Zugsicherungssysteme - Assistenz für Triebfahrzeugführer?

Kurzfassung

Fahrzeugbewegungen im Bahnverkehr erfordern aufgrund von Spurbindung und langen Bremswegen ein hohes Maß an Regulierung und technischer Absicherung, um Kollisionen zu vermeiden. Signale sind ein wesentlicher Teil dieser Leit- und Sicherungstechnik, die sämtliche Zugfahrten steuert. Sie müssen in kognitiv beanspruchenden Prozessen der Daueraufmerksamkeit von den Triebfahrzeugführern überwacht werden, die aus ihnen Anweisungen zur Geschwindigkeitsregulation ableiten und umsetzen. Vorbeifahrten von Zügen an Signalen mit Haltbegriff zählen jedoch zu den häufigsten Gefährdungen im Bahnbetrieb. In vielen europäischen Ländern werden daher Zugsicherungssysteme auf Basis punktförmiger Beeinflussung eingesetzt, um die Risiken „zufälliger menschlicher Fehler“ bei der Signalbeachtung zu verringern. Die Gesamtzahl der kritischen Ereignisse bleibt dennoch hoch, da die Systeme erst eingreifen, wenn der Fehler im Bremsprozess bereits eingetreten ist. Zieht man in Betracht, dass Signalverstöße in Fehlerklassifikationen überwiegend auf „ungünstige mentale Zustände“ der Lokführer zurückgeführt werden, sollten die Einflussfaktoren auf deren Entstehung vor diesem Hintergrund systematisch untersucht werden. Aktuell gibt es aber keine empirischen Befunde zu den Auswirkungen, die solche Systeme, beispielsweise die deutsche „PZB 90“, auf die Bedienerzustände und Performanz von Triebfahrzeugführern bei Ausübung ihrer Fahr- und Kontrollaufgaben haben. Ein entsprechendes kognitives Wirkungsmodell für den Zusammenhang zwischen Aufmerksamkeitsdefiziten und Vorbeifahrten am Haltsignal wurde auf Basis der Arbeiten von Endsley sowie Parasuraman und Manzey entwickelt. Dies wird im vorliegenden Artikel ausführlich dargestellt. In einem weiteren Schritt wird beschrieben, wie dieses Modell in der Simulationsumgebung RailSET® experimentell überprüft werden soll. Dabei wird angenommen, dass es unter Nutzung des Zugsicherungssystems zu Zuständen der verminderten Vigilanz und Passivität der Triebfahrzeugführer kommt, welche auch monotone Bedienerzustände kennzeichnen. Es wird erwartet, dass die Bedienerzustände durch spezifische Verhaltensweisen gekennzeichnet sind. Blickbewegungsmessung soll zum Einsatz kommen, um Verschiebungen in der Aufmerksamkeitsverteilung zu analysieren. Auch Reaktionszeitmaße und ein Nebenaufgabenparadigma sollen Anwendung finden. Im Ausblick werden abschließend Ansätze diskutiert, wie Aufmerksamkeitsdefiziten gezielt entgegenwirkt werden und damit ein echter Assistenz-Charakter der Zugsicherung erreicht werden kann.