Capability Statement
Treinbeveiligingssystemen De veiligheid binnen een bedrijf wordt bepaald door een samenspel tussen mensen, techniek en organisatie. Drie gebieden met mogelijkheden om risico’s te minimaliseren. Mensen moeten gestimuleerd worden tot verantwoord gedrag. Naast afspraken, toezicht en beleid is het van belang dat de medewerker de juiste informatie op het juiste moment ontvangt en de informatie snel en gemakkelijk kan interpreteren. De techniek is hierbij van wezenlijk belang.
Aanpak
Onafhankelijk advies
Bedrijfsprocessen met een hoog risico op ongevallen of andere negatieve gevolgen voor de bedrijfsvoering worden in toenemende mate voorzien van beveiligingssystemen. Deze systemen bestaan veelal uit technische componenten die informatie verzamelen, bewerken en presenteren aan de gebruiker, operator of bestuurder. Ontwerpers van deze systemen richten zich veelal op de technische kant. De inbedding van het systeem in de organisatie en de gebruikersaspecten zijn echter van even groot belang om daadwerkelijk een verhoging van de veiligheid te bewerkstelligen. De adviseur van Intergo richt de aandacht juist op deze aspecten: • het systeem en de werkmethode die daarbij hoort, passen binnen de bestaande bedrijfsprocessen; • het systeem maakt gebruik van de bestaande kennis en ervaring van de gebruikers; • het systeem past bij het mentale beeld van de gebruikers over de processen; • voorkomen wordt dat gebruikers te veel informatie krijgen of instructies die elkaar tegen lijken te spreken; • het systeem ondersteunt de gebruiker, maar laat de gebruiker een volwaardige taak.
U kunt de adviseur van Intergo voor verschillende activiteiten inzetten: Voorafgaand aan aanbestedingen • analyseren van bestaande werkprocessen, waarbij de kennis van gebruikers wordt benut; • opstellen van functionele gebruikerseisen voor het systeem; Tijdens de ontwikkeling van het systeem • ontwerpen van gebruikersinterfaces (MMI), zowel de interactie tussen systeem en gebruiker (dialoog) als tot op detailniveau de wijze waarop informatie wordt gepresenteerd (schermindeling, gebruik van symbolen en kleuren); Rond de afname van het systeem • beoordelen van de MMI op gebruiksaspecten (Human Factors Assessment); • opzetten en begeleiden van gebruikerstesten (Proof of Concept). Het navolgende overzicht van een aantal projecten laat zien dat Intergo veel ervaring heeft met beveiligingsystemen in de spoorbranche. Intergo beschikt speciaal op het gebied van het Europese systeem ERTMS/ETCS, over unieke kennis en ervaring, omdat we aan de wieg van de Driver-Machine-Interface hebben gestaan.
Postbus 19218 3501 DE Utrecht
Pausdam 2 3512 HN Utrecht
T 030 677 87 00 F 030 677 87 01
E
[email protected] I www.intergo.nl
Europees treinbeveiligingssysteem ERTMS/ETCS
Expertsessie ERTMS Veiligheid Verhoging van de veiligheid op het spoor is een belangrijke reden voor het ministerie van Infrastructuur en Milieu om ERTMS in te voeren. Met name van het reduceren van het aantal Stop-Tonend-Sein (STS) passages verwacht men een effect. In relatie tot het voorkómen van een vertrek van de trein bij rood sein (‘vertrek op rood’) bestonden binnen de branche verschillende meningen over het te verwachten effect van ERTMS. Het ministerie heeft Intergo gevraagd of de verschillen vanuit de Human Factors te verklaren zijn en zo mogelijk vanuit Human Factors-perspectief tot een eenduidig geformuleerd antwoord over het verwachte effect van ERTMS op het aantal STS bij vertrek te komen. In een expertsessie heeft Intergo verkend welke mogelijke verklaringen en argumenten ten grondslag lagen aan genoemde verschillen. Na een korte inventarisatie van de relevante ‘menselijke factoren’ is – binnen een zeer beperkte doorlooptijd- een antwoord gegeven dat invulling gaf aan de behoefte van het ministerie. De door Intergo beantwoorde onderzoeksvraag betreft één van de vele onderzoeken die het ministerie in het kader van de verkenning ERTMS heeft laten uitvoeren. Opdrachtgever: Ministerie van Infrastructuur en Milieu 1992-1999
