Projektziele

Gesamtziel des Projekts ESIMAS ist die Entwicklung und die Demonstration eines flexiblen, modularen und innovativen Expertensystems, welches durch die Entwicklung neuer und durch die Weiterentwicklung vorhandener Detektionssysteme qualitativ hochwertige Daten für eine in Echtzeit erfolgende Sicherheitsanalyse und Risikobewertung bereitstellt und hieraus ebenfalls in Echtzeit Maßnahmen- und Handlungsempfehlungen für die Operatoren zur Verfügung stellt.

Bestandteile von ESIMAS

Kernstück von ESIMAS bilden neu zu entwickelnde Datenfusions- und Risikobewertungswerkzeuge, mit deren Hilfe die sicherheitsrelevanten Daten verschiedener Detektionssysteme zusammengeführt und in Echtzeit analysiert, plausibilisiert und bewertet werden können. Einbezogen werden sowohl nach heutigem Regelwerk vorhandene Detektionssysteme wie z. B. Brandmeldekabel, Sichttrübemessgeräte und Induktionsschleifen als auch innovative Detektionssysteme. Im Rahmen von ESIMAS sollen die folgenden Systeme (weiter-)entwickelt werden:

  • Infrarot-Scanning zur Detektion überhitzter Fahrzeugteile
  • Videodetektion mit digitaler Bildauswertung zur Erkennung von Unfällen, Bränden, Gefahrgütern oder auffälligen Objekten
  • Verkehrserfassung zur Ermittlung der Verkehrszusammensetzung mittels weiterentwickelter Induktionsschleifentechnologie
  • Bodensensoren zur Erfassung der Achslasten bzw. des Fahrzeuggesamtgewichts im fließenden Verkehr („Weigh in Motion“, WIM)
  • Fahrzeugsilhouetten-Erkennungssysteme mit optischen Kameras oder Laserscannern

Einbindung von ESIMAS in die Tunnelleitzentrale

In einem zweiten Schritt werden sicherheitsrelevante Informationen priorisiert und in der Tunnelleitzentrale visualisiert. Mit Hilfe von ESIMAS können die Verantwortlichen in der Tunnelleitzentrale geeignete präventive Maßnahmen (z. B. Geschwindigkeitsreduzierung, Sperrung des Tunnels, Verkehrsumleitung auf andere Strecken) treffen, um die Sicherheit der Verkehrsteilnehmer im Straßentunnel in Abhängigkeit des Verkehrszustandes zu gewährleisten. Auf Grundlage der Datenanalyse und -bewertung von ESIMAS können Ereignisse (z. B. Brand im Tunnel) zuverlässig und rechtzeitig erkannt werden. Die nachfolgende Abbildung (zum Vergrößern anklicken) veranschaulicht den Datenfluss und die Abfolge der Bearbeitung im System.

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Des Weiteren werden dem Leitzentralenpersonal sowie den Einsatz- und Rettungsdiensten von ESIMAS Handlungsempfehlungen zur Ereignisbewältigung in Echtzeit zur Verfügung gestellt. Auf Basis dieser Handlungsempfehlungen können auch weitergehende Maßnahmen zur Ereignisbewältigung, wie beispielsweise automatische Brandbekämpfungsanlagen, gezielt und erfolgreich eingesetzt werden.

Für den Erfolg von ESIMAS ist maßgeblich, dass das Betriebspersonal in den Tunnelleitzentralen das System fehlerfrei bedienen kann. Hierzu bedarf es einer ergonomisch besonders hochwertigen Gestaltung der Mensch-Maschine-Schnittstelle, um die menschliche Überwachung, Steuerung und Kontrolle des Tunnelgeschehens mit einem Höchstmaß an Effizienz zu ermöglichen und damit die Risiken durch fehlerhafte Entscheidungen zu minimieren. Die Informationen aus dem Expertensystem mit den Zustands- und Risikoanalysen sowie die Handlungsempfehlungen müssen für den Operator mit einem minimalen kognitiven Aufwand verarbeitbar sein, um die Prävention, die Ereigniserkennung und Ereignisbewältigung maximal zu unterstützen.

Projektstruktur

Das Projekt ESIMAS unterteilt sich in acht verschiedene Arbeitspakete: