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Passive Sicherheit von Schienenfahrzeugen des Personenfernverkehrs - Methoden und Strategien zur Verbesserung des Insassenschutzes
Sohr, Steffen
In der vorliegenden Arbeit werden grundlegende Zusammenhänge sowie Möglichkeiten und Grenzen hinsichtlich eines verbesserten Insassenschutzes im Kollisionsfall in Fahrzeugen des Schienenfernverkehrs dargestellt. Insbesondere wird der Einfluss der Fahrzeug - Verzöge-rungscharakteristik im Crashfall und der Einsatz von Schutzsystemen auf die Insassenbelastungen unter Berücksichtigung unterschiedlicher Sitzkonfigurationen im Fahrgastraum mit Hilfe von Simulationsmodellen untersucht. Dabei werden sowohl in die vorhandenen Innen-einrichtungskomponenten integrierbare Schutzsysteme (z. B. lokale Polsterung) berücksichtigt, als auch Rückhaltesysteme, die in der Kraftfahrzeugsicherheit Stand der Technik sind. Die Ergebnisse der Arbeit sollen dazu beitragen, ein integriertes Sicherheitskonzept für Kollisionen von Schienenfahrzeugen zu entwickeln. Zur Ermittlung der Insassenbelastungen in Abhängigkeit von der Sitzkonfiguration im Fahr-gastbereich werden die Reihenbestuhlung sowie die vis-a-vis - Bestuhlung mit und ohne Tisch untersucht. Die Belastungen des Triebfahrzeugführers sind unter Verwendung eines repräsentativen Führerstandsmoduls ermittelt worden.Für die Reihenbestuhlung zeigen die Simulationsergebnisse, dass mit Hilfe einer energieab-sorbierenden Rückenlehne unter Verwendung von lokalen Polsterungen im Bereich des Kopf- und Knieanpralls Fahrgastsitze in Schienenfahrzeuge gezielt als Rückhaltesysteme genutzt werden können, um die Insassenbelastungen zu reduzieren. Mit Hilfe eines zwischen den Sitzen angeordneten als Rückhaltesystem dimensionierten Tisches können bei der Visàvis Sitzanordnung die Insassenbelastungen derart reduziert werden, dass die Grenzwerte der biomechanischen Schutzkriterien eingehalten werden. Die Integration von energieabsorbierenden Strukturen führt zu einer zusätzlichen signifikanten Reduzierung der Belastungen des Becken- und Abdominalbereiches und des Kopfes. Hinsichtlich unterschiedlicher Körpergrößen sind Tisch- und Tischplattengeometrie zu optimieren. Hier besteht zusätzlicher Untersuchungsbedarf. Die Ergebnisse der Insassensimulationsrechnungen für das Führerstandsmodul zeigen, dass unter Berücksichtigung der Fahrzeugcharakteristik ein hinreichender Schutz des Triebfahrzeugführers nur mit Hilfe eines Dreipunktgurtes mit Gurtkraftbegrenzung gegeben ist. Das Ziel, durch geeignete Maßnahmen die Sicherheit der Reisenden bei Kollisionen zu erhöhen, darf nicht zu einem Attraktivitätsverlust des Schienenverkehrs führen. Maßnahmen des Insassenschutzes im Innenbereich müssen deshalb in die bestehenden Inneneinrichtungskomponenten integriert werden. Das Einbeziehen von Sitzen und Tischen in das Energieabsorptionsmanagement des Gesamtsystems Fahrzeug bietet die Chance, sowohl technisch als auch wirtschaftlich realisierbare Lösungen zur Verbesserung der Kollisionssicherheit von Schienenfahrzeugen unter Berücksichtigung der Folgen für die Reisenden einzuführen.