Interface voor treinbeveiligingssysteem ERTMS/ETCS Voor internationaal rijdende treinen is een Europees beveiligingssysteem genaamd ERTMS/ETCS ontwikkeld. De mens-computer interface (MMI) is mede door Intergo ontworpen. In verschillende pilot-projecten zijn diverse aspecten van de MMI door machinisten geëvalueerd. Het uiteindelijke ontwerp is met een speciaal hiertoe gebouwde mobiele operationele simulator door machinisten in verschillende Europese landen getest. Het ontwerpvoorstel voor de MMI is gedetailleerd vastgelegd in de technische specificaties voor ERTMS (CLC/TS 50459:2005). Opdrachtgever: European Rail Research Institute (ERRI), 1992-1999
INTERGO bv
Capability Statement Treinbeveiligingssystemen
06-2015
2/8
Data Entry-procedure voor ERTMS/ETCS-MMI Voorafgaand aan een rit op een baanvak uitgerust met het Europese treinbeveiligingssysteem ERTMS/ETCS moet de machinist gegevens over de treinsamenstelling invoeren in het systeem. Intergo heeft een voorstel gedaan voor de wijze waarop deze invoerprocedure vanuit het gezichtspunt van de machinist verloopt, hoe de informatie wordt gepresenteerd en hoe de bediening plaatsvindt. Daarbij zijn de eerder uitgewerkte ergonomische inzichten voor de MMI ERTMS/ETCS uiteraard opnieuw toegepast. De specificaties zijn overgenomen in de technische specificaties voor ERTMS (CLC/TS 50459-4:2005). Opdrachtgever: EEIG-ERTMS Users Group, 1998
Auditieve signalen voor ERTMS/ETCS-MMI Op basis van kennis van het menselijk gehoor en de mentale verwerking van auditieve informatie heeft Intergo een functioneel Programma van Eisen voor auditieve signalen in de treincabine opgesteld. Vervolgens is een geluid“taal” ontworpen voor de auditief te melden signalen: • herkenning van het meldende systeem via de klankkleur • indicatie van de urgentie van de melding en de vereiste reactie via toonverloop, tempo en herhaling. Dit heeft geleid tot voorstellen voor de specifieke geluidssignalen, die zijn overgenomen in de technische specificaties voor ERTMS (CLC/TS 50459-6:2005). Opdrachtgever: European Rail Research Institute (ERRI), 1998
Symbolen voor ERTMS/ETCS-MMI Binnen de ERTMS/ETCS-MMI worden symbolen (iconen) gebruikt om informatie over te dragen. Het voordeel van symbolen is dat ze veel informatie kunnen bevatten en taalonafhankelijk zijn. Voorwaarde is dat de symbolen goed ontworpen zijn, zodat ze eenduidig en snel gezien en geïnterpreteerd worden. Hiertoe zijn 3 kwalitatieve en kwantitatieve tests uitgevoerd onder 62 Europese machinisten. Dit heeft geleid tot voorstellen voor de specifieke symbolenset, die is opgenomen in de technische specificaties voor ERTMS (CLC/TS 504595:2005). Opdrachtgever: European Rail Research Institute (ERRI), 1998
INTERGO bv
Capability Statement Treinbeveiligingssystemen
06-2015
3/8
