TEXT consolidat: 32002L0049 — RO

02002L0049 — RO — 25.03.2020 — 005.001

Acest document are doar scop informativ și nu produce efecte juridice. Instituțiile Uniunii nu își asumă răspunderea pentru conținutul său. Versiunile autentice ale actelor relevante, inclusiv preambulul acestora, sunt cele publicate în Jurnalul Oficial al Uniunii Europene și disponibile pe site-ul EUR-Lex. Aceste texte oficiale pot fi consultate accesând linkurile integrate în prezentul document.

►B	DIRECTIVA 2002/49/CE A PARLAMENTULUI EUROPEAN ȘI A CONSILIULUI din 25 iunie 2002 privind evaluarea și gestiunea zgomotului ambiental (JO L 189 18.7.2002, p. 12)

Astfel cum a fost modificată prin:

		Jurnalul Oficial
		NR.	Pagina	Data
M1	REGULAMENTUL (CE) NR. 1137/2008 AL PARLAMENTULUI EUROPEAN ȘI AL CONSILIULUI din 22 octombrie 2008	L 311	1	21.11.2008
►M2	DIRECTIVA (UE) 2015/996 A COMISIEI Text cu relevanță pentru SEE din 19 mai 2015	L 168	1	1.7.2015
►M3	REGULAMENTUL (UE) 2019/1010 AL PARLAMENTULUI EUROPEAN ȘI AL CONSILIULUI din 5 iunie 2019	L 170	115	25.6.2019
►M4	REGULAMENTUL (UE) 2019/1243 AL PARLAMENTULUI EUROPEAN ȘI AL CONSILIULUI din 20 iunie 2019	L 198	241	25.7.2019
►M5	DIRECTIVA (UE) 2020/367 A COMISIEI Text cu relevanță pentru SEE din 4 martie 2020	L 67	132	5.3.2020

Rectificată prin:

►C1	Rectificare, JO L 005, 10.1.2018, p. 35 (2015/996)

▼B

DIRECTIVA 2002/49/CE A PARLAMENTULUI EUROPEAN ȘI A CONSILIULUI

din 25 iunie 2002

privind evaluarea și gestiunea zgomotului ambiental

Articolul 1

Obiective

(1)

Scopul prezentei directive este de a stabili o abordare comună în vederea evitării, prevenirii sau reducerii, cu prioritate, a efectelor nocive, inclusiv a disconfortului, provocate de zgomotul ambiental. În acest scop, următoarele acțiuni se pun în aplicare în mod progresiv:

(a)

determinarea expunerii la zgomotul ambiental, prin cartografierea acustică cu ajutorul metodelor de evaluare comune statelor membre;

(b)

garantarea faptului că informațiile privind zgomotul ambiental și efectele acestuia sunt puse la dispoziția publicului;

(c)

adoptarea planurilor de acțiune de către statele membre, pe baza rezultatelor obținute prin cartografierea zgomotului, în vederea prevenirii și a reducerii zgomotului ambiental unde este necesar și, în special, acolo unde nivelurile de expunere pot provoca efecte nocive asupra sănătății umane, și în vederea menținerii calității zgomotului ambiental acolo unde această calitate este corespunzătoare.

(2)

Scopul prezentei directive este, de asemenea, de a asigura o bază pentru dezvoltarea și completarea măsurilor comunitare existente privind zgomotul emis de sursele principale, în special vehiculele rutiere și feroviare și infrastructura acestora, aeronavele, echipamentele utilizate în exterior și cele industriale și mecanismele mobile. În acest scop, Comisia înaintează propunerile legislative corespunzătoare Parlamentului European și Consiliului, până la 18 iulie 2006. Propunerile iau în considerare rezultatele raportului prevăzut la articolul 10 alineatul (1).

Articolul 2

Domeniul de aplicare

(1)

Prezenta directivă se aplică zgomotului ambiental la care oamenii sunt expuși, în special în anumite zone cu construcții, în parcuri publice sau în alte zone de liniște din aglomerații, în zonele liniștite din spațiile deschise, în apropierea școlilor, a spitalelor și a altor clădiri sau zone sensibile la zgomot.

(2)

Prezenta directivă nu se aplică zgomotului provocat de însăși persoana expusă, zgomotului din activitățile casnice, zgomotului provocat de vecini, zgomotului din locurile de muncă sau zgomotului din interiorul mijloacelor de transport sau provocat de activitățile militare desfășurate în zone militare.

Articolul 3

Definiții

În sensul prezentei directive:

(a)

„zgomot ambiental” înseamnă sunetul exterior nedorit sau dăunător, generat de activitățile umane, inclusiv zgomotul emis de mijloacele de transport, traficul rutier, feroviar, aerian și din amplasamentele unde se desfășoară activități industriale, cum sunt cele definite în anexa I la Directiva nr. 96/61/CE a Consiliului din 24 septembrie 1996 privind prevenirea și controlul integrat al poluării ( 1 );

(b)

„efecte dăunătoare” înseamnă efecte negative asupra sănătății umane;

(c)

„disconfort” înseamnă gradul de neplăcere provocat de zgomotul ambiental, determinat prin anchete de teren;

(d)

„indicator de zgomot” înseamnă o scală concretă pentru descrierea zgomotului ambiental, în relație directă cu efectele nedorite ale acestuia;

(e)

„evaluare” înseamnă orice metodă utilizată pentru calculul, prognozarea, estimarea sau măsurarea valorii unui indicator de zgomot ori a efectelor dăunătoare corelate;

(f)

„Lden” (indicator de zgomot pentru zi-seară-noapte) înseamnă indicatorul de zgomot asociat disconfortului general, definit în anexa I;

(g)

„Lday” (indicator de zgomot pentru zi) înseamnă indicatorul de zgomot asociat disconfortului din timpul zilei, definit în anexa I;

(h)

„Levening” (indicator de zgomot pentru seară) înseamnă indicatorul de zgomot asociat disconfortului din timpul serii, definit în anexa I;

(i)

„Lnight” (indicator de zgomot pentru noapte) înseamnă indicatorul de zgomot asociat disconfortului din timpul nopții, definit în anexa I;

(j)

„relația doză-efect” înseamnă relația dintre valoarea unui indicator de zgomot și un efect dăunător;

(k)

„aglomerare” înseamnă o parte a unui teritoriu, delimitată de statul membru, cu o populație mai mare de 100 000 de locuitori și cu o astfel de densitate a populației, încât statul membru o consideră a fi zonă urbană;

(l)

„zonă liniștită într-o aglomerare” înseamnă o zonă, delimitată de către autoritatea competentă, care nu este expusă unei valori a indicatorului Lden sau a unui alt indicator de zgomot relevant mai mare decât o anumită valoare stabilită de statul membru, indiferent de sursa de zgomot;

(m)

„zonă liniștită în spațiu deschis” înseamnă o zonă, delimitată de către autoritatea competentă, care nu este expusă la zgomotului provenit din trafic, industrie sau activități recreative;

(n)

„drum principal” înseamnă un drum regional, național sau internațional, desemnat de statul membru, cu un trafic mai mare de trei milioane de treceri ale vehiculelor anual;

(o)

„cale ferată principală” înseamnă o cale ferată, desemnată de statul membru, cu un trafic mai mare de 30 000 treceri ale trenurilor anual;

(p)

„aeroport principal” înseamnă un aeroport civil, desemnat de statul membru, în care se înregistrează peste 50 000 de mișcări pe an (o mișcare însemnând o decolare sau o aterizare), cu excepția celor executate exclusiv pentru antrenament cu aeronave ușoare;

(q)

„cartografierea acustică” înseamnă prezentarea, pentru o anumită zonă, a datelor privind situațiile existente sau prognozate referitoare la zgomot, în funcție de un indicator de zgomot, și care evidențiază depășirile valorilor limită în vigoare, numărul persoanelor afectate dintr-o anumită zonă ori numărul de locuințe expuse la anumite valori ale indicator de zgomot;

(r)

