien), crashgeschützte Speichermodule als Bestandteil ihrer Ereignisrekorder zu entwickeln. Diese Ereignisrekorder der neuen Generation erfreuen sich sowohl im Nahverkehr als auch im Fernverkehr zunehmender Nachfrage. ^{[ 7 ]}

Die kanadischen Vorschriften enthalten in „Anforderungen an die Lokomotivkonstruktion (Teil II)“ folgende Punkte:

" 12. Ereignisrekorder. 12.1 Lokomotiven, die nicht im festgelegten Rangier- oder Abstellbetrieb eingesetzt werden, müssen mit einem Ereignisrekorder ausgestattet sein, der die folgenden Mindestkonstruktionskriterien erfüllt: Der Ereignisrekorder muss Zeit, Strecke, Geschwindigkeit, Bremsleitungsdruck, Drosselklappenstellung, Notbremsbetätigung, Druck des unabhängigen Bremszylinders, Hornsignal und die Funktion "Reset Safety Control" aufzeichnen." ^{[ 8 ]}

Die US-Vorschriften definieren Ereignisrekorder wie folgt: (CFR 49 Ch II 229.5):

„(g) Ein Ereignisrekorder ist ein manipulationssicheres Gerät, das Daten über Zuggeschwindigkeit, Fahrtrichtung, Zeit, Entfernung, Fahrhebelstellung, Bremsvorgänge (einschließlich Zugbremse, Einzelbremse und, falls vorhanden, dynamischer Bremsvorgänge) sowie, sofern die Lokomotive entsprechend ausgestattet ist, die Führerstandssignale der letzten 48 Betriebsstunden des elektrischen Systems der Lokomotive, in der er installiert ist, überwacht und aufzeichnet. Ein manipulationssicheres Gerät, das die genannten Daten überwacht und aufzeichnet.“ ^{[ 9 ]}

Die „Final Rule 49 CFR Part 229“ der Federal Railroad Administration (FRA) (überarbeitet am 30. Juni 2005) ^{[ 10 ] [ 11 ]} schreibt vor, dass Ereignisrekorder an den führenden Lokomotiven aller US-amerikanischen, kanadischen und mexikanischen Züge angebracht werden müssen, die mit einer Geschwindigkeit von über 30 Meilen pro Stunde (48 km/h) auf dem US-amerikanischen Schienennetz verkehren. Dies gilt für alle Güter-, Personen- und Nahverkehrslokomotiven. Ausgenommen ist jedoch der öffentliche Nahverkehr , der auf eigenen Gleisen verkehrt.

Die neue Regelung gilt für Lokomotiven, die entweder vor dem 1. Oktober 2006 bestellt oder nach dem 1. Oktober 2009 in Betrieb genommen wurden, einschließlich:

• Verbesserte Crashsicherheit durch ein „gehärtetes“ Speichermodul, das folgenden Belastungen standhält:
  • Feuerbeständigkeit bei 750 °C für 1 Stunde; dieser Test simuliert die Temperatur von brennendem Dieselkraftstoff.
  • Aufprallschock von 55 g , 100 ms
  • Statische Stauchung mit 110 kN über 5 Minuten; dieser Test simuliert eine Lokomotiventgleisung und den Aufprall eines stumpfen Gegenstands.
  • Zweitägiges Eintauchen in Diesel, Wasser, Salzwasser oder Schmieröle
  • Hydrostatischer Druck , der einem Eintauchen in 15 m Wassertiefe für 2 Tage entspricht
• Aufzeichnung zusätzlicher Informationen zur Verbesserung der Qualität der für Unfalluntersuchungen verfügbaren Informationen, einschließlich der folgenden „ sicherheitskritischen “ Signale:
  • Geschwindigkeit
  • Fahrtrichtung (vorwärts oder rückwärts)
  • Zeit
  • Distanz
  • Drosselklappenposition
  • Bremsfunktion
  • Status der Scheinwerfer und Begrenzungsleuchten (Ein oder Aus)
  • Bedienung des Horns
  • Status der Führerstandssignale
• Die sicherheitskritischen Zugdaten der letzten 48 Stunden werden gespeichert . Dies dient dazu, ein Überschreiben der Unfalldaten zu verhindern, falls die Lokomotive für die anschließende Aufräumarbeit am Unfallort eingesetzt wird.
• Die alten Magnetbandmodelle werden aufgrund ihrer Anfälligkeit für Datenverlust im Falle eines Systemabsturzes über einen Zeitraum von vier Jahren schrittweise aus dem Verkehr gezogen.

Alle Züge, die auf der von Network Rail betriebenen Infrastruktur verkehren, müssen mit einem Ereignisrekorder gemäß RIS-2472-RST-Iss-1 ausgestattet sein. ^{[ 12 ]} Dieser Standard verweist auch auf BS EN 62625-1:2013. ^{[ 13 ]} Irland hat diese Regelung ebenfalls übernommen. Das RSSB (Rail Safety and Standards Board) ist in Großbritannien für die Standards für Ereignisrekorder zuständig.

Anforderungen an den Aufprallschutz:

• Feuerbeständigkeit bis 700 °C für 5 Minuten
• Stoßbelastung von 100  g , dreimal auf jede der sechs Seiten
• Statische Stauchung mit 20 kN für 1 Minute an allen Kanten und Flächen
• Eintauchen in Wasser, AFFF oder R134A für 1 Stunde
• Magnetfeld , erzeugt durch einen Stromimpuls von 0 bis 64 kA mit einer Anstiegsgeschwindigkeit von ^10⁷  A/s in einem Abstand von 1 Meter

Der britische Ansatz ähnelt den US-amerikanischen Anforderungen, die Liste der erforderlichen Signale ist jedoch umfassender. Dies spiegelt unter anderem die Häufigkeit von Personenzügen und die damit verbundene Möglichkeit von Zwischenfällen an Zugangstüren wider.

Zu den aufzuzeichnenden Signalen gehören:

• Bremsanforderung einschließlich der Betätigung aller Bremssteuerungen und anderer Bremsaktivierungen
• Leistungsstufe
• Radgeschwindigkeit
• Geschwindigkeitsmesser , sowohl das an den Geschwindigkeitsmesser gesendete Signal als auch die dem Fahrer angezeigte Anzeige
• Betrieb des automatischen Warnsystems (AWS)
• Betrieb der Fahrererinnerungsvorrichtung (DRA)
• Wachsamkeitsoperation​
• Passagiernotrufsysteme (PES)
• Außerkraftsetzung jeglicher Sicherheitssysteme
• Horn
• Türsignale
• Türverriegelung
• Radgleitschutz (WSP)
• Neigungsverstellung , falls vorhanden
• Geschwindigkeitsüberwachung und -regelung, falls vorhanden

Geschwindigkeitsmessgeräte werden von den Schweizerischen Bundesbahnen seit vielen Jahren eingesetzt.

• Blackbox (Begriffsklärung)
• Fahrtenschreiber – weitgehend außer Gebrauch, verwendet in Lokomotiven und Automobilen
• Flugschreiber , Flugdatenschreiber und Cockpit-Sprachrekorder – verwendet in Flugzeugen
• Ereignisdatenschreiber – verwendet in Automobilen
• Fahrtenschreiber - verwendet auf Schiffen
• Datenlogger