ERTMS pilot Amsterdam - Utrecht Intergo voert momenteel een groot onderzoek uit in de pilot ERTMS op de spoorlijn Amsterdam - Utrecht. Met name het effect van twee verschillende treinbeveiligingssystemen op het gedrag van de machinist en de treindienstleider vormen deel van het onderzoek. In de ERTMS pilot doen vervoerders, infrabeheerder en service- en onderhoudsbedrijven, in opdracht van het ministerie van Infrastructuur & Milieu, gezamenlijk ervaring op met het Europese treinbeveiligingssysteem ERTMS. Er zal antwoord worden gegeven op allerlei onderzoeksvragen met betrekking tot Human Factors en Machinisten, zoals effecten van gewenning, werkbelasting, situationeel bewustzijn, communicatie en verschillen in DMI’s. Opdrachtgever: Pilot ERTMS, 1998
Eiland Zevenaar Als gevolg van de aansluiting van de Betuweroute op het conventionele spoor ter hoogte van Zevenaar ontstaat er voor de ICE naar/van Duitsland een zogenaamd beveiligingseiland. Een ICE-machinist moet binnen korte afstand 2 maal een overgang in beveiligingssysteem accorderen, een andere GSM-R provider kiezen en 2 maal een spanningstransitie uitvoeren. Intergo heeft onderzocht hoe groot de invloed van deze nieuwe situatie is op de werkbelasting van de machinist. Door middel van cognitieve taakanalyse is aan elke handeling een tijdsduur gekoppeld. Deze tijden zijn gelegd naast de beschikbare tijd. Op basis hiervan zijn conclusies over de uitvoerbaarheid van de noodzakelijke handelingen door de machinist, zowel qua werkbelasting als qua beschikbare rijtijd, getrokken. Intergo kon op deze manier de toekomstige werkbelasting van de machinist voorspellen, nog voordat het traject gerealiseerd is. Opdrachtgever: NS International
Gebruikersprocessen en ERTMS level 1 Op de Havenspoorlijn tussen Barendrecht en de Maasvlakte ligt het beveiligingssysteem ERTMS level 1. Informatie vanuit de beveiliging wordt daarbij niet alleen via borden en lichtseinen langs de baan aan de machinist overgedragen, maar ook via een beeldscherm in de cabine (de DMI ETCS). Recent is ook het baanvak tussen Barendrecht en het rangeerterrein Kijfhoek voorzien van dit beveiligingssysteem. Er bestaat echter een verschil in de gebruikersprocessen: op de Havenspoorlijn zijn de seinen langs de baan leidend en op het baanvak Barendrecht-Kijfhoek is DMI ETCS leidend. Vraag is of dit verschil aanleiding kan zijn voor vergissingen en fouten en of hierdoor onveilige situaties kunnen ontstaan. Na bestudering van de regelgeving, observaties en gesprekken met machinisten is geadviseerd om, zolang op de Havenspoorlijn de seinen opgevolgd moeten worden, deze handelswijze ook op het baanvak Barendrecht-Kijfhoek te handhaven. Daarmee wordt bereikt dat de machinisten een eenduidige instructie krijgen. Opdrachtgever: KNV Spoorgoederenvervoer
INTERGO bv
Capability Statement Treinbeveiligingssystemen
06-2015
4/8
Ergonomische beoordeling uitwerking MMI ERTMS De daadwerkelijke implementatie van ERTMS in locomotieven voor de Betuweroute, waarbij de MMI geïntegreerd wordt in reeds bestaande interfaces, levert allerlei praktische vragen op. KEMA heeft Intergo gevraagd om te ondersteunen bij de ergonomische beoordeling van deze integratie en de beantwoording van vragen op ergonomisch gebied. Opmerkingen, aanbevelingen en alternatieve voorstellen worden door de leverancier, zo nodig na overleg met andere belanghebbenden, overgenomen en geïmplementeerd. Uiteindelijk zullen de machinisten, zowel Nederlanders als Duitsers, voordeel hebben bij een ergonomisch verantwoorde integratie van de verschillende MMI’s. Opdrachtgever: KEMA Rail Transport Certification, 2007-2008
