XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Борьба с шумом стала в Германии не только экологической, но и социальной и даже политической проблемой. Правительство страны выделяет дополнительные средства на планирование и осуществление разнообразных мер по защите от шума в ближайшие годы.

Железные дороги Германии (DB) и федеральное министерство транспорта и цифровой инфраструктуры (BMVI) приступили к реализации программы I-Lena, призванной привлечь поставщиков технических средств и оборудования для железнодорожного транспорта , высшие учебные заведения, ассоциации и отдельных специалистов к разработке и испытаниям специального оборудования, а также реализации других мер, в комплексе направленных на снижение уровня шума, генерируемого железными дорогами .Для проведения соответствующих испытаний выделены два участка : Франкфурт-на-Одере - Губен вблизи границы с Польшей и часть линии Мюнхен - Регенсбург в Баварии.

При выборе экспериментальных участков руководствовались следующими критериями :

отсутствие наложения на шумоизлучение, исходящее от железнодорожного пути, шума от других источников ;

неприемлемость наличия приближенных к пути строений и плотной растительности ;

отсутствие насыпей и выемок ;

наличие смешанного пассажирского и грузового движения, что отвечает требованию репрезентативности участков ;

постоянная скорость движения поездов в местах проведения экспериментов.

Тестирование средств и мер защиты от шума должнопроводиться без каких-либо финансовых затрат со стороны разработчиков. Подходящие расходы будут изменятьсяза счет грантов общей суммой 5,7 млн евро, выделяемых в рамках государственной программы перспективных инвестиций.

Средства борьбы с шумом должны быть представлены в виде прототипов , готовых к проведению тестирования. Их техническую пригодность будет оценивать Федеральное бюро железнодорожного транспорта (ЕВА). Ответственность за установку средств защиты и последующее проведение измерений шума возложена на компанию DBNetz - оператора железнодорожной инфраструктуры.

К середине августа 2016 г. было получено около 50 заявок на тестирование предложений разной направленности: от подавления шума в источниках до установки шумозащитных экранов разной конструкции. Выбранные для тестирования заявки должны пройти согласование с их авторами , чтобы приступить к испытаниям на железных дорогах Германии в первой половине 2017 г.

Инициативы

Первый часть по программе I-Lenaрассчитана на двухлетний период , однако ожидается, что программа I-Lena будет продлена до 2020 г. Это лишь одна из совместных инициатив DB и федерального правительства , призванных решать проблему улучшения шумовой обстановки на железных дорогах , которая в последние годы постепенно приобретает политический характер. Правительство Германии стремится всеми мерами снижать активность представляющих население инициативных групп, принимая решения о государственном финансировании мер по борьбе с шумом на железных дорогах.

Не менее заинтересованы в доведении до общественности своих намерений добиваться экологической частоты и DB. Руководство компании намерено уменьшить вдвое уровень шума , создаваемого железными дорогами. Предполагалось полностью оборудовать парк грузовых вагонов тормозными колодками из композитных материалов. Результатом программы должно явиться снижение создаваемого уровня шума на 10дБ, что означает снижение на 50% уровня шума, воспринимаемого человеческим ухом.

Пакет QuietRailStrategy

Программа совершенствования подвижного состава DB находится в соответствии заявленного в марте 2016 г. пакета мероприятий , названного QuietRailStrategy и касающегося деятельности в трех направлениях.

Одно из этих направлений охватывает программу I-Lena и ряд инициатив в области подвижного состава. На ремонт парка грузовых вагонов тормозными колодками из композитных материалов к 2020 г. будет выделено 152 млн евро. На магистральных линиях сети DB будут обустроены 15 шумоизмерительных станций, в задачу которых входит оценка эффективности мер по переводу грузовых вагонов на композитные тормозные колодки. Первая шумоизмерительная станция организована в федеральной земле Баден-Вюртемберг на четырехпутной магистрали в Ахерн-Энсбахе к северу от Оффенбурга, в долине Рейна.

Учреждена специальная " инновационная " награда в категории "малошумные вагоны ". На ее получение могут претендовать вагоны, уровень шума которых ниже порога, установленного действующими европейскими нормами.

BMVIобъявило о намерении в 2016-2018 гг. выделить 30 млн евро на проект InnovativeFreightWagon, предполагающий разработку, создание и испытания опытных образцов подвижного состава, отличающегося от эксплуатируемого меньшим уровнем шума , более высокой энергоэффективностью и экономичностью в эксплуатации.