„hartă acustică strategică” înseamnă o hartă concepută pentru evaluarea globală a expunerii la zgomotul provenit din surse diferite într-o zonă dată sau pentru a stabili previziuni generale pentru zona respectivă;

(s)

„valoare limită” înseamnă o valoare a Lden sau Lnight și, dup caz, a Lday și Levening, stabilită de statele membre, la depășirea căreia autoritățile competente trebuie să ia în considerare sau să pună în aplicare măsuri menite să micșoreze această valoare; valorile limită pot varia în funcție de tipurile de zgomot (zgomot provocat de trafic rutier, feroviar sau aerian, zgomot industrial etc.), de zonele înconjurătoare și de sensibilitatea la zgomot a populației; valorile limită pot fi, de asemenea, diferite pentru situațiile existente și pentru situații noi (în care intervine o schimbare privind sursa de zgomot sau utilizarea ariilor învecinate);

(t)

„planurile de acțiune” înseamnă planurile destinate gestionării problemei zgomotului și efectelor acestuia, incluzând planuri de diminuare a zgomotului, după caz;

(u)

„planificare acustică” înseamnă controlarea zgomotului viitor prin măsuri planificate, cum ar fi amenajarea teritoriului, ingineria sistemelor de gestionare a traficului, planificarea circulației, reducerea prin măsuri de izolare acustică a zgomotului și controlul surselor de zgomot;

(v)

„public” înseamnă una sau mai multe persoane fizice sau juridice și, în conformitate cu legislația sau practicile interne, asociațiile, organizațiile sau grupurile de astfel de persoane;

▼M3

(w)

„depozit de date” înseamnă un sistem de informații, gestionat de Agenția Europeană de Mediu, care conține informații și date referitoare la zgomotul ambiental puse la dispoziție prin intermediul nodurilor de raportare și de schimb de informații naționale aflate sub controlul statelor membre.

▼B

Articolul 4

Punerea în aplicare și responsabilități

(1)

Statele membre desemnează, la nivelurile corespunzătoare, autoritățile competente și organismele care răspund de punerea în aplicare a prezentei directive, inclusiv autoritățile care răspund de:

(a)

elaborarea și, unde este cazul, aprobarea hărților acustice și a planurilor de acțiune pentru aglomerări, drumuri principale, căi ferate principale și aeroporturi principale;

(b)

colectarea hărților acustice și a planurilor de acțiune.

(2)

Statele membre pun la dispoziția Comisiei și a publicului informațiile prevăzute la alineatul (1), până la 18 iulie 2005.

Articolul 5

Indicatorii de zgomot și aplicarea acestora

(1)

Statele membre aplică indicatorii de zgomot Lden și Lnight, prevăzuți în anexa I pentru elaborarea și revizuirea cartografierii acustice strategice în conformitate cu articolul 7.

Până când utilizarea metodelor comune de evaluare pentru determinarea Lden și Lnight devine obligatorie, statele membre pot utiliza, în acest scop, indicatorii naționali de zgomot existenți și datele conexe care trebuie convertite în indicatorii menționați anterior. Aceste date nu pot avea o vechime mai mare de trei ani.

(2)

Statele membre pot utiliza indicatori de zgomot suplimentari pentru cazurile speciale cum sunt cele enumerate în anexa I alineatul (3).

(3)

Pentru planificarea acustică și zonarea acustică, statele membre pot utiliza alți indicatori decât Lden și Lnight.

(4)

Până la 18 iulie 2005, Comisiei îi sunt comunicate de cătres statele membre informații privind orice valori limită relevante în vigoare pe teritoriile lor sau aflate în curs de elaborare, exprimate prin Lden și Lnight, și, unde este cazul, prin Lday și Levening, pentru zgomotul produs de traficul rutier, traficul feroviar, aparatele de zbor din preajma aeroporturilor și pentru zgomotul produs în zonele cu activități industriale, împreună cu explicațiile legate de punerea în aplicare a valorilor limită.

Articolul 6

Metode de evaluare

(1)

Valorile Lden și Lnight se determină cu ajutorul metodelor de evaluare definite în anexa II.

▼M4

(2)

Comisia este împuternicită să adopte acte delegate în conformitate cu articolul 12a în ceea ce privește modificarea anexei II în vederea stabilirii unor metode comune de evaluare pentru determinarea Lden și Lnight.

▼B

(3)

Efectele dăunătoare pot fi evaluate cu ajutorul relațiilor doză-efect menționate în anexa III.

▼M4

Comisia este împuternicită să adopte acte delegate în conformitate cu articolul 12a în ceea ce privește modificarea anexei III în vederea stabilirii unor metode comune de evaluare pentru determinarea efectelor dăunătoare.

▼B

Articolul 7

Cartografierea acustică strategică

(1)

Statele membre asigură că, până la 30 iunie 2007, se elaborează hărți acustice strategice care să indice situația din anul calendaristic precedent și, unde este cazul, că acestea sunt aprobate de autoritățile competente, pentru aglomerările cu mai mult de 250 000 de locuitori și pentru toate drumurile principale cu un trafic mai mare de șase milioane de treceri ale vehiculelor anual, precum și pentru căile ferate principale cu un trafic mai mare de 60 000 de treceri ale trenurilor anual și pentru aeroporturile principale de pe teritoriile lor respective.

Până la 30 iunie 2005 și, după această dată, din cinci în cinci ani, statele membre informează Comisia cu privire la drumurile principale cu un trafic mai mare de șase milioane de treceri ale vehiculelor anual, la căile ferate principale cu un trafic mai mare de 60 000 de treceri ale trenurilor anual, la aeroporturile principale și la aglomerările cu peste 250 000 de locuitori de pe teritoriile lor respective.

(2)

Statele membre adoptă măsurile necesare pentru a asigura că, până la 30 iunie 2012, iar, după această dată, din cinci în cinci ani, se elaborează hărți acustice strategice care să indice situația din anul calendaristic precedent și că, unde este necesar, hărțile strategice de zgomot sunt aprobate de autoritățile competente pentru toate aglomerările și pentru toate drumurile și căile ferate principale de pe teritoriile lor respective.

Până la 31 decembrie 2008, statele membre informează Comisia cu privire la toate aglomerațiile și la toate drumurile și căile ferate principale de pe teritoriile lor respective.

(3)

Hărțile acustice strategice îndeplinesc condițiile minime prevăzute în anexa IV.

(4)

Statele membre învecinate cooperează la cartografierea acustică strategică în zonele din apropierea frontierelor.

(5)

Hărțile acustice strategice sunt analizate și, în cazul în care este necesar, revizuite, cel puțin din cinci în cinci ani începând de la data elaborării lor.

Articolul 8

Planuri de acțiune

(1)

Statele membre asigură că, până la 18 iulie 2008, autoritățile competente elaborează planuri de acțiune pentru a gestiona, pe teritoriile lor, problemele și efectele zgomotului, inclusiv prin reducerea zgomotului, în cazul în care este necesar, pentru:

(a)

zonele din apropierea drumurilor principale cu un trafic mai mare de șase milioane de treceri de vehicule anual, a căilor ferate principale cu un trafic mai mare de 60 000 de treceri de trenuri anual și a aeroporturilor principale;

(b)

aglomerările cu mai mult de 250 000 de locuitori. Scopul acestor planuri este, de asemenea, protejarea zonelor liniștite împotriva unei creșteri a nivelului de zgomot.

Autoritățile competente au libertatea de a stabili măsurile din cadrul planurilor, dar trebuie, în principal, să abordeze prioritățile care pot fi identificate prin depășirea oricărei valori limită relevante sau prin alte criterii alese de statele membre, iar aceste măsuri se aplică celor mai importante zone stabilite conform cartografierii acustice strategice.

(2)

Statele membre asigură că, până la 18 iulie 2013, autoritățile competente elaborează planuri de acțiune pentru a aborda în special prioritățile care au fost identificate prin depășirea oricărei valori limită relevante sau prin alte criterii alese de statele membre pentru aglomerări și pentru drumurile principale, precum și pentru căile ferate principale de pe teritoriile lor.

(3)

Statele membre informează Comisia cu privire la celelalte criterii relevante prevăzute la alineatele (1) și (2).

(4)

Planurile de acțiune îndeplinesc condițiile minime din anexa V.

▼M3

(5)

Planurile de acțiune se evaluează și se revizuiesc, în cazul în care este necesar, atunci când survine un eveniment important care afectează situația existentă a zgomotului și cel puțin la fiecare cinci ani după data aprobării planurilor respective.

Evaluările și revizuirile care, în conformitate cu primul paragraf, ar trebui să aibă loc în 2023, se prorogă până cel târziu la 18 iulie 2024.

▼B

(6)

Statele membre învecinate cooperează în privința planurilor de acțiune pentru regiunile de frontieră.

(7)

Statele membre se asigură că publicul este consultat în legătură cu propunerile pentru planuri de acțiune, că i se oferă posibilitatea, în mod timpuriu și eficient, de a participa la pregătirea și analizarea planurilor de acțiune, că rezultatele participării publicului sunt luate în considerare și că publicul este informat cu privire la deciziile luate. Se stabilesc termene rezonabile prin care se acordă suficient timp pentru fiecare etapă de participare a publicului.

În cazul în care obligația de a pune în aplicare o procedură de participare a publicului decurge simultan din prezenta directivă și din oricare alt act legislativ comunitar, statele membre pot prevedea proceduri comune pentru a evita duplicarea.

Articolul 9

Informații pentru public

▼M3

(1)

Statele membre se asigură că hărțile acustice strategice pe care le-au realizat și, după caz, pe care le-au adoptat, precum și planurile de acțiune pe care le-au elaborat sunt diseminate și puse la dispoziția publicului în conformitate cu actele legislative relevante ale Uniunii, în special Directivele 2003/4/CE ( 2 ) și 2007/2/CE ( 3 ) ale Parlamentului European și ale Consiliului, precum și în conformitate cu anexele IV și V la prezenta directivă, inclusiv prin intermediul tehnologiilor informației care sunt disponibile.

▼B

(2)

Aceste informații sunt clare, inteligibile și accesibile. Se include și un rezumat al celor mai importante aspecte.

Articolul 10

Culegerea și publicarea datelor de către statele membre și Comisie

(1)

Până la 18 ianuarie 2004, Comisia înaintează un raport Parlamentului European și Consiliului care cuprinde o analiză a măsurilor comunitare existente privind sursele de zgomot ambiental.

▼M3

(2)

Statele membre se asigură că informațiile din hărțile acustice strategice și din rezumatele planurilor de acțiune, astfel cum se prevede în anexa VI, sunt trimise Comisiei în termen de șase luni de la datele prevăzute la articolul 7 și, respectiv, articolul 8. În acest scop, statele membre raportează informațiile numai prin mijloace electronice către un depozit de date obligatoriu care urmează să fie constituit de către Comisie prin acte de punere în aplicare. Respectivele acte de punere în aplicare se adoptă în conformitate cu procedura de examinare menționată la articolul 13 alineatul (2). În cazul în care un stat membru dorește să actualizeze informațiile, acesta descrie diferențele dintre informațiile actualizate și cele inițiale, precum și motivele actualizării atunci când pune la dispoziție informațiile actualizate în depozitul de date.

▼B

(3)

Comisia creează o bază de date cu informațiile privind hărțile acustice strategice pentru a facilita elaborarea raportului prevăzute la articolul 11, precum și a altor lucrări tehnice și informative.

(4)

Din cinci în cinci ani, Comisia publică un raport de sinteză a datelor obținute din hărțile acustice strategice și din planurile de acțiune. Primul raport se înaintează până la 18 iulie 2009.

Articolul 11

Revizuirea și raportarea

(1)

Până la 18 iulie 2009, Comisia înaintează Parlamentului European și Consiliului un raport privind punerea în aplicare a prezentei directive.

(2)

În raport se evaluează în special nevoia de acțiuni comunitare viitoare în ceea ce privește zgomotul ambiental și, după caz, se propun strategii de punere în aplicare a anumitor aspecte, cum ar fi:

(a)

obiective pe termen lung și pe termen mediu pentru reducerea numărului de persoane afectate de efectele dăunătoare ale zgomotului ambiental, luând în considerare, în special, diferențele dintre climate și culturi;

(b)

măsuri suplimentare pentru reducerea zgomotului ambiental emis de surse specifice, în special de echipamentele utilizate în exterior, de mijloacele și infrastructurile de transport și de anumite categorii de activități industriale, pe baza măsurilor puse deja în aplicare sau aflate în discuție în vederea adoptării;

(c)

protecția zonelor liniștite în spațiu deschis.

(3)

Raportul cuprinde o analiză a calității acustice a mediului din Comunitate, pe baza datelor prevăzute la articolul 10, și ia în considerare progresul științific și tehnic, precum și orice alte informații relevante. Reducerea efectelor dăunătoare și eficiența costurilor reprezintă criteriile principale pentru selectarea strategiilor și a măsurilor propuse.

(4)

Atunci când Comisia primește prima serie de hărți acustice strategice, aceasta reanalizează:

—

posibilitatea instituirii unei înălțimi de măsurare de 1,5 m în anexa I alineatul (1) pentru zonele cu case cu un singur etaj;

—

o limită mai joasă a numărului estimat de persoane expuse la diferite frecvențe ale Lden și Lnight din anexa VI.

(5)

Raportul se reanalizează din cinci în cinci ani sau mai des, în cazul în care este necesar. Raportul conține o evaluare a modului de punere în aplicare a prezentei directive.

(6)

După caz, raportul este însoțit de propuneri de modificare a prezentei directive.

▼M4

Articolul 12

Adaptarea la progresele tehnice și științifice

Comisia este împuternicită să adopte acte delegate în conformitate cu articolul 12a în ceea ce privește modificarea anexei I punctul 3 și a anexelor II și III în vederea adaptării lor la progresele tehnice și științifice.

▼M4

Articolul 12a

Exercitarea delegării de competențe

(1)

Competența de a adopta acte delegate se conferă Comisiei în condițiile prevăzute la prezentul articol.

(2)

Competența de a adopta acte delegate menționată la articolul 6 alineatele (2) și (3) și la articolul 12 se conferă Comisiei pentru o perioadă de cinci ani de la 26 iulie 2019. Comisia elaborează un raport privind delegarea de competențe cu cel puțin nouă luni înainte de încheierea perioadei de cinci ani. Delegarea de competențe se prelungește tacit cu perioade de timp identice, cu excepția cazului în care Parlamentul European sau Consiliul se opune prelungirii respective cu cel puțin trei luni înainte de încheierea fiecărei perioade.

(3)

Delegarea de competențe menționată la articolul 6 alineatele (2) și (3) și la articolul 12 poate fi revocată oricând de Parlamentul European sau de Consiliu. O decizie de revocare pune capăt delegării de competențe specificate în decizia respectivă. Decizia produce efecte din ziua care urmează datei publicării acesteia în Jurnalul Oficial al Uniunii Europene sau de la o dată ulterioară menționată în decizie. Decizia nu aduce atingere actelor delegate care sunt deja în vigoare.

(4)

Înainte de adoptarea unui act delegat, Comisia consultă experții desemnați de fiecare stat membru în conformitate cu principiile prevăzute în Acordul interinstituțional din 13 aprilie 2016 privind o mai bună legiferare ( 4 ).

(5)

De îndată ce adoptă un act delegat, Comisia îl notifică simultan Parlamentului European și Consiliului.

(6)

Un act delegat adoptat în temeiul articolului 6 alineatele (2) și (3) și al articolului 12 intră în vigoare numai în cazul în care nici Parlamentul European și nici Consiliul nu au formulat obiecții în termen de două luni de la notificarea acestuia către Parlamentul European și Consiliu sau în cazul în care, înaintea expirării termenului respectiv, Parlamentul European și Consiliul au informat Comisia că nu vor formula obiecții. Respectivul termen se prelungește cu două luni la inițiativa Parlamentului European sau a Consiliului.

▼B

Articolul 13

Comitetul

(1)

Comisia este sprijinită de comitetul instituit prin articolul 18 din Directiva 2001/14/CE.

(2)

Atunci când se face trimitere la prezentul alineat, se aplică articolele 5 și 7 din Decizia 1999/468/CE, având în vedere dispozițiile articolului 8 din decizia menționată anterior.

Perioada prevăzută la articolul 5 alineatul (6) din Decizia 1999/468/CE se stabilește la trei luni.

▼M4 —————

▼B

Articolul 14

Transpunerea

(1)

Statele membre pun în aplicare actele cu putere de lege și actele administrative necesare pentru a se conforma prezentei directive, până la 18 iulie 2004. Statele membre informează de îndată Comisia cu privire la aceasta.

Atunci când statele membre adoptă aceste acte, ele cuprind o trimitere la prezenta directivă sau sunt însoțite de o asemenea trimitere la data publicării lor oficiale.

Statele membre stabilesc modalitatea de efectuare a acestei trimiteri.

(2)

Comisiei îi sunt comunicate de către statele membre textele dispozițiilor de drept intern pe care le adoptă în domeniul reglementat de prezenta directivă.

Articolul 15

Intrarea în vigoare

Prezenta directivă intră în vigoare la data publicării în Jurnalul Oficial al Comunităților Europene.

Articolul 16

Destinatari

Prezenta directivă se adresează statelor membre.

ANEXA I

INDICATORII DE ZGOMOT

prevăzuți la articolul 5

1. Definiția nivelului zi-seară-noapte Lden

Nivelul zi-seară-noapte Lden în decibeli (dB) se definește prin următoarea formulă:

unde:

—

Lday este nivelul mediu de presiune sonoră, ponderat A, în interval lung de timp, conform definiției din ISO 1996-2: 1987, determinat pentru suma perioadele de zi dintr-un an;

—

Levening este nivelul mediu de presiune sonoră, ponderat A, în interval lung de timp, conform definiției din ISO 1996-2: 1987, determinat pentru suma perioadelor de seară dintr-un an;

—

Lnight este nivelul mediu de presiune sonoră, ponderat A, în interval lung de timp, conform definiției din ISO 1996-2: 1987, determinat pentru suma perioadelor de noapte dintr-un an;

unde:

—

ziua are 12 ore, seara 4 ore și noaptea 8 ore. Statele membre pot reduce perioada de seară cu una sau două ore și pot prelungi perioada de zi și/sau de noapte corespunzător, cu condiția ca această alegere să fie valabilă pentru toate sursele și să îi furnizeze Comisiei toate informațiile privind orice diferență sistematică față de opțiunea implicită;

—

începutul zilei (și, prin urmare, începutul serii și începutul nopții) sunt decise de către statul membru (alegerea trebuie să fie aceeași pentru toate sursele de zgomot); intervalele orare implicite sunt 07.00 – 19.00, 19.00 – 23.00 și 23.00 – 07.00, ora locală;

—

un an este un an relevant în ceea ce privește emisia de sunet și un an mediu în privința condițiilor meteorologice;

și unde:

—

se ia în considerare sunetul incident, ceea ce înseamnă că nu se ia în considerare sunetul reflectat de fațada locuinței în cauză (ca regulă generală, acest lucru implică o corecție de 3 dB în cazul măsurătorilor).

Înălțimea punctului de evaluare a Lden depinde de aplicație:

—

în cazul calculelor în scopul cartografierii acustice strategice în raport cu expunerea la zgomot în interiorul sau în apropierea clădirilor, punctele de evaluare trebuie să se situeze la 4,0 ± 0,2 m (între 3,8 și 4,2 m) deasupra nivelului solului și pe fațada cea mai expusă; în acest scop, fațada cea mai expusă va fi peretele exterior care se află în fața și cel mai aproape de sursa de zgomot specifică; pentru alte scopuri se pot alege și alte poziții;

—

în cazul măsurătorilor în scopul cartografierii acustice strategice în raport cu expunerea la zgomot în interiorul sau în apropierea clădirilor, pot fi alese alte înălțimi, dar niciodată mai mici de 1,5 m deasupra nivelului solului, iar rezultatele se corectează pentru o înălțime echivalentă de 4 m;

—

pentru alte scopuri, cum ar fi planificarea acustică și zonarea acustică, pot fi alese, dar acestea nu se pot situa mai jos de 1,5 m deasupra nivelului solului, ca de exemplu, pentru:

—

zone rurale cu case cu un singur etaj;

—

elaborarea de măsuri locale în vederea reducerii impactul sonor asupra anumitor locuințe;

—

realizarea unei hărți acustice detaliate într-o arie limitată, prezentând expunerea la zgomot pentru fiecare locuință.

2. Definiția indicatorului de zgomot pentru noapte

Indicatorul de zgomot pentru noapte Lnight este nivelul mediu de presiune sonoră, ponderat A, în interval lung de timp, conform definiției din ISO 1996-2: 1987, determinat pentru suma perioadelor de noapte dintr-un an;

unde:

—

durata nopții este de opt ore, conform definiției din alineatul (1);

—

un an este un an relevant în ceea ce privește emisia de sunet și un an mediu în privința condițiilor meteorologice, conform definiției din alineatul (1);

—

sunetul incident se ia în considerare după cum se arată la alineatul (1);

—

punctul de evaluare este același ca și pentru Lden.

3. Indicatori suplimentari de zgomot

În anumite cazuri, pe lângă Lden și Lnight și, unde este cazul, Lday și Levening, utilizarea unor indicatori speciali de zgomot și a unor valori limită aferente poate prezenta avantaje. În continuare se oferă câteva exemple în acest sens:

—

sursa de zgomot analizată funcționează doar o perioadă scurtă de timp (de exemplu, mai puțin de 20 % din timp, raportat la suma perioadelor de zi dintr-un an sau la suma perioadelor de seară dintr-un an ori la suma perioadelor de noapte dintr-un an);

—

când numărul evenimentelor sonore, în cursul uneia sau a mai multor perioade considerate, este foarte mic (de exemplu, mai puțin de un eveniment sonor pe oră; un eveniment sonor poate fi definit ca un zgomot care durează mai puțin de cinci minute; de exemplu, zgomotul produs la trecerea unui tren sau a unui avion);

—

componenta de joasă frecvență a zgomotului este puternică;

—

LAmax sau SEL (nivelul de expunere la sunet) pentru protecția în perioada de noapte, în cazul unor vârfuri de zgomot;

—

protecția suplimentară la sfârșit de săptămână sau într-o perioadă anume a anului;

—

protecția suplimentară în perioada de zi;

—

protecția suplimentară în perioada de seară;

—

o combinație a zgomotelor mai multor surse;

—

zone liniștite în spații deschise;

—

zgomotul conține componente tonale importante;

—

zgomotul are un caracter de impuls.

▼M2

ANEXA II

METODE DE EVALUARE PENTRU DETERMINAREA INDICATORILOR DE ZGOMOT

(Menționate la articolul 6 din Directiva 2002/49/CE)

1. INTRODUCERE

Valorile Lden și Lnight se determină prin calcul în pozițiile evaluate, conform metodei stabilite în capitolul 2 și datelor descrise în capitolul 3. Măsurătorile pot fi efectuate conform capitolului 4.

2. METODE COMUNE DE EVALUARE A ZGOMOTULUI

2.1. Dispoziții generale – Zgomotul produs de traficul rutier și feroviar și zgomotul industrial

2.1.1. Definirea indicatorilor, a gamei și a benzilor de frecvență

Calculele de zgomot sunt definite în ►C1 benzi de o octavă din gama de frecvență 63 Hz-8 kHz ◄ . Rezultatele aferente benzilor de frecvență se furnizează în intervalul de frecvență corespunzător.

Calculul zgomotului produs de traficul rutier și de cel feroviar și calculul zgomotului industrial se efectuează în benzi de o octavă, cu excepția calculului puterii acustice a sursei zgomotului din traficul feroviar, pentru care se utilizează benzi de o treime de octavă. Pentru zgomotul produs de traficul rutier și de cel feroviar și pentru zgomotul industrial, pe baza acestor rezultate din benzile de o octavă, nivelul mediu de presiune acustică pe termen lung ponderat pe curba A pentru zi, seară și noapte, definit în anexa I și menționat la articolul 5 din Directiva 2002/49/CE, se calculează prin însumare pentru toate frecvențele:

(2.1.1)

unde:

Ai reprezintă corecția corespunzătoare ponderării pe curba A conform standardului IEC 61672-1

i = indicele benzii de frecvență

și T este perioada de timp care corespunde zilei, serii sau nopții.

Parametrii de zgomot:

Lp	Nivelul presiunii acustice instantanee	[dB] (re. 2 10–5 Pa)
LAeq,LT	Nivelul acustic total pe termen lung L Aeq, corespunzător tuturor surselor și surselor de tip imagine la punctul R.	[dB] (re. 2 10–5 Pa)
LW	Nivelul puterii acustice „in situ” al unei surse punctiforme (mobile sau fixe)	[dB] (re. 10–12 W)
LW,i,dir	Nivelul puterii acustice direcționale „in situ” pentru banda de frecvență i	[dB] (re. 10–12 W)
LW	Nivelul mediu al puterii acustice „in situ” pe metru de sursă liniară	[dB/m] (re. 10–12 W)

Alți parametri fizici:

p	Media pătratică a presiunii acustice instantanee	[Pa]
p0	Presiunea acustică de referință = 2 10–5 Pa	[Pa]
W0	Puterea acustică de referință = 10–12 W	[watt]

2.1.2. Cadrul privind calitatea

Acuratețea valorilor de intrare

Toate valorile de intrare care afectează nivelul emisiilor unei surse se stabilesc cel puțin cu acuratețea corespunzătoare unei incertitudini de ± 2 dB(A) din nivelul emisiilor sursei (toți ceilalți parametri rămânând neschimbați).

Utilizarea valorilor implicite

În cadrul aplicării metodei, datele de intrare trebuie să reflecte utilizarea reală. În general, nu trebuie să se folosească valori de intrare implicite sau ipoteze. Valorile de intrare implicite și ipotezele sunt acceptate în cazul în care colectarea datelor reale presupune costuri disproporționat de mari.

Calitatea programului informatic utilizat pentru calcule

Conformitatea cu metodele descrise mai jos a programelor informatice utilizate pentru calcule trebuie dovedită prin certificarea rezultatelor în condițiile de testare.

2.2. Zgomotul produs de traficul rutier

2.2.1. Descrierea sursei

Clasificarea vehiculelor

Sursa de zgomot din traficul rutier se determină prin combinarea emisiilor de zgomot ale fiecărui vehicul care formează fluxul de trafic. Aceste vehicule sunt grupate în cinci categorii, în funcție de caracteristicile emisiilor lor de zgomot.

Categoria 1

Vehicule ușoare cu motor

Categoria 2

Vehicule cu greutate medie

Categoria 3

Vehicule grele

Categoria 4

Vehicule motorizate cu două roți

Categoria 5

Categorie deschisă

În cazul vehiculelor motorizate cu două roți, sunt definite două subclase pentru mopeduri și pentru motocicletele mai puternice, întrucât acestea dispun de moduri de conducere foarte diferite și numărul lor variază, de obicei, foarte mult.

Se utilizează primele patru categorii, a cincea fiind opțională. Aceasta este prevăzută pentru vehiculele noi care ar putea fi dezvoltate în viitor și care ar fi suficient de diferite din punctul de vedere al emisiilor de zgomot pentru a impune definirea unei categorii suplimentare. Această categorie ar putea acoperi, de exemplu, vehiculele electrice sau cele hibride sau orice vehicul dezvoltat în viitor, care este substanțial diferit de cele din categoriile 1-4.

Datele diferitelor clase de vehicule sunt prezentate în tabelul [2.2.a].

Tabelul [2.2.a]

Clase de vehicule

Categoria	Denumirea	Descrierea		Categoria vehiculului în CE Omologarea de tip completă a vehiculelor (1)
1	Vehicule ușoare cu motor	Autoturisme, autoutilitare ≤ 3,5 tone, SUV-uri (2), MPV-uri (3), inclusiv remorci și rulote		M1 și N1
2	Vehicule cu greutate medie	Vehicule cu greutate medie, autoutilitare > 3,5 tone, autobuze, rulote auto etc. cu două osii și pneuri jumelate montate pe osia din spate		M2, M3 și N2, N3
3	Vehicule grele	Vehicule grele, autocare, autobuze, cu trei sau mai multe osii		M2 și N2 cu remorcă, M3 și N3
4	Vehicule motorizate cu două roți	4a	Mopeduri cu două, trei sau patru roți	L1, L2, L6
4	Vehicule motorizate cu două roți	4b	Motociclete cu sau fără ataș, tricicluri și cvadricicluri	L3, L4, L5, L7
5	Categorie deschisă	Urmează a fi definită conform necesităților viitoare		N/A
(1) Directiva 2007/46/CE a Parlamentului European și a Consiliului din 5 septembrie 2007 (JO L 263, 9.10.2007) de stabilire a unui cadru pentru omologarea autovehiculelor și remorcilor acestora, precum și a sistemelor, componentelor și unităților tehnice separate destinate vehiculelor respective. (2) Vehicule sport-utilitare. (3) Vehicule monovolum.

Numărul și amplasarea surselor acustice echivalente

În cadrul acestei metode, fiecare vehicul (din categoria 1, 2, 3, 4 sau 5) este reprezentat printr-o singură sursă punctiformă care radiază uniform în jumătatea 2-π a spațiului de deasupra solului. Prima reflexie pe suprafața drumului este tratată implicit. După cum se arată în figura [2.2.a], această sursă punctiformă este amplasată la 0,05 m deasupra suprafeței drumului.

Figura [2.2.a]

Amplasarea surselor punctiforme echivalente la vehiculele ușoare (categoria 1), la vehiculele grele (categoriile 2 și 3) și la vehiculele motorizate cu două roți (categoria 4)

Fluxul de trafic este reprezentat printr-o sursă liniară. În modelarea unui drum cu mai multe benzi, fiecare bandă ar trebui reprezentată, în mod ideal, printr-o sursă liniară amplasată în centrul său. Se acceptă însă și reprezentarea unei șosele cu două benzi printr-o sursă liniară amplasată în centrul său sau a unei șosele cu mai multe benzi prin două surse liniare, câte una pentru fiecare sens, amplasate pe benzile de la margine.

Emisia de putere acustică

Considerații generale

Puterea acustică a sursei este definită în „câmp semideschis”, astfel încât aceasta include efectul reflexiei pe sol sub sursa modelată, dacă nu există obiecte perturbatoare în vecinătatea imediată, dar nu include reflexia pe suprafața drumului care nu se găsește imediat sub sursa modelată.

Fluxul de trafic

Emisiile de zgomot ale fluxului de trafic sunt reprezentate printr-o sursă liniară, caracterizată de puterea sa acustică direcțională per metru și per frecvență. Aceasta corespunde sumei emisiilor de zgomot provenite de la vehiculele individuale din fluxul de trafic, efectuată ținând seama de timpul petrecut de vehicule pe secțiunea de drum respectivă. Pentru luarea în considerare a unui vehicul individual în trafic, trebuie aplicat un model de flux de trafic.

Dacă se presupune un flux de trafic constant de Qm vehicule din categoria m pe oră, cu viteza medie vm (în km/h), puterea acustică direcțională per metru în banda de frecvență i a sursei liniare LW′, eq,line,i,m este definită prin:

(2.2.1)

unde LW,i,m este puterea acustică direcțională a unui singur vehicul. LW′,m este exprimată în dB (re. 10– 12 W/m). Aceste niveluri de putere acustică se calculează pentru ►C1 fiecare bandă i de o octavă, de la 63 Hz la 8 kHz ◄ .

Datele privind fluxul de trafic Qm se exprimă ca medie anuală pe oră, pe perioadă de timp (zi-seară-noapte), pe clasă de vehicule și pe sursă liniară. Pentru toate categoriile, trebuie utilizate date de intrare privind fluxul de trafic obținute prin măsurarea traficului sau cu ajutorul modelor de trafic.

Viteza vm este viteza reprezentativă pentru categoria de vehicule: în majoritatea cazurilor, este vorba de valoarea cea mai mică dintre viteza maximă legală pe porțiunea de drum și viteza maximă legală pentru categoria vehiculului. Dacă nu sunt disponibile date obținute din măsurători locale, se utilizează viteza maximă legală pentru categoria vehiculului.

Vehiculul individual

În fluxul de trafic, se presupune că toate vehiculele din categoria m se deplasează cu aceeași viteză, și anume viteza medie vm a fluxului de vehicule din această categorie.

Un vehicul rutier este modelat printr-un set de ecuații matematice care reprezintă cele două surse principale de zgomot:

zgomotul de rulare cauzat de interacțiunea pneu/drum;

zgomotul de propulsie produs de transmisia vehiculului (motorul, eșapamentul etc.).

Zgomotul aerodinamic este inclus în sursa zgomotului de rulare.

Pentru vehiculele cu motor ușoare, de greutate medie și grele (categoriile 1, 2 și 3), puterea acustică totală corespunde sumei energetice dintre zgomotul de rulare și zgomotul de propulsie. Astfel, nivelul total de putere acustică al surselor liniare m = 1, 2 sau 3 este definit de:

(2.2.2)

unde LWR,i,m este nivelul de putere acustică pentru zgomotul de rulare și LWP,i,m este nivelul de putere acustică pentru zgomotul de propulsie. Acest lucru este valabil pentru toate intervalele de viteză. Pentru viteze mai mici de 20 km/h, se consideră că nivelul de putere acustică este cel obținut cu ajutorul formulei pentru vm = 20 km/h.

Pentru vehiculele cu două roți (categoria 4), se ia în considerare pentru sursă numai zgomotul de propulsie:

LW,i,m = 4 (vm = 4 ) = LWP,i,m = 4 (vm = 4 )

(2.2.3)

Acest lucru este valabil pentru toate intervalele de viteză. Pentru viteze mai mici de 20 km/h, se consideră că nivelul de putere acustică este cel obținut cu ajutorul formulei pentru vm = 20km/h.

2.2.2. Condiții de referință

Ecuațiile și coeficienții sursei sunt valabile pentru următoarele condiții de referință:

—

viteză constantă a vehiculului

—

drum plat

—

o temperatură a aerului τref = 20 oC

—

o suprafață virtuală de referință a drumului, constând în medie din beton asfaltic dens 0/11 și beton asfaltic cu conținut ridicat de mastic 0/11, cu o vechime între 2 și 7 ani și într-o stare de întreținere reprezentativă

—

o suprafață a drumului uscată

—

pneuri fără nituri.

2.2.3. Zgomotul de rulare

Ecuația generală

Nivelul de putere acustică al zgomotului de rulare în banda de frecvență i pentru un vehicul din clasa m = 1,2 sau 3 este definit ca:

(2.2.4)

Coeficienții AR,i,m și BR,i,m sunt dați în benzi de octavă pentru fiecare categorie de vehicul și pentru o viteză de referință vref = 70 km/h. ΔLWR,i,m corespunde sumei coeficienților de corecție care trebuie aplicați emisiei de zgomot de rulare pentru condiții specifice drumului sau vehiculului care se abat de la condițiile de referință:

ΔLWR,i,m = ΔLWR,road,i,m + ΔLstuddedtyres,i,m + ΔLWR,acc,i,m + ΔLW,temp

(2.2.5)

ΔLWR,road,i,m reprezintă efectul asupra zgomotului de rulare a unei suprafețe a drumului cu proprietăți acustice diferite de cele ale suprafeței de referință virtuale definită la capitolul 2.2.2. Acesta include atât efectul asupra propagării, cât și a generării.

ΔLstudded tyres,i,m este un coeficient de corecție care reprezintă zgomotul de rulare mai ridicat al vehiculelor ușoare echipate cu pneuri cu nituri.

ΔLWR,acc,i,m reprezintă efectul asupra zgomotului de rulare al unei intersecții semaforizate sau al unui sens giratoriu. Acesta include efectul asupra zgomotului unei variații de viteză.

ΔLW,temp este un coeficient de corecție pentru o temperatură medie τ diferită de temperatura de referință τref = 20 oC.

Corecția pentru pneurile cu nituri

În situațiile în care un număr semnificativ de vehicule ușoare din trafic utilizează pneuri cu nituri pe parcursul mai multor luni în fiecare an, efectul indus asupra zgomotului de rulare trebuie să fie luat în considerare. Pentru fiecare vehicul din categoria m = 1 echipat cu pneuri cu nituri, o creștere în funcție de viteză a emisiilor de zgomot de rulare este evaluată prin:

Δstud,i (v) =

ai + bi × lg(50/70) for v < 50 km/h

(2.2.6)

ai + bi × lg(v/70) for 50 ≤ v ≤ 90 km/h

ai + bi × lg(90/70) for v > 90 km/h

unde coeficienții ai și bi sunt prezentați pentru fiecare bandă de octavă.

Creșterea emisiilor de zgomot de rulare trebuie să fie atribuită conform proporției de vehicule ușoare cu pneuri cu nituri și pe o perioadă limitată, Ts (în luni) pe parcursul anului. Dacă Qstud,ratio este raportul mediu al volumului total al vehiculelor ușoare pe oră echipate cu pneuri cu nituri în perioada Ts (în luni), atunci proporția medie anuală a vehiculelor echipate cu pneuri cu nituri ps este exprimată prin:

(2.2.7)

Corecția rezultată care trebuie să se aplice emisiilor de putere acustică provocate de rulare ca urmare a utilizării pneurilor cu nituri pentru vehiculele din categoria m = 1 în banda de frecvențe i este:

(2.2.8)

Pentru vehiculele din toate celelalte categorii nu se aplică nicio corecție:

ΔLstuddedtyres,i,m ≠ 1 = 0

(2.2.9)

Efectul temperaturii aerului asupra corecției zgomotului de rulare

Temperatura aerului afectează emisiile de zgomot de rulare; nivelul puterii acustice a zgomotului de rulare scade atunci când temperatura aerului crește. Acest efect este introdus în corecția suprafeței drumului. Corecțiile suprafeței drumurilor sunt de obicei evaluate la o temperatură a aerului de τref = 20 oC. În cazul unei temperaturi a aerului medii anuale diferite, zgomotul suprafeței drumului trebuie să fie corectat prin:

ΔLW,temp,m (τ) = Km × (τref – τ)

(2.2.10)

Coeficientul de corecție este pozitiv (adică nivelul de zgomot crește) pentru temperaturi sub 20 oC și negativ (adică nivelul de zgomot scade) la temperaturi mai ridicate. Coeficientul K depinde de suprafața drumului și de caracteristicile pneului și în general prezintă o oarecare dependență de frecvență. Un coeficient generic Km = 1 = 0,08 dB/oC pentru vehiculele ușoare (categoria 1) și Km = 2 = Km = 3 = 0,04 dB/oC pentru vehiculele grele (categoriile 2 și 3) se aplică tuturor suprafețelor drumului. Coeficientul de corecție trebuie să se aplice în mod egal în toate benzile de octavă de la 63 la 8 000 Hz.

2.2.4. Zgomotul de propulsie

Ecuația generală

Emisiile de zgomot de propulsie includ toate contribuțiile motorului, eșapamentului, elementelor tracțiunii și prizei de aer etc. Nivelul puterii acustice a zgomotului de propulsie în banda de frecvență i pentru un vehicul din clasa m este definit astfel:

(2.2.11)

Coeficienții AP,i,m și BP,i,m sunt prezentați în benzi de octavă pentru fiecare categorie de vehicul și pentru o perioadă de referință vref = 70 km/h.

