Por que certificar sistemas relacionados à segurança em trens?

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O Regioflexx, o sistema de controle de freio integrado de última geração da Wabtec para aplicações de linha principal, recebeu a aprovação do conceito de segurança pela TÜV SÜD e foi 100% compatível na fase de projeto com todos os padrões EN relevantes da DB Systemtechnik. Ao optar por usar componentes certificados, os fabricantes e operadores de automóveis facilitam a certificação de trens completos, especialmente quando se trata de elementos essenciais para a segurança, como freios. Com a Regioflexx, uma solução de última geração totalmente certificada, a Wabtec está apoiando o setor ferroviário aumentando a segurança e também tornando o processo de certificação de trens completos mais fácil e eficiente.

Algumas décadas atrás, um novo trem era um exercício de co-design entre uma administração ferroviária, um construtor de automóveis e vários fornecedores de equipamentos. Felizmente, as coisas mudaram desde que a Especificação Técnica de Interoperabilidade (TSI) entrou em vigor, junto com os padrões EN harmonizados associados.

Desde a introdução do TSI, os operadores devem implementar trens compatíveis com o TSI, e os novos trens entregues pelos fabricantes de automóveis devem demonstrar a conformidade com o TSI. Isso implica a certificação completa do trem, o que, obviamente, é muito mais fácil quando todos os componentes já foram certificados, principalmente componentes de segurança, como freios.

Na Wabtec, demos um grande salto anos atrás, quando introduzimos o Metroflexx, uma nova geração de controle de freio integrado para transporte de massa. O Metroflexx agora faz parte do nosso catálogo de produtos padrão e está em serviço em várias regiões do mundo. A certificação de segurança Metroflexx foi realizada com sucesso pela TÜV SÜD.

O próximo passo natural foi estender esse conceito de controle de freio às aplicações da linha principal; então, em 2018, começamos a desenvolver o Regioflexx. Desde os estágios iniciais, ficou claro para nós que a Regioflexx exigiria um processo de certificação robusto desde a fase de projeto, tanto para segurança quanto para conformidade com o TSI. Trabalhamos com a TÜV SÜD para certificação de segurança e com a DB Systemtechnik para verificação de conformidade com os padrões TSI e EN.

Regioflexx: um conceito de design inovador

O Regioflexx é um dispositivo totalmente integrado no qual a eletrônica e a pneumática estão localizadas em uma caixa pequena, leve e versátil. Inclui todas as funções usuais de controle de freio, monitoramento e comunicação com o trem.

O Regioflexx possui duas unidades eletrônicas totalmente independentes, uma SIL 2 executando a função de controle usual da Unidade de Controle de Freio (BCU) e uma SIL4 fornecendo monitoramento da unidade SIL2, bem como funções avançadas. O SIL2 BCU controla o freio de serviço e o Wheel Slide Protection (WSP) com dois canais independentes da unidade EP. A vantagem desse design é que, no caso de uma única falha, pelo menos metade do esforço de frenagem ainda é garantido. Isso contribui para a maior taxa de frenagem de emergência garantida (GEBR) do trem.

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AR: Reservatório auxiliar; BC1 e BC2: pressão do cilindro de freio 1 e 2

A unidade de segurança (SIL4) garante o armazenamento contínuo de uma pressão piloto proporcional à carga do veículo. Essa pressão piloto está sempre disponível para realizar o freio de emergência com peso. Além disso, o Regioflexx implementa funções SIL4 inovadoras, incluindo gerenciamento inteligente do temporizador de segurança WSP e emulação tradicional de válvulas pneumáticas (por exemplo, válvulas distribuidoras, válvulas de carga média e válvulas de vários estágios). Ele também usa compensação de desaceleração do veículo, monitoramento da rotação das rodas e freio de retenção.

Uma metodologia robusta de certificação e validação

A Wabtec implementou um processo robusto para obter a certificação. Começamos identificando as limitações do mercado ferroviário, as tolerâncias e os deveres dos componentes pneumáticos de suas atividades de manutenção, antes de nos concentrarmos em melhorias para reduzir ou remover essas limitações. As próximas etapas foram a definição do conceito e a aprovação do conceito de segurança pelo avaliador de segurança (TÜV SÜD). O conceito também foi aprovado por um avaliador independente (DB Systemtechnik) em relação à conformidade com os padrões aplicáveis. Em seguida, procedemos ao design e validação do protótipo, depois da pré-série, antes de realizar as avaliações finais, os testes em trem e o serviço de receita.

A TÜV SÜD analisou totalmente o sistema e avaliou a conformidade do nível de segurança de acordo com os padrões da série EN 50126. A conformidade foi confirmada e a aprovação do conceito de segurança Regioflexx foi concedida pela TÜV SÜD.

A DB Systemtechnik avaliou a conformidade da Regioflexx com os seguintes padrões de sistema:

• TSI Lock & Pass
• EN 16185-1 (sistema de freio XMU)
• EN 15595 (WSP)
• EN 15734-1 (sistema de freio de trem de alta velocidade)
• EN 14198

Além disso, foi verificada a conformidade com os seguintes padrões de produto:

• EN 15611 (válvulas de relé)
• EN 15355 (válvula distribuidora)

3.782 cláusulas diferentes foram revisadas e nenhum problema de não conformidade foi identificado. Agora estamos iniciando uma revisão das Regras Técnicas Nacionais Notificadas (NNTR) para alguns países europeus importantes com a DB Systemtechnik.

Conclusão da avaliação do Dr. Stefan Dörsch (DB ST)

Com base nas investigações realizadas até o momento e sob a realização dos acréscimos acordados (integração na documentação), a DB Systemtechnik GmbH declara como conclusão preliminar que o projeto do sistema de freios RegioFlexx foi criado de acordo com os requisitos dos regulamentos acima mencionados (TSI LOC & PAS: 2014, EN 16185-1:2015, EN 15595:2019, EN 15198734:2013 e EN 14198734:2013 e EN 14185-1:2015.: 2019).

A avaliação da segurança funcional, em particular os níveis de segurança especificados das várias funções do RegioFlexx, não está incluída na revisão da DB Systemtechnik GmbH. É parte de uma inspeção independente da TÜV SÜD Rail GmbH.