Вторым направлением пакета QuietRailStrategy является проведение мер по защите окружающей железнодорожную инфраструктуру среды. К ним относится возведение вдоль железнодорожных линий шумозащитных стенок и экранов и прочие меры пассивного характера , включая установку в окнах домов , расположенных вблизи железной дороги , звуконепроницаемых стекол. Государство финансирует эти мероприятия с 2007 г.; до 2015 г. средства на их реализацию выделялись в размере 100 млн евро в год.

Третье направление предусматривает вступление в силу закона , согласно которому с 2020 г. ни один грузовой вагон, не соответствующий критериям контроля шумоизлучения, не может быть допущен на национальную сеть железных дорог.

Планирование и подготовка шумовых карт

Ответственность за планирование мер по снижению уровня шума на железнодорожных линиях вне зон застройки возложена на ЕВА. В основу планов мероприятий, составляемых ЕВА на первом этапе, должны быть положены данные карт распределения шумов, которые предстоит составить в течение следующих 12 мес. На данном этапе ведется подготовка пилотного плана мероприятий, его выполнение позволит определить наиболее эффективные меры по снижению уровня шума.

Расхождения с позицией Брюсселя

Закон, запрещающий эксплуатацию на сети железных дорог Германии грузовых вагонов, не встретил должного понимания на европейском уровне и был воспринят весьма неосторожно. Так например, Комиссия ЕС не готова к решительным действиям в части борьбы с шумом на железных дорогах и рекомендует достаточно сдержанный подход к решению данной проблемы. Также решение BMVI о запрете эксплуатации " шумных " грузовых вагонов с 2020 г. вызвало также упреки со стороны еврокомиссара по транспорту.

В то же время многие страны ЕС не считают шумовое загрязнение окружающей среды, вызванное деятельностью железных дорог, значимой проблемой. Этим, объясняется то , почему Комиссия ЕС не видит настоятельной необходимости в дальнейшем изменении законодательства, регулирующего уровень шума на железных дорогах.

Железнодорожный транспорт как источник шума и цели швейцарской программы

В Швейцарии железнодорожный транспорт играет важную роль. На развитой сети железных дорог предлагаются транспортные услуги высокого качества при большой частоте следования поездов. В грузовых коридорах, особенно транзитных, важной целью является сокращение объемов перевозок автомобильным транспортом в пользу железнодорожного, что было не раз поддержано народными референдумами. Чтобы достичь этой цели, Швейцария реализует масштабные строительные проекты в обоих международных трансальпийских коридорах ( Готард и Лёчберг – Симплон ), на что выделено около 14 млрд евро.

Анализ экономической эффективности и действенности известных способов борьбы с шумом, проведенный до начала проектирования, показал, что наилучшие результаты можно получить благодаря комбинации мер, предусматривающих воздействие непосредственно на источник шума и строительство шумозащитных сооружений в местах, вызывающих наибольшие нарекания. Поэтому для борьбы с шумом на существующих линиях планируется проведение трех основных мероприятий:

модернизация подвижного состава;

строительство шумозащитных сооружений;

установка шумоизолирующих окон в домах;

Эта концепция реализуется в Швейцарии уже с 2001 г.

Согласно принятой концепции число жителей, страдающих от воздействия железнодорожных шумов , должно до 2015 г. сократиться не менее чем на две трети. Учитывая дальнейший рост объема железнодорожных перевозок и плотность населения в Швейцарии, эту задачу следует воспринимать как достаточно важную.

Этапы реализации концепции. Модернизация подвижного состава

Модернизация тормозной системы с переходом на колодки из композиционного материала является также важным шагом в направлении повышения надежности системы колесо - рельс. Для соблюдения требуемых показателей по тормозной мощности необходимо, чтобы тормозное оборудование было рассчитано уже с учетом коэффициента трения новых тормозных колодок. В Швейцарии в этом случае требуется сертификация оборудования службами, осуществляющими процедуру допуска. Поскольку за прошедшие десятилетия появились множество грузовых выгонов самых разнообразных типов, такая инженерная работа требует значительных затрат времени и денежных средств. Процедура допуска предусматривает многократные проверки технических решений, реализуемых в ходе модернизации подвижного состава, в эксплуатационных условиях (испытательные поездки).

На швейцарской сети обращаются грузовые и служебные вагоны, принадлежащие разным владельцам, в том числе компаниям SBB Infrastruktur и SBB Cargo, входящим в состав холдинга Федеральных железных дорог Швейцарии (SBB).

Финансовые и технические затраты на модернизацию подвижного состава гарантированно окупаются, при этом от заблаговременно принятых мер по снижению уровня шума выигрывают все населения, проживающее вблизи железных дорог. Кроме того, отпадает необходимость в строительстве шумозащитных стенок, от которых к тому же страдает ландшафт.