ΔLWP,i,m corespunde sumei coeficienților de corecție care trebuie aplicați emisiei de zgomot de propulsie pentru condiții specifice de conducere sau condiții regionale care se abat de la condițiile de referință:

ΔLWP,i,m = ΔLWP,road,i,m + ΔLWP,grad,i,m + ΔLWP,acc,i,m

(2.2.12)

ΔLWP,road,i,m reprezintă efectul suprafeței drumului asupra zgomotului de propulsie prin absorbție. Calculul se efectuează în conformitate cu capitolul 2.2.6.

ΔLWP,acc,i,m și ΔLWP,grad,i,m reprezintă efectul pantelor drumului și al accelerării și decelerării la intersecții. Acestea vor fi calculate în conformitate cu capitolele 2.2.4 și, respectiv, 2.2.5.

Efectul pantelor drumului

Panta drumului are două efecte asupra emisiilor de zgomot ale vehiculului: în primul rând, afectează viteza vehiculului și astfel emisia de zgomot de rulare și de propulsie a vehiculului; în al doilea rând, afectează atât sarcina motorului, cât și viteza motorului prin alegerea treptei de viteză și astfel emisia de zgomot de propulsie a vehiculului. În prezenta secțiune se ia în considerare numai efectul asupra zgomotului de propulsie, în cazul unei viteze constante.

Efectul pantei drumului asupra zgomotului de propulsie este luat în considerare de un coeficient de corecție ΔLWP,grad,m care este o funcție a pantei s (în %), viteza vehiculului vm (în km/h) și categoria vehiculului m. În cazul unui trafic bidirecțional, este necesar să se împartă fluxul în două componente și să se corecteze jumătate pentru amonte și jumătate pentru aval. Coeficientul de corecție este atribuit tuturor benzilor de octavă în mod egal:

Pentru m = 1

ΔLWP,grad,i,m = 1 (vm ) =

for s < – 6 %

(2.2.13)

for – 6 % ≤ s ≤ 2 %

for s > 2 %

Pentru m = 2

ΔLWP,grad,i,m = 2 (vm ) =

for s < – 4 %

(2.2.14)

for – 4 % ≤ s ≤ 0 %

for s > 0 %

Pentru m = 3

ΔLWP,grad,i,m = 3 (vm ) =

for s < – 4 %

(2.2.15)

for – 4 % ≤ s ≤ 0 %

for s > 0 %

Pentru m = 4

ΔLWP,grad,i,m = 4 = 0

(2.2.16)

Corecția ΔLWP,grad,m include implicit efectul pantei asupra vitezei.

2.2.5. Efectul accelerației și decelerației vehiculelor

Înainte sau după intersecții semaforizate și sensuri giratorii se aplică o corecție pentru efectul accelerației și decelerației conform descrierii de mai jos.

Coeficienții de corecție pentru zgomotul de rulare, ΔLWR,acc,m,k , și pentru zgomotul de propulsie, ΔLWP,acc,m,k , sunt funcții liniare ale distanței x (în m) dintre sursa punctiformă și cea mai apropiată intersecție a sursei liniare respective cu o altă sursă liniară. Aceștia sunt atribuiți tuturor benzilor de o octavă în mod egal:

	(2.2.17)
	(2.2.18)

Coeficienții CR,m,k și CP,m,k depind de tipul de intersecție k (k = 1 pentru o intersecție semaforizată; k = 2 pentru un sens giratoriu) și sunt prezentați pentru fiecare categorie de vehicul. Corecția include efectul de variație a vitezei la apropierea sau depărtarea de o intersecție sau un sens giratoriu.

De reținut că la o distanță de |x| ≥ 100 m, ΔLWR,acc,m,k = ΔLWP,acc,m,k = 0.

2.2.6. Efectul tipului de suprafață a drumului

Principiile generale

Pentru suprafețele drumului cu proprietăți acustice diferite de cele ale suprafeței de referință, se aplică un coeficient de corecție spectral, atât pentru zgomotul de rulare, cât și pentru zgomotul de propulsie.

Coeficientul de corecție a suprafeței drumului pentru emisia de zgomot de rulare este dat de:

(2.2.19)

unde

αi,m este corecția spectrală în dB la viteza de referință vref pentru categoria m (1, 2 sau 3) și banda spectrală i.

βm este efectul vitezei asupra reducerii zgomotului de rulare pentru categoria m (1, 2 sau 3) și este identic pentru toate benzile de frecvență.

Coeficientul de corecție a suprafeței drumului pentru emisia de zgomot de propulsie este dat de:

ΔLWP,road,i,m = min{αi,m ;0}

(2.2.20)

Suprafețele absorbante scad nivelul zgomotului de propulsie, în timp ce suprafețele neabsorbante nu îl cresc.

Efectul vechimii asupra proprietăților acustice ale suprafeței drumului

Caracteristicile acustice ale suprafețelor drumului variază în funcție de vechime și de nivelul de întreținere, cu tendința de a deveni mai zgomotoase în timp. În această metodă, parametrii suprafeței drumului sunt derivați pentru a fi reprezentativi pentru performanța acustică a tipului de suprafață rutieră calculat ca medie pentru durata sa de viață reprezentativă și presupunând o întreținere corespunzătoare.

2.3. Zgomotul produs de traficul feroviar

2.3.1. Descrierea sursei

Clasificarea vehiculelor

Definiția vehiculului și trenului

În sensul prezentei metode de calcul al zgomotului, un vehicul este definit ca orice subunitate individuală feroviară a unui tren (de obicei o locomotivă, un vagon autopropulsat, un vagon remorcat sau un vagon de marfă) care poate fi deplasat în mod independent și care poate fi separat de restul trenului. Anumite împrejurări specifice pot apărea pentru subunitățile unui tren care fac parte dintr-o garnitură nedetașabilă, de exemplu, au un boghiu între ele. În sensul acestei metode de calcul, toate aceste subunități sunt grupate într-un singur vehicul.

În sensul prezentei metode de calcul, un tren este alcătuit dintr-o serie de vehicule cuplate.

Tabelul [2.3.a] definește un limbaj comun pentru descrierea tipurilor de vehicule incluse în baza de date sursă. Acesta prezintă codurile relevante care trebuie folosite pentru clasificarea vehiculelor în întregime. Aceste coduri corespund proprietăților vehiculului, care afectează puterea acustică direcțională per metru de sursă liniară echivalentă modelată.

Numărul vehiculelor din fiecare categorie se stabilește pe fiecare din tronsoanele de cale ferată pentru fiecare dintre perioadele de timp care urmează să fie folosite în calculul zgomotului. Acesta este exprimat ca un număr mediu de vehicule pe oră, care se obține prin împărțirea numărului total de vehiculele care circulă într-o anumită perioadă de timp la durata în ore a acestei perioade de timp (de exemplu, 24 de vehicule în patru ore înseamnă șase vehicule pe oră). Trebuie utilizate toate tipurile de vehicule care circulă pe fiecare tronson.

Tabelul [2.3.a]

Clasificarea și descrierea vehiculelor feroviare

Număr	1	2	3	4
Descriptor	Tipul de vehicul	Numărul de osii ale vehiculului	Tipul de frâne	Măsura aplicată pentru roți
Explicarea descriptorului	O literă care precizează tipul	Numărul efectiv de osii	O literă care precizează tipul de frâne	O literă care precizează tipul măsurii de reducere a zgomotului
Coduri posibile	h vehicul de mare viteză (> 200 km/h)	1	c bloc din fontă	n nicio măsură
	m vagoane de călători autopropulsate	2	k bloc compozit sau metal sinterizat	d amortizoare
	p vagoane de călători remorcate	3	n frâne fără suprafață de rulare, asemenea celor cu disc, cu tambur, magnetice	s ecrane
	c tramvai urban sau metrou ușor vagoane autopropulsate sau fără autopropulsie	4		o altele
	d locomotive diesel	etc.
	e locomotive electrice
	a orice vehicul de transport generic
	o altele (adică vehiculele de întreținere etc.)