ERTMS-beeldscherm in locomotieven voor de Betuweroute Om de plaatsing van een beeldscherm voor de interactie tussen machinist en beveiligingssysteem ERTMS/ETCS in bestaande locomotieven te beoordelen, heeft Intergo een programma van eisen opgesteld. Deze functionele eisen gaan bijvoorbeeld in op werkhouding en zicht naar buiten van de machinist, bereikbaarheid en leesbaarheid, en het voorkomen van nadelige invloeden door lichtomstandigheden en trillingen. Daarnaast zijn eisen gesteld aan het presenteren van de treinsnelheid, zowel op de ERTMS/ETCS MMI als op reeds aanwezige snelheidsmeter(s). Opdrachtgever: KEMA Rail Transport Certification, 2007
Sein voor mixed signalling Voor treinen uitgerust met het Europese beveiligingssysteem ERTMS/ETCS, die over bestaand spoor rijden, hebben de seinen langs het spoor geen betekenis meer. De geldende snelheidslimiet wordt direct via een beeldscherm in de cabine aan de machinist gemeld. Een nietbrandend lichtsein betekent echter – om ongelukken bij een kapotte lamp te voorkomen: direct stoppen. Daarom moest voor deze situatie een nieuw seinbeeld worden ontwikkeld. 5 varianten zijn door Intergo voorgesteld en in onze simulator door 30 machinisten getest. De variant met de witte verticale streep bleek het best herkenbaar onder diverse omstandigheden en gemakkelijk te interpreteren. Opdrachtgever: ProRail, 2001
INTERGO bv
Capability Statement Treinbeveiligingssystemen
06-2015
5/8
Taakbelasting machinist HSL-Zuid Rijdend over de Hogesnelheidslijn (HSL) passeert de machinist enkele malen een zogenaamde spanningssluis: een overgang van bovenleidingspanning van 1500 V naar 25 kV of andersom. Een dergelijke sluis vereist bepaalde handelingen van de machinist, die tijdig uitgevoerd moeten worden. Tevens vindt net voor of net na een sluis een overgang in het beveiligingssysteem (ATB <> ERTMS) plaats. Vraag is of de taakbelasting tijdens deze transities aanvaardbaar is. De beschikbare tijd tijdens de rit bleek steeds voldoende om alle handelingen tijdig uit te voeren. Afleiding van de handelingen door andere opdrachten met een hogere urgentie, zoals een opgelegde snelheidsbeperking, verhoogt de werkdruk, maar heeft geen negatief effect op het tijdig uitvoeren noch op de ervaren werkbelasting. De veiligheid is bij deze handelingen niet in het geding. Opdrachtgever: NS International (vh HSA), 2008
STM-STM Transitions Treinen voorzien van ERTMS/ETCS passeren op de grensbaanvakken tussen Nederland en Duitsland resp. België zogenaamde balises, die het mogelijk maken om al rijdend automatisch over te schakelen van het ene nationale treinbeveiligingssysteem (STM) naar het andere nationale systeem. In opdracht van ProRail heeft Intergo de kans op een menselijke fout ingeschat in het geval de techniek faalt tijdens deze STM-STM overgang. Door het uitvoeren van een analyse van het proces van waarnemen, informatie verwerken en handelen door de machinist en een analyse van de situatie na technisch falen, is een indicatie opgesteld voor de menselijke faalkans. Factoren als ontbrekende signalen en verwachtingen en automatismen spelen hierbij een belangrijke rol. Omdat er geen wetenschappelijk onderbouwde kwantitatieve methodiek voor de menselijke faalkans in de spoorsector bestaat, kon slechts een eerste indicatie van de ordegrootte van de faalkans aangegeven worden. In een verdiepend vervolgonderzoek is door observaties van machinisten tijdens STS-STM passages ingeschat of er daadwerkelijk een potentieel gevaarlijke situatie kan optreden. Client: ProRail1992-1999
INTERGO bv
Capability Statement Treinbeveiligingssystemen
06-2015
6/8
Overig ATB-Verbeterde versie (ATB-Vv) ATB-Verbeterde versie (ATB-Vv) is een aanvullende beveiligingslaag voor het bestaande ATB systeem en heeft tot doel de passage van een stoptonend sein (STS) te voorkomen. Op basis van de functionele beschrijving van de (technische) werking en uitvoering van het systeem heeft Intergo een ergonomische beoordeling uitgevoerd voor verschillende omstandigheden (scenario’s) die bij nadering van een stoptonend sein kunnen optreden. Belangrijkste uitgangspunt hierbij is, dat de machinist bij normaal en veilig gedrag geen hinder ondervindt, geen specifieke informatie ontvangt en geen specifieke handelingen hoeft uit te voeren in verband met het toegevoegde systeem. In feite merkt de machinist niet dat er een extra systeem is aangebracht. De beoordeling heeft geleid tot enkele aanbevelingen en voorstellen, zodat onder bepaalde omstandigheden het gedrag van ATB-Vv begrijpelijker en inzichtelijker wordt voor de machinist. Opdrachtgever: Alstom Transport, 2
Orbit Bij het huidige treinbeveiligingssysteem ATB-EG is het mogelijk om met 40 km/u door een rood sein te rijden. Om het veiligheidsniveau te verhogen is Orbit ontworpen. Orbit vult ATB-EG aan en heeft het voordeel dat Orbit werkt bij alle (bediende) seinen en niet alleen - zoals het geval is bij ATB-Vv - specifieke seinen. Het combineert de technologie van de verkeersleidingsystemen met nauwkeurige positie- en snelheidsbepaling van treinen door middel van GPS. Orbit is oorspronkelijk bedoeld als waarschuwing bij met (te) hoge snelheid afrijden op een rood sein, zoals bepaald door de noodremcurve van de specifieke trein. Gebaseerd op een ergonomisch onderzoek van Intergo werden er attentiesignalen toegevoegd om het systeem effectiever te maken. Orbit is een systeem ter ondersteuning van de machinist; het neemt zelf geen beslissingen. Orbit is dan ook niet fail-safe in de huidige versie. Intergo valideerde de wisselwerking tussen valse alarmen en missers, alsmede de timing en het type signaal in een simulator test en een praktijkproef. Opdrachtgever: ProRail, 2006
INTERGO bv
Capability Statement Treinbeveiligingssystemen
06-2015
7/8
Beheerste Toelating Een praktische proef (Proof of Concept) van een nieuwe werkwijze, waarbij tijdelijk een deel van de spoorbaan wordt vrijgemaakt en beveiligd voor kortdurende inspecties of werkzaamheden, is door Intergo begeleid en geëvalueerd. De veiligheid van en het vertrouwen in de nieuwe werkwijze alsmede de gebruiksvriendelijkheid van het hulpmiddel voor de werkploegleider zijn daarbij aandachtspunten geweest. De nieuwe werkwijze is zowel objectief als subjectief veiliger dan de bestaande werkwijze. Het systeem en het bijbehorende hulpmiddel zijn eenvoudig in gebruik en gemakkelijk te begrijpen. De nieuwe werkwijze ondersteunt de werkploegleider in de taakuitvoering, waarbij het vakmanschap behouden blijft, en levert een positieve bijdrage aan een efficiënte uitvoering van het ‘kleine werk’ aan het spoor. Opdrachtgever: ProRail, 2007
Veilig werken aan de railinfra Een praktische proef (Proof of Concept) met een nieuwe werkwijze rond het vrijmaken van een stuk spoor in verband met werkzaamheden en de communicatie tussen verantwoordelijken, zowel mondeling als via informatie-uitwisseling, is door Intergo begeleid en geëvalueerd. Aandachtspunten waren gebruiksvriendelijkheid, veiligheid en vertrouwen in het systeem. De evaluatie van het proces en een usability review van de MMI (mensmachine interface) heeft geleid tot adviezen, zoals de noodzaak van: • een helder overzichtsscherm van het werkgebied • duidelijke afspraken over de handelingsvolgorde • betere interactie met het systeem Opdrachtgever: ProRail
INTERGO bv
Capability Statement Treinbeveiligingssystemen
06-2015
8/8