Меры по модернизации инфраструктуры

Федеральное бюро транспорта Швейцарии (BAV) в качестве надзорного органа разработало календарный план для всей сети и обязательные критерии строительства. Разработанные на основе этого плана проекты должны пройти утверждение в бюро BAV и обсуждение с участием всех заинтересованных сторон (населения, федеральных, кантональных и местных властей) для оценки их акустической эффективности, затратности охраны окружающей среды и ландшафтов. После этого принимается окончательное решение.

В густонаселенных районах, расположенных вдоль железнодорожных линий, особенно тех, по которым осуществляются грузовые перевозки, локальная эффективность шумозащитных стенок очень высока. Этому способу шумозащиты присущи некоторые недостатки:

высокий уровень капитальных затрат;

длительные сроки, требующиеся для проектирования и строительства стенок вблизи загруженных линий;

длительное урегулирование конфликтов с населением, местными властями, экологическими службами и др., затягивающее получение разрешения на строительство;

невозможность полной защиты от шума части строений, обусловленная топографическими условиями и плотностью застройки;

частичное ограничение обзора для пассажиров поездов.

Финансирование и достигнутые результаты

Мероприятия по борьбе с шумом на железных дорогах финансируются из фонда, который был создан в Швейцарии для реализации крупных транспортных инфраструктурных проектов. Это специальное финансирование дает большие преимущества при реализации крупных инфраструктурных проектов, поскольку такое финансирование чаще всего не связано с ежегодным процессом утверждения бюджета парламентом. За последние годы в борьбе с шумовым воздействием железнодорожного транспорта достигнуты значительные успехи. В большинстве районов страны, где эта проблема является предметом особых забот, по инициативе железнодорожных инфраструктурных служб разработаны крупные проекты. Так, путем реализации мер по защите от шума, включающих модернизацию подвижного состава, удалось улучшить экологические условия для110 тыс. чел.

В первую очередь необходимо было модернизировать грузовые вагоны, оборудованные чугунными тормозными колодками. Модернизация таких вагонов, принадлежащих компаниям SBB Infrastruktur и SBB Cargo, проводившаяся в течение 5 лет в вагонных депо, практически завершена. Всего при этом было модернизировано 6270 вагонов.

Первый этап проектирования и строительства шумозащитных сооружений совпал со строительством крупных транспортных коридоров через Альпы (Сен-Готард и Лёчберг). На других особо загруженных линиях велось проектирование и строительство важных инфраструктурных шумозащитных объектов. Так, к концу2010 г. в рамках концепции обновления инфраструктуры в Швейцарии было построено более 148 км шумозащитных стенок. К концу 2015 г. работы на линиях, где превышен предельный уровень шума, будут завершены.

Ускоренная замена или модернизация иностранного подвижного состава

В Швейцарии процесс модернизации грузовых вагонов практически закончился, и на ее железных дорогах обращается большое количество вагонов с пониженным уровнем шума. В связи с логарифмической шкалой акустического восприятия звука человеческим ухом возможности снижения уровня шума, производимого поездами, в состав которых входит часть устаревших вагонов, довольно ограниченны. Швейцария является единственной страной, где оснащение всех вагонов устаревших типов тормозными колодками из композиционных материалов проводится в плановом порядке. Такая ситуация связана с тем, что финансирование этого направления ведется за рубежом в недостаточном объеме.

Мероприятия по улучшению качества рельсов

Шум от движения поездов в основном связан с качением колес по рельсам. Решая проблему перехода на тормозные колодки из композиционных материалов, следует также уделять повышенное внимание качеству рельсов. Необходимые данные получают измерением шероховатости их поверхности катания. Добиваться возможно большей гладкости этой поверхности или снижать уровень колебания рельсов — вот две проблемы, которые нужно исследовать, чтобы определить потенциал снижения уровня шума непосредственно на источнике его возникновения.

Список использованной литературы
1. ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ МИРА — 2013, № 5, стр. 73-77

2. https://studbooks.net/2456698/tehnika/ohrana_truda_ekologicheskaya_bezopasnost

3.https://www.twirpx.com/file/1896298/

4.http://www.informio.ru/publications/id2909/Vlijanie-shuma-zheleznodorozhnogo-transporta-na-cheloveka-i-yekosistemu

5.https://nsportal.ru/ap/library/drugoe/2013/01/30/issledovatelskaya-rabotazheleznodorozhnyy-transport-i-okruzhayushchaya-sreda

Код для цитирования: Скопировать