Clasificarea liniilor și a structurii de sprijin

Liniile existente pot fi diferite, deoarece există mai multe elemente care contribuie la și caracterizează proprietățile acustice ale acestora. Tipurile de linii utilizate în această metodă sunt enumerate în tabelul [2.3.b] de mai jos. Unele elemente au o mare influență asupra proprietăților acustice, în timp ce altele au doar efecte secundare. În general, cele mai relevante elemente care influențează emisiile de zgomot provenite din traficul feroviar sunt: rugozitatea capului de șină, rigiditatea tălpii șinei, baza căii ferate, legăturile de șine și raza curburii liniei. Alternativ, se pot defini proprietățile generale ale liniei și, în acest caz, rugozitatea capului de șină și rata de degradare a liniei în conformitate cu ISO 3095 sunt doi parametri esențiali din punct de vedere acustic, precum și raza curburii liniei.

O secțiune de linie este definită ca o parte a unei linii individuale, pe o linie de cale ferată sau dintr-o stație sau un depou, pe care nu se modifică proprietățile fizice și componentele de bază ale liniei.

Tabelul [2.3.b] definește un limbaj comun pentru descrierea tipurilor de cale ferată incluse în baza de date sursă.

Tabelul [2.3.b]

Număr	1	2	3	4	5	6
Descriptor	Baza căii ferate	Rugozitatea capului de șină	Tipul de talpă a șinei	Măsuri suplimentare	Joante	Curbură
Explicarea descriptorului	Tipul de bază a căii ferate	Indicator de rugozitate	Indică rigiditatea „acustică”	O literă care precizează dispozitivul acustic	Prezența joantelor și a spațierii	A se indica raza curburii în metri
Coduri permise	B Balast	E Bine întreținut și foarte neted	S Moale (150-250 MN/m)	N Niciunul	N Niciuna	N Cale dreaptă
	S Beton	M Întreținut normal	M Mediu (250-800 MN/m)	D Amortizor feroviar	S Joantă sau macaz unic	L Mică (1 000 -500 m)
	L Pod balastat	N Întreținut necorespunzător	H Rigid (800-1 000 MN/m)	B Barieră joasă	D Două joante sau macazuri pe 100 m	M Medie (mai puțin de 500 m și mai mult de 300 m)
	N Pod nebalastat	B Neîntreținut și în stare nesatisfăcătoare		A Placă absorbantă pe beton	M Mai mult de două joante sau macazuri pe 100 m	H Mare (Mai puțin de 300 m)
	T Cale încastrată			E Șină încastrată
	O Altele			O Altele

Numărul și amplasarea surselor acustice echivalente

Figura [2.3.a]

Amplasarea surselor acustice echivalente

Diferitele surse acustice liniare echivalente sunt poziționate la diverse înălțimi și în centrul căii. Toate înălțimile sunt raportate la planul tangent la cele două suprafețe superioare ale celor două șine.

Sursele echivalente includ diverse surse fizice (indicele p). Aceste surse fizice, împărțite în categorii diferite, în funcție de mecanismul de generare, sunt: 1. zgomotul de rulare (care include nu numai vibrația șinei și a bazei căii și vibrația roților, ci și, dacă este cazul, zgomotul suprastructurii vagoanelor de marfă); 2. zgomotul de tracțiune; 3. zgomotul aerodinamic; 4. zgomotul de impact (de la încrucișări, aparate de cale și joante); 5. zgomotul strident; și 6. zgomotul cauzat de efecte suplimentare, precum poduri și viaducte.

Zgomotul de rulare este zgomotul cauzat de rugozitatea roților și a capetelor de șină, care este transmis prin intermediul a trei căi către suprafețele radiante (șine, roți și suprastructură). Acestuia îi este atribuită înălțimea h = 0,5 m (suprafețele radiante A), pentru a reprezenta contribuția căii, inclusiv a efectelor suprafeței căii, în special a șinelor fără traverse (în conformitate cu partea de propagare), pentru a reprezenta contribuția roții și pentru a reprezenta contribuția suprastructurii vehiculului la zgomot (la trenurile de marfă).

Înălțimile surselor echivalente pentru zgomotul de tracțiune variază între 0,5 m (sursa A) și 4,0 m (sursa B), în funcție de poziția fizică a componentei în cauză. Surse precum transmisiile și motoarele electrice vor fi adesea la o înălțime a osiei de 0,5 m (sursa A). Canalele de ventilație și de răcire pot fi poziționate la diferite înălțimi; țevile de eșapament ale motorului la vehiculele diesel sunt adesea poziționate la o înălțime a acoperișului de 4,0 m (sursa B). Alte surse ale zgomotului de tracțiune, precum ventilatoarele sau blocurile motoare diesel pot fi situate la o înălțime de 0,5 m (sursa A) sau 4,0 m (sursa B). Dacă înălțimea exactă a sursei se situează între înălțimile prevăzute de model, energia acustică se distribuie proporțional pe înălțimile sursei celei mai apropiate.

Din acest motiv, metoda prevede două înălțimi ale sursei la 0,5 m (sursa A) și 4,0 m (sursa B), iar puterea acustică echivalentă asociată fiecăreia se distribuie între cele două în funcție de configurația specifică a surselor de pe tipul de unitate.

Efectele acustice aerodinamice sunt asociate cu sursa de la 0,5 m (sursa A, care reprezintă sarturile și paravanele,) și cu sursa de la 4,0 m (sursa B, care modelează toate echipamentele de pe acoperiș și pantograful). Înălțimea de 4,0 m pentru efectele pantografului corespunde unui model simplu și trebuie luată în considerare cu atenție dacă obiectivul este alegerea unei înălțimi adecvate pentru o barieră fonică.

Zgomotul de impact este asociat cu sursa de la 0,5 m (sursa A).

Zgomotul strident este asociat cu sursele de la 0,5 m (sursa A).

Zgomotul provenit de la poduri este asociat cu sursa de la 0,5 m (sursa A).

2.3.2. Emisia de putere acustică

Ecuațiile generale

Vehiculul individual

Modelul pentru zgomotul produs de traficul feroviar descrie, similar celui pentru zgomotul produs de traficul rutier, emisia de putere acustică a unei combinații specifice de tip de vehicul și tip de cale, care îndeplinește o serie de cerințe descrise la clasificarea vehiculului și a liniei, sub forma unui set de puteri acustice pentru fiecare vehicul (LW,0).

Fluxul de trafic

Emisia de zgomot a fluxului de trafic de pe fiecare cale este reprezentată de un set de două surse liniare, caracterizate prin puterea lor acustică direcțională per metru și per bandă de frecvență. Aceasta corespunde sumei emisiilor acustice ale vehiculelor din fluxul de trafic și, în cazul specific al vehiculelor care staționează, ține seama de timpul petrecut de vehicule pe tronsonul de cale ferată în cauză.

Puterea acustică direcțională per metru și per bandă de frecvență, corespunzătoare tuturor vehiculelor care trec pe fiecare tronson din tipul de cale (j), este definită:

—

pentru fiecare bandă de frecvență (i);

—

pentru fiecare înălțime (h) dată a sursei (pentru sursele de la 0,5 m, h = 1, pentru sursele de la 4,0 m, h = 2);

și reprezintă suma energetică a tuturor contribuțiilor provenite de la toate vehiculele care rulează pe tronsonul de cale ferată j. Aceste contribuții sunt definite:

—

pentru toate tipurile de vehicule (t)

—

la diferitele viteze ale acestora (s)

—

în condițiile specifice de rulare (viteză constantă) (c)

—

pentru fiecare tip de sursă fizică (de zgomot de rulare, de impact, strident, de tracțiune, aerodinamic și surse de efecte suplimentare, cum ar fi, de exