Elektromechanische Anlagen und Kommunikationssysteme (EMK)

Einsatzleitzentrale Kantonspolizei Luzern

Innerhalb der Verkehrsinfrastruktur stellen die elektromechanischen Anlagen und die Kommunikationssysteme Schlüsselkomponenten dar. Die Sicherheit und Verfügbarkeit der Strasseninfrastruktur hängt im Wesentlichen von der einwandfreien Funktion dieser Systeme ab. Der Einzug von modernen Informatiklösungen hat einerseits viele Anwendungen zur Erhöhung der Sicherheit ermöglicht, anderseits erfordern moderne Traffic-IT Systeme einen höheren Aufwand im Betrieb und in der Wartung.

Energieversorgung

NS-Hauptverteilung / Batterien USV-Anlage

Die Energieversorgung aller Anlagen ist eine zentrale Funktion. Sie besteht aus der Einspeisung von den übergeordneten Netzen und deren Messung und Verteilung. Um die Verfügbarkeit der Energieversorgung zu erhöhen, werden Grossanlagen wie Tunnels immer über zwei unabhängige Netze versorgt. Eine unterbruchslose Stromversorgung (USV) garantiert den Betrieb bei kurzzeitigen Unterbrüchen wie z.B. Blitzschlag. Wichtige Anlagen, wie die Kommunikationssysteme, sind so in der Lage bis zu einer Stunde ohne fremde Energie auszukommen.


Beleuchtung

Führungs- und Fahrbahnbeleuchtung

Innerhalb von den Tunnelanlagen werden hauptsächlich drei Beleuchtungsarten unterschieden. Die Durchgangsbeleuchtung dient der gleichmässigen Ausleuchtung des Fahrraumes. Zur Anpassung des menschlichen Auges an die ändernden Lichtverhältnisse werden in den Portalzonen Adaptionsbeleuchtungen realisiert. Um bei einem Ereignis die Selbstrettung zu ermöglichen, werden Notbeleuchtungen installiert. Diese dienen zur Ausleuchtung der Rettungswege. Zusätzlich werden in neuester Zeit die optischen Leiteinrichtungen vorgesehen. Sie dienen der besseren Erkennung der Fahrbahnränder.


Lüftung

Ventilatorennische mit 5 Strahlventilatoren

Die Tunnellüftung erfüllt im Normal- wie auch im Brandfall eine wichtige Funktion. Im Normalbetrieb forciert sie anhand der gemessenen Luftqualität im Tunnel den Luftwechsel. Die Luftqualität in einem Tunnel wird hauptsächlich bestimmt durch Messungen der Sichttrübung und des CO-Gehalts. Durch die Ausrüstung praktisch aller PW mit Katalysatoren verliert die CO-Messung immer mehr an Bedeutung. Im Falle eines Brandes werden von der Lüftungssteuerung je nach Brandort verschiedene Szenarien abgehandelt, welche einerseits die Selbstrettung ermöglichen und anderseits die Ausbreitung des Brandes minimieren.


Signalisationen

Signalisationen auf Autobahnen

Fahrstreifensignalisation Spier Süd

Um bei Ereignissen oder bei Verkehrsüberlastungen den Verkehr beeinflussen zu können, ist eine dynamische Signalisation notwendig. Hauptbestandteile sind Wechselsignale, Fahrstreifensignalisation, Wechseltextanzeigen und Mittelstreifenüberfahrten. Letztere bietet die Möglichkeit, den Verkehr von einer Fahrspur über den Mittelstreifen auf die Gegenfahrbahn zu leiten, wie es z.B. bei Arbeiten in einer Tunnelröhre notwendig ist. Weiterhin kann bei einem Unfall die Unfallstelle, trotz hohem Verkehrsaufkommen, schnell vom Operator der Einsatzleitzentrale gesichert werden.

Lichtsignalanlagen

Steuerung Lichtsignalanlage Seetalplatz Emmen

In den letzten Jahren wurde eine Vielzahl von Lichtsignalanlagen durch Kreisel ersetzt. Bei Knoten mit asymmetrischen Belastungen garantieren aber Lichtsignalanlagen nach wie vor einen höheren Verkehrsdurchsatz des Knotens. In Agglomerationsgebieten kann mit Lichtsignalanlagen der öffentliche Verkehr auf elegante Weise bevorzugt werden. Mehrere Lichtsignalanlagen werden über einen Bereichsrechner zusammen koordiniert. Hier besteht die Möglichkeit den Verkehr zu koordinieren und regional zu beeinflussen. Nötigenfalls auch gewisse Verkehrsströme zu beschleunigen oder zu bremsen.


Sicherheitsanlagen

Videoüberwachung

Kameramast Kreisel Schlund

Das Autobahnnetz wird an neuralgischen Punkten sowie in den Tunnels mittels Videokameras überwacht. Das System ermöglicht so dem Operator der Einsatzleitzentrale eine visuelle Einschätzung der Situation. Somit ist er in der Lage, besser auf Ereignisse reagieren zu können. Im Weiteren können Unfälle, Staus, Rauch oder Falschfahrer mittels digitaler Bildauswertung erkannt und sofort die nötigen Aktionen eingeleitet werden. Die Systeme sind heute in der Lage, Unfälle zu detektieren und die Unfallsequenzen aufzuzeichnen und zu speichern.

Branddetektion

Tunnel-Brandmeldeanlage Schlund

Bei einem Brandereignis sind die Minuten unmittelbar nach dem Eintreten des Ereignisses die wichtigsten um Mensch und Material vor Schaden zu bewahren. Auf die Detektion von Bränden wird somit sehr grosses Gewicht gelegt. In den Tunnels des Kantons Luzern sind die so genannten Fibro-Laserkabel im Einsatz, welche den Tunnel auf seiner ganzen Länge lückenlos überwachen. Bei einer Brandmeldung werden bei allen sicherheitsrelevanten Anlagen die entsprechenden Aktionen ausgelöst. Vordefinierte Reaktionen minimieren die Risiken und helfen Mensch und Material zu schützen.

Funksysteme

Tunnelfunkausrüstung / Natelantennen Tunnel

Bei einem Unfall sind die Ereignisdienste darauf angewiesen, dass die Funkverbindungen auf dem gesamten Streckennetz verfügbar sind. Innerhalb der Tunnel müssen zu diesem Zweck Funkanlagen vorgesehen werden. Anwender der zur Verfügung gestellten Funkkanäle sind die Verkehrspolizei, Feuerwehr, Sanität und der Unterhaltsdienst. Für den Handy- und Radioempfang sind ebenfalls spezielle Funksysteme im Einsatz, die den unterbruchslosen Empfang im Tunnel gewährleisten. Via der UKW-Einsprechanlage werden die Automobilisten über Ereignisse im Tunnel informiert.

Notrufanlage

SOS-Nischen im Tunnel mit Notruftelefon und Feuerlöscher

Entlang der offenen Strecken und in den Tunnels sind in regelmässigen Abständen Notrufsäulen installiert. Bei einem Anruf wird dem Operator in der Einsatzleitzentrale direkt der Standort bekannt gegeben. Wird eine SOS-Kabine im Tunnel benutzt, so wird die entsprechende Kamera aufgeschaltet und das Videobild auf die Grossbildanzeige übertragen. Weiter wird im Tunnel die Beleuchtung auf hell geschaltet. Durch den Umstand, dass praktisch alle Verkehrsteilnehmer mit einem Handy ausgerüstet sind, werden diese nur sehr wenig gebraucht.


Zentraleinrichtungen

Kommunikationsmodell übergeordnete Systeme

Die wichtigste Komponente beim Betrieb von Autobahnen und Tunneln ist das übergeordnete Kommunikationssystem (UeKS). Es sichert die Kommunikation unter den elektromechanischen Systemen und führt alle Informationen in der Einsatzleitzentrale (ELZ) der Kantonspolizei zusammen. Konkret: Wenn eine Brandmeldeanlage einen Brand feststellt, wird auch die Ventilation erfahren, dass sie ihre Brandprogramme abarbeiten muss. Ebenso die Verkehrslenkungsanlage, die den Tunnel sperren muss. Mittels eines übergeordneten Leitsystems (UeLS) werden alle wichtigen Daten und Bilder auf Grossbildschirmen in der Einsatzleitzentrale visualisiert. Das gesamte System wird von der Kantonspolizei überwacht. Bei ihr treffen die Störmeldungen visualisiert ein. Tritt ein Störfall ein, kann die Polizei sofort reagieren und entsprechende Massnahmen einleiten.


Kabelanlagen

Kabeltrassee Kabelkeller Zentrale Schlund Süd

Um die beschriebenen Signale, Bilder und Befehle und nicht zuletzt die elektrische Energie zu übertragen, ist eine Vielzahl von verschiedenen Kabeln und Rohrleitungen notwendig. Dies geht von der monumentalen Hochspannungseinspeisung bis zum filigranen Glasfasernkabel mit einem Durchmesser von 0.05 mm. Bei der Auslegung der Kabelrohranlagen wird darauf geachtet, dass sie den wachsenden Anforderungen durch Erweiterungen der Anlagen gewachsen ist.


Nebeneinrichtungen

Brandmeldeanlage Zentrale / Zentralenlüftung

Um Zentralen betreiben zu können, müssen Nebeneinrichtungen wie Heizungen, Lüftungen bzw. Klimageräte realisiert werden. Durch die Abwärme der elektronischen Komponenten fallen in Räumen grosse Mengen von Wärme an. Oft muss durch Klimageräte die Temperatur reguliert werden, um so eine vorzeitige Alterung der Systeme zu verhindern. Selbstverständlich sind alle Zentralen mit Brandmeldeanlagen ausgerüstet, welche die eigentliche Zentrale sowie die Kabelkeller überwachen. Die Verfügbarkeit der Zentralen ist von grosser Bedeutung, denn sie bilden das Herz der Strasseninfrastruktur des Kantons Luzern.