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Federal Railroad Administration

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The Federal Railroad Administration (FRA) promotes safe and environmentally sound rail transportation. The FRA conducts research and development tests to evaluate projects in support of its safety mission and to enhance the railroad system as a national transportation resource. Public education campaigns on highway-rail grade crossing safety and the danger of trespassing on rail property are also administered by FRA. Bookmark this collection https://rosap.ntl.bts.gov/collection_fra or https://doi.org/10.21949/1530835.

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  • Safety Equivalence of Apta 8G and Gmrt 5G Seat Tests Based on Human Injury Research Results
    Safety Equivalence of Apta 8G and Gmrt 5G Seat Tests Based on Human Injury [Research Results]
    Shurland, Melissa ;
    Severson, Kristine
    2024-04-01 | PDF
    The Federal Railroad Administration (FRA) sponsored research conducted at the Volpe Center aimed to assess the safety equivalence of the passenger rail seat dynamic test requirements specified in the United States (US) APTA [1] and Great Britain (GB) GMRT [2] safety standards. In this study, Volpe Center researchers utilized finite element (FE) sim ...
  • The Expertise Management Framework for Railroad Safety Leadership Research Results
    The Expertise Management Framework for Railroad Safety Leadership [Research Results]
    Jones, Michael E ;
    Coplen, Michael
    2024-04-01 | PDF
    Due to shifting demographics and an aging employee population, certain rail safety leadership skills, including both technical and non-technical skills, are at risk of disappearing. The sheer volume of railroad workforce turnover suggests that neither succession-planning nor workforce-promotion programs alone will adequately mitigate seniority know ...
  • Fullscale Grade Crossing Impact of a Singleframe Highway Truck into an LNG Tender
    Full-scale Grade Crossing Impact of a Single-frame Highway Truck into an LNG Tender
    Carolan, Michael ;
    Eshraghi, Shaun
    2024-03-21 | PDF
    FRA sponsored a research team from Transportation Technology Center, Inc. (TTCI) to execute a grade crossing side impact test of a heavy highway vehicle (dump truck) into a liquified natural gas (LNG) fuel tender at the Transportation Technology Center (TTC) in Pueblo, CO, on September 22, 2021. A team from Volpe National Transportation Systems Cen ...
    Supporting Files
  • Improving Crash Energy Management CEM of Tank Cars
    Improving Crash Energy Management (CEM) of Tank Cars
    Taylor, Philip S ;
    Londono, Juan
    2024-02-01 | PDF
    The Federal Railroad Administration sponsored a 2-year research effort between August 2020 and August 2022 to investigate multiple mitigation concepts for hazmat tank cars, aimed at improving their puncture resistance. The team first developed and validated a finite element (FE) model of a full-scale tank car subject to shell (i.e., side) impact. R ...
  • Impact of Advanced Train Control Technologies on Rail Network Safety and Operational Performance
    Impact of Advanced Train Control Technologies on Rail Network Safety and Operational Performance
    Pouryousef, Hamed ;
    Singh, Som P.
    2024-02-01 | PDF
    From September 2018 to September 2021, the Federal Railroad Administration contracted Sharma & Associates to conduct an analysis of simulation results from a 5,000-mile mini-network, scaled up to represent characteristics of the North American rail system. The results showed that implementation of an advanced braking system (ABS) nationwide could y ...
  • Development of Railroad Trespassing Database Using Artificial Intelligence
    Development of Railroad Trespassing Database Using Artificial Intelligence
    Zaman, Asim ;
    Huang, Zhe
    2024-02-01 | PDF
    The Federal Railroad Administration (FRA) sponsored a research team from Rutgers University to develop a proof-of-concept Trespassing Database using Artificial Intelligence (AI) technology to automatically process large volumes of live or recorded video data. The team used the Rutgers AI algorithm to analyze over 27,000 hours of live video data and ...
  • Modeling and Analysis of Phase Change in a DOT113 Tank Car Surrogate Filled with Liquid Nitrogen
    Modeling and Analysis of Phase Change in a DOT-113 Tank Car Surrogate Filled with Liquid Nitrogen
    Carolan, Michael ;
    Eshraghi, Shaun
    2024-02-01 | PDF
    As part of a series of impact tests, the Federal Railroad Administration (FRA) sponsored a research team from Transportation Technology Center, working with Volpe National Transportation Systems Center (Volpe), to analyze the side impact puncture performance of a surrogate DOT-113 tank car filled with cryogenic liquid nitrogen (LN2). This was the t ...
  • An Automation Awareness Assistant for Automated Train Operations Research Results
    An Automation Awareness Assistant for Automated Train Operations [Research Results]
    Jones, Michael E ;
    Cowen, Michael B
    2024-02-01 | PDF
    From August 8, 2022, to January 31, 2024, the Federal Railroad Administration (FRA) sponsored Monterey Technologies, Inc. to design and develop an improved interface between human operators and advanced automation in rail systems. Applying user-centered design (UCD) methodology, the team prototyped and demonstrated a locomotive cab user-interface ( ...
  • Side Impact Test and Analyses of a DOT113C120W9 Tank Car with Cryogenic Lading
    Side Impact Test and Analyses of a DOT-113C120W9 Tank Car with Cryogenic Lading
    Eshraghi, Shaun ;
    Belport, Steve
    2024-01-16 | PDF
    As part of a research program to improve transportation safety for tank cars carrying hazardous materials, the Federal Railroad Administration (FRA) sponsored Transportation Technology Center, Inc. (now MxV Rail) and the Volpe National Transportation Systems Center (Volpe) to test and analyze the side impact puncture performance of a DOT-113 tank c ...
  • Automated Train Operations Sensor Platform Framework Requirements
    Automated Train Operations Sensor Platform Framework Requirements
    Hunter, David C
    ORCID ICON IMG
    2024-01-02 | PDF
    The Sensor Platform (SP) Framework was a system engineering project conducted in conjunction with the Association of American Railroads-funded development of automated train operation (ATO) system requirements. The SP is a device that monitors the external environment in front of the train for potential hazards and interfaces with other locomotive ...
  • Stakeholder Perceptions of the Fatigue and Safety of Locomotive Engineers
    Stakeholder Perceptions of the Fatigue and Safety of Locomotive Engineers
    Dunn, Naomi J.
    ORCID ICON IMG
    2023-12-01 | PDF
    This report documents stakeholder perspectives and opinions on the fatigue and safety of freight locomotive engineers. This work follows an online survey sponsored by the Federal Railroad Administration, developed by the Virginia Tech Transportation Institute, and distributed to members of the Brotherhood of Locomotive Engineers and Trainmen and th ...
  • Full Moving Block FMB Concept and Requirements Specification for Railroad Operations Research Results
    Full Moving Block (FMB) Concept and Requirements Specification for Railroad Operations [Research Results]
    Jacobini, Francesco Bedini ;
    Dorsey, Veronica
    2023-11-01 | PDF
    The Federal Railroad Administration sponsored Transportation Technology Center, Inc., (MxV Rail), in collaboration with a rail industry stakeholder technical advisory group (TAG), to refine concepts and develop interoperable requirements for the Full Moving Block (FMB) method of train control. The team worked to develop an FMB Concept of Operations ...
  • Expertise Management A Promising Approach for Succession Planning Research Results
    Expertise Management: A Promising Approach for Succession Planning [Research Results]
    Jones, Michael E ;
    Coplen, Michael
    2023-11-01 | PDF
    The railroad industry is facing a significant loss of expertise that succession planning programs alone cannot adequately mitigate, largely due to shifting demographics and an aging employee population. In 2022, FRA’s Office of Research, Development, and Technology’s Human Factors Division sponsored TrueSafety Evaluation to demonstrate an innovativ ...
  • RailMounted Optical Fiber Sensors for Monitoring Track Transitions Research Results
    Rail-Mounted Optical Fiber Sensors for Monitoring Track Transitions [Research Results]
    Stuart, Cameron ;
    Mishra, Debakanta
    2023-11-01 | PDF
    The Federal Railroad Administration (FRA) sponsored a research team from Oklahoma State University (OSU) to assess how well Optical Fiber Sensors (OFS), specifically Fiber Bragg Grating (FBG) sensors, can monitor railroad track transitions. The initial laboratory work focused on comparing the strains and deflections in a section of statically-loade ...
  • Automated Train Operations ATO Safety and Sensor Development
    Automated Train Operations (ATO) Safety and Sensor Development
    Stoehr, Nate ;
    Dvorak, Martin
    2023-10-01 | PDF
    The goal of the Automated Train Operations (ATO) Safety and Sensor Development Project was to define system requirements for a locomotive-borne sensor platform (SP) to support the ATO concept. Transportation Technology Center, Inc. conducted market research to gain an understanding of available commercial off-the-shelf (COTS) sensor technologies th ...
  • Implementing SLSIprovided Opportunities Continues to Support Safety Culture Growth Research Results
    Implementing SLSI-provided Opportunities Continues to Support Safety Culture Growth [Research Results]
    Kidda, Starr ;
    Howarth, Heidi D
    2023-10-01 | PDF
    The Short Line Safety Institute (SLSI) measures short line and regional railroads’ safety culture using a multi-method assessment process that examines safety culture performance across the U.S. Department of Transportation (DOT) Safety Council’s 10 Core Elements of a Strong Safety Culture (Morrow & Coplen, 2017). This document summarizes findings ...
  • IETMS Positive Train Control Passenger Braking Algorithm Enhancement Phase II
    I-ETMS™ Positive Train Control Passenger Braking Algorithm Enhancement – Phase II
    Dasher, Jeremy ;
    Anaya, Rachel
    2023-09-29 | PDF
    The Federal Railroad Administration (FRA) funded Transportation Technology Center, Inc. (TTCI) to examine the performance benefits of four potential modifications to the current methodology used for passenger braking enforcement algorithms (EA) in the Interoperable Electronic Train Management System (I-ETMS™) Positive Train Control (PTC). Additiona ...
  • Improving Thermal Protection of Cryogenic Tank Cars Through Testing Analysis and Evaluation of Pressure Relief Valve System Performance
    Improving Thermal Protection of Cryogenic Tank Cars Through Testing, Analysis, and Evaluation of Pressure Relief Valve System Performance
    Mattos, Garrett ;
    Friedman, Keith
    2023-09-27 | PDF
    The Federal Railroad Administration (FRA) sponsored a research team to conduct high fidelity finite element (FE) modeling to evaluate the effects of post-derailment motion on PRV system damage and the performance of structural countermeasures. The team conducted physical tests to measure the response of a typical PRV under cryogenic liquid flow as ...
  • Load Environment Characterization of Tank Car Stub Sill During Revenue Operations
    Load Environment Characterization of Tank Car Stub Sill During Revenue Operations
    Martin, Timothy
    ORCID ICON IMG
    2023-09-01 | PDF
    Fractures in the stub sills of tank cars pose a significant problem for the rail industry due to the potential for damage to the tank structure and possible release of the contents. Previous FRA research revealed that high magnitude coupling forces that occur in yard operations have the potential to exceed yield limits of mild steel. A research tea ...
  • Development of a Bayesian Network Based Accident Model for Hazmat Unit Trains
    Development of a Bayesian Network Based Accident Model for Hazmat Unit Trains
    Johnson, Peter ;
    Bailakanavar, Mahesh Raju
    2023-09-01 | PDF
    The objective of this research project was to develop a predictive risk model for the release of hazardous material transported in unit trains using data science techniques for available rail accident and traffic data. This work builds upon previous research (Bing, et al., 2015) which examined the causal sequence of events which can lead to a rail ...
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