Waarom veiligheidsgerelateerde systemen in treinen certificeren?

Afbeelding

Regioflexx, Wabtec's nieuwste generatie geïntegreerde remregelsysteem voor hoofdlijntoepassingen, is goedgekeurd door TÜV SÜD en is in de ontwerpfase door DB Systemtechnik voor 100% in overeenstemming bevonden met alle relevante EN-normen. Door ervoor te kiezen gecertificeerde componenten te gebruiken, faciliteren autobouwers en machinisten de certificering van volledige treinen, met name als het gaat om veiligheidskritieke elementen zoals remmen. Met Regioflexx, een volledig gecertificeerde ultramoderne oplossing, ondersteunt Wabtec de spoorwegindustrie door zowel de veiligheid te verhogen als door het certificeringsproces voor volledige treinen eenvoudiger en efficiënter te maken.

Enkele decennia geleden was een nieuwe trein een gezamenlijke ontwerpoefening tussen een spoorwegadministratie, een autobouwer en verschillende leveranciers van materieel. Gelukkig zijn er dingen veranderd sinds de technische specificatie van interoperabiliteit (TSI) van kracht werd, samen met de bijbehorende geharmoniseerde EN-normen.

Sinds de invoering van de TSI moeten exploitanten TSI-conforme treinen implementeren, en nieuwe treinen die door autobouwers worden geleverd, moeten aantonen dat ze voldoen aan de TSI. Dit impliceert volledige treincertificering, wat natuurlijk veel eenvoudiger wordt als alle bouwstenen al gecertificeerd zijn, met name veiligheidscomponenten zoals remmen.

Bij Wabtec hebben we jaren geleden een grote sprong voorwaarts gemaakt toen we Metroflexx introduceerden, een nieuwe generatie geïntegreerde rembediening voor openbaar vervoer. Metroflexx maakt nu deel uit van onze standaardproductcatalogus en wordt in verschillende regio's van de wereld gebruikt. De veiligheidscertificering van Metroflexx werd met succes uitgevoerd door TÜV SÜD.

De logische volgende stap was om dit rembesturingsconcept uit te breiden naar hoofdlijntoepassingen; daarom zijn we in 2018 begonnen met de ontwikkeling van Regioflexx. Vanaf het begin was het ons duidelijk dat Regioflexx vanaf de ontwerpfase een robuust certificeringsproces nodig zou hebben, zowel voor de veiligheid als voor de naleving van de TSI. We werkten samen met TÜV SÜD voor veiligheidscertificering en DB Systemtechnik voor de controle van de naleving van de TSI- en EN-normen.

Regioflexx: een innovatief ontwerpconcept

Regioflexx is een volledig geïntegreerd apparaat waarin elektronica en pneumatiek zich beide in een kleine, lichte en veelzijdige doos bevinden. Het omvat alle gebruikelijke rembedieningsfuncties, bewaking en communicatie met de trein.

Regioflexx beschikt over twee volledig onafhankelijke elektronische eenheden, één SIL 2 met de gebruikelijke Brake Control Unit (BCU) -regelfunctie, en één SIL4 die de SIL2-eenheid bewaakt, evenals geavanceerde functies. De SIL2 BCU regelt de bedrijfsrem en de Wheel Slide Protection (WSP) met twee onafhankelijke EP-eenheidskanalen. Het voordeel van dit ontwerp is dat bij een enkele storing nog minstens de helft van de remkracht gegarandeerd is. Dit draagt bij aan het hoogste gegarandeerde noodrempercentage (GEBR) van de trein.

Afbeelding

AR: hulpreservoir; BC1 & BC2: remcilinderdruk 1 en 2

De veiligheidseenheid (SIL4) zorgt voor een continue opslag van een stuurdruk die evenredig is aan de voertuigbelasting. Deze stuurdruk is altijd beschikbaar om een gewogen noodrem uit te voeren. Daarnaast implementeert Regioflexx innovatieve SIL4-functies, waaronder slim beheer van de WSP-veiligheidstimer en traditionele pneumatische ventielemulatie (bijv. verdelerkleppen, ventielen met gemiddelde belasting en meertrapskleppen). Het maakt ook gebruik van vertragingscompensatie van het voertuig, controle van de wielrotatie en het vasthouden van de rem.

Een robuuste certificerings- en validatiemethodologie

Wabtec implementeerde een robuust proces om certificering te verkrijgen. We begonnen met het identificeren van beperkingen op de spoorwegmarkt, toleranties voor pneumatische componenten en taken in verband met hun onderhoudsactiviteiten, voordat we ons concentreerden op verbeteringen om deze beperkingen te verminderen of op te heffen. De volgende stappen waren de conceptdefinitie en de goedkeuring van het veiligheidsconcept door de veiligheidsbeoordelaar (TÜV SÜD). Het concept werd ook goedgekeurd door een onafhankelijke beoordelaar (DB Systemtechnik) met betrekking tot de naleving van de toepasselijke normen. Vervolgens zijn we overgegaan tot het ontwerpen en valideren van het prototype en vervolgens van de pre-serie, voordat we de eindbeoordelingen en tests in de trein en de belastingdienst hebben uitgevoerd.

TÜV SÜD heeft het systeem volledig geanalyseerd en de naleving van het veiligheidsniveau beoordeeld in overeenstemming met de normen van de EN 50126-serie. De conformiteit werd bevestigd en de goedkeuring van het Regioflexx-veiligheidsconcept werd verleend door TÜV SÜD.

DB Systemtechnik heeft beoordeeld of Regioflexx voldoet aan de volgende systeemnormen:

• TSI Lock & Pass
• EN 16185-1 (XMU-remsysteem)
• EN 15595 (WESP)
• EN 15734-1 (remsysteem voor hogesnelheidstreinen)
• EN 14198

Daarnaast werd de naleving van de volgende productnormen geverifieerd:

• EN 15611 (Relaisventielen)
• EN 15355 (Verdelerklep)

3.782 verschillende clausules werden beoordeeld en er werd geen enkel probleem met de niet-naleving vastgesteld. We beginnen nu met een herziening van de Notified National Technical Rules (NNTR) voor enkele belangrijke Europese landen met DB Systemtechnik.

Conclusie van de beoordeling door Dr. Stefan Dörsch (DB ST)

Op basis van de onderzoeken die tot nu toe zijn uitgevoerd en in het kader van de uitvoering van de overeengekomen toevoegingen (integratie in de documentatie), stelt DB Systemtechnik GmbH als voorlopige conclusie dat het ontwerp van het RegioFlexx-remsysteem is gemaakt in overeenstemming met de vereisten van de bovengenoemde voorschriften (TSI LOC&PAS:2014, EN 16185-1:2015, EN 15595:2019, EN 15734:2013 en EN 14198:2019).

De evaluatie van de functionele veiligheid, in het bijzonder de gespecificeerde veiligheidsniveaus van de verschillende functies van RegioFlexx, is niet opgenomen in de beoordeling van DB Systemtechnik GmbH. Het maakt deel uit van een onafhankelijke inspectie door TÜV SÜD Rail GmbH.