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Modtrain EUCAB
IFS RWTH Aachen, 12.12.2006Harmonisierung europäischer Fahrerstände
Claudia Wessner
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Modtrain / EUCAB
Übersicht
► Projektübersicht► EUDD - Ausgangsbasis für EUCAB► Analyse► Ergonomiemodelle► Crashstruktur► Exterieurdesign► Interieurdesign► Weitere Informationen
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Modtrain
ProjektübersichtMODTRAIN EU Projekt - Teil des 6. Rahmenprogramm für Forschung und Technologie Entwicklung
► Modtrain – Innovative Modular Vehicle Concepts for an Integrated European Railway System
► Gesamt Budget 30 Mio. Euro► Harmonisierung von Regional- und HST Zügen und Lokomotiven im
grenzüberschreitendem Verkehr ► Definition, Spezifikation und Standardisierung von Schnittstellen, austauschbaren
Modulen, Energieversorgung, Datenkommunikation, und Mensch-Maschine-Schnittestellen
► Erhöhung der Sicherheit, Senken der Kosten in Bezug auf Produktion und Betrieb► 37 Partner: Industrie, Bahn - Betreiber, unabhängige Forschungseinrichtungen in
ganz Europa, Koordination durch UNIFE ► Laufzeit 02/2004 – 01/2008
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Modtrain / Modlink
Projektübersicht - Modlink
► Größtes der 4 Teilprojekte ► Leitung durch FAV Berlin und
Bombardier Transportation Hennigsdorf
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Modtrain / EUCAB
ProjektübersichtEUCAB ist Teilprojekt von Modlink
► Harmonisierung und Modularisierung der Fahrerkabine (gemäß TSI)► Integration der Resultate von EUDD (harmonisiertes Führerpult FP 5)► Partner z.B.
Industrie: Fahrzeughersteller – Alstom, Ansaldobreda, Bombardier, Siemens
Bahnbetreiber: DB AG, SNCF, Trenitalia (+UIC)
Forschungseinrichtungen: IAS, UPC, TU Berlin, IST-TU of Lisbon
Bombardier Designabteilung:► Designanalyse von bestehenden Fahrzeugen► Richtlinien für Design von Fahrerständen im grenzüberschreitendem Verkehr► Designkonzept für ein Fahrerstand als Beispiel► Umsetzung im 1:1 Modell für Tests► Beratungsfunktion für Funktionsmodell
Ziel ist nicht eine absolut uniforme Lösung vielmehr prinzipiell ähnlich Lösungen!
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Modtrain / EUCAB
EUDD - Ausgangsbasis für EUCABEU Projekt - Teil des FP 5.
► Zeitraum: 1999 - 2003► Ziel: Harmonisierung von Fahrertischen im grenzüberschreitendem
Schienenverkehr zur Sicherheitserhöhung, Kostenreduzierung und Zeiteinsparung► Schwerpunkte: Hard- und Softwarespezifikation, Ergonomie, Layout,
Schalterkodierung, Piktogramme► Projektpartner: Europäisches Team (Hersteller, Universitäten, Institute, Betreiber) ► Bombardier Design: Designanalyse, Designkonzept, Piktogramme, 1:1 Mock-up
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EUDD - Ausgangsbasis für EUCAB► Ergonomieuntersuchungen► EUDD Grundkonzept: Modularisierung ermöglicht unterschiedlichen Einsatz
Greifraum
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EUDD - Ausgangsbasis für EUCAB► Verschiedene Layoutversionen
EUDD Layout mit Duomastercontroller
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EUDD - Ausgangsbasis für EUCABErgebnis:
► Mock-up auf der Innotrans 2002
► Funktionsmodelle im Simulator
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AnalyseAnalyse existierender Fahrzeug ausgewählt von der UIC► Ergonomieuntersuchung durchgeführt vom IAS und UPC (Mitfahrten,
Fahrerbefragungen)► Designanalyse zum Vergleich von Zugköpfen bezüglich Interieur Design, Interieur
Struktur (Vorteile, Nachteile, Arbeitsabläufe und Designlösungen)
BR 1016 ICE (403) AGC
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Ergonomiemodelle ► Ergonomische Bedingungen für Menschen in ganz Europa (Körpergrößen)
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Crashstruktur► Basis für das Interieur- und
Exterieurdesign► Gemäß TSI► Orientierung an
Ergebnissen von Safetrain► Orientierung HST► Referenz ICE3► Auslegung für V ≥ 200km/h
und durchschnittlichen Wagenkastenquerschnitt
► Beispielhaft
1:10 Modell
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Crahstruktur► Stahlschweißkonstruktion► Absorption der Aufprall-
Energie im vorderen Fahrzeugbereich und zwischen den Wagen (keine Verformung im Bereich der Fahrerkabine und der Wagen)
► Berechnung und Simulation durch Bombardier
► Integration eines 1:1 Volumenmodells im Mock- up
1:1 Volumenmodell
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Exterieurdesign► Geschlossene Kopfform, verkleidete Crashelemente, verkleideter Kupplungsraum► Einseitig gekrümmte Frontscheibe► Signalleuchten Position: gemäß TSI ► Innovative Form
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Exterieurdesign► Form der „Doppelwelle“ verkürzt Abstand von Frontscheibe und Kupplung► Form der „Doppelwelle“ ermöglicht trotz Verkleidung der Crashelement
dynamische Form und visualisiert Crashfähigkeit
1:10 Modell3D Modell
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Exterieurdesign► 1:1 Mock-up zur Visualisierung des Konzeptes und für Tests
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Interieurdesign► Fahrerpult in
zentraler Position► EUDD Pult mit
Verbesserungen
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Interieurdesign► Kritisch: Augenpunktabstand zur Frontscheibe ≤1200 mm gefordert nach UIC 651
1360
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Notwendige Basismaße:► Verstellbare Fußstütze (150 to 250)► Fußraum von 650mm Breite► Eine Höhe der Pultfläche von
950mm - optimal eine Höhenverstellung von 920mm-1070mm
► Pultdicke nicht dicker als 100mm an der Vorderkante
► Maximale Tiefe der Pultfläche vor dem Fahrer 400mm
► Bedienung im Sitzen und Stehen► Verstellbarer Sitz
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Interieurdesign - FahrerpultSicheren Bedienung des Pultes durch Auslegung für festgelegte Körpergrößen
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Interieurdesign - FahrerpultSicheren Bedienung des Pultes durch Auslegung für festgelegte Körpergrößen
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► Ausdrehradien für Knie zur Gewährleistung eines schnellen Verlassens des Fahrerstandes im Notfall (Auslegung für festgelegte Körpergrößen)
Integration der Resultate aus den Forschungsprojekten Safetrain, BMBF Sicher Reisen (AP4 Passive Sicherheit des Triebfahrzeugführers)
Interieurdesign - Fahrerpult
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► Im Bereich der Ausdrehradien sollten frei von Bedien-elementen sein
► Unterhalb der Pult-fläche sollten keine Bedienelemente angeordnet sein, die während der Fahrt bedient werden müssen (ausgenommen sind die Bedienelemente im Fußraum)
Sicheren Bedienung des Pultes durch Auslegung für festgelegte KörpergrößenInterieurdesign - Fahrerpult
Pult im Mock-up
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► Geometrie der Bedienebene sollte entsprechend der Greifradien ausgelegt sein
Interieurdesign - FahrerpultSicheren Bedienung des Pultes durch Auslegung für die festgelegten Körpergrößen
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Integration der Resultate aus den Forschungsprojekten Safetrain, BMBF Sicher ReisenInterieurdesign - Fahrerpult
► Verletzungsgefahr in Fahrposition (im Crashfall)► Kontaktflächen sind abhängig vom Körperbau (Gewicht, Größe usw.)► Verhinderung von Kontakt mit Flächen oder Punkten (Schalter)
Kontaktfläche Sonneblende – Kopf
(Kopfverletzung)
Kontaktfläche Bedienebene - Kopf
(Kopfverletzung)
Kontaktfläche Pult – Abdomenbereich(Innere Verletzungen)
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Integration der Resultate aus den Forschungsprojekten Safetrain, BMBF Sicher Reisen (AP4 Passive Sicherheit des Triebfahrzeugführers)
Interieurdesign - Fahrerpult
Kniepolster oder Kniebag für verbesserte Kinematik des Dummy
Airbag zur Verhinderung des
Kontakts mit dem Pult
Ebene “flexible” Pultfläche ohne
aufbauende Schalterzur Reduzierung von
Beschleunigungund Punktkontakten
“Flexible verformbare” Sonneblende zur Reduzierung von Beschleunigung oder
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Integration der Resultate aus den Forschungsprojekten Safetrain, BMBF Sicher Reisen (AP4 Passive Sicherheit des Triebfahrzeugführers)
► Freie Pultfläche vor dem Fahrer ca. 400mm breit
Interieurdesign - Fahrerpult
Pult im Mock-up
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Interieurdesign - FahrerpultLayout im Mock-up (Stand 2/2006)► Anordnung der Bedienelemente nach Häufigkeit der Bedienung und Relevanz für das
Fahren
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► Zusammenfassen von Schaltern in Funktionsgruppen (aber nicht mehr als drei zusammen)
► Keine Kippschalter in der ersten Reihe zur Vermeidung von Fehlbedienung ► Hoher Kontrast zwischen Pultfläche und Schalter, Pultfläche und Beschriftung
Interieurdesign - FahrerpultSichere Bedienung des Pultes durch klares Layout
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MonomastercontrollerInterieurdesign – Fahrerpult, Bedienelemente
► Hauptsteuerelement des Fahrzeuges
► Fahren und Bremsen► Integrierter Sifa► Optimierung von dynamische und
pneumatische Bremse durch Bremsrechner
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Interieurdesign – Fahrerpult, BedienelementeLayout im Mock-up (Stand 2/2006)
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Interieurdesign – Fahrerpult, BedienelementeLayout im Mock-up (Stand 2/2006)► Optionales Feld► Beispielanordnung
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► Verwendung von Piktogrammen (sprachunabhängig)► Piktogrammentwicklung für EUCAB basierend auf UIC Piktogrammen, sind
orientiert an ERTMS Piktogrammen► Piktogramme sind selbsterklärend, schnell erfassbar, analog und digital abbildbar
(32x32 Pixel)
Interieurdesign – Fahrerpult, BedienelementePiktogramme
EUCAB DB
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Konzept “Komfort”Interieurdesign – Packaging
► 650mm Durchgangsweite► Fluchtklappe (frei) rechts► Abfertigungsfenster frei► Gepäck nahe am Fahrer
und Beifahrer
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Interieurdesign – PackagingKonzept “Komfort”► 2100mm
Deckenhöhe► Thermofach und
Schalttafel in optimaler Greifhöhe
► Stauraum für Jacken
► E- Schrankmodule (Höhe nur 1500mm)
► Nur Teilverglasung (Tür) möglich
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Interieurdesign – PackagingKonzept “Komfort”
► Notfallelemente gruppiert, gut einsehbar nahe am Fluchtweg
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Interieurdesign – Mock-upFahrerarbeitsplatz
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Interieurdesign – Mock-upFahrerarbeitsplatz - Stauraum
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Interieurdesign – Mock-upFahrerarbeitsplatz - Stauraum
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Interieurdesign – Mock-upBeifahrerplatz
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Interieurdesign – Mock-upRückwand
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Interieurdesign – Mock-upRückwand
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Weitere Informationen
► Test des Funktionsmodells (Pult) mit verschiedenen Layouts im Simulator (Simufer) durch Fahrer aus ganz Europa
► Testauswertung► Empfehlungen zur Standardisierung► Schnittstellen Definition – austauschbare Module► Empfehlungen an die Europäische Kommission
Weiterer Verlauf
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Weitere Informationen
► www.fav.de► www.modtrain.com► H. W. Jürgens; Erhebung anthropometrischer Maße zur Aktualisierung der
DIN 33402-Teil 2; Schriftenreihe der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin; Forschung FB 1023; Dortmund/Berlin/Dresden 2004 ,
► Arbeit auf Rädern, EU-Konsens am Lokführertisch; Designreport 10/04; Hrg. Rat für Formgebung, Frankfurt am Main;
► G. Höhne; Module für Europa; Designreport 09/05; Hrg. Rat für Formgebung, Frankfurt am Main;
► M. Rentzsch et al; Ergonomische Aspekte eines Führerstandes für den grenzüberschreitenden Verkehr; EI - Der Eisenbahningenieur 03/06; Hrg. VDEI, Frankfurt am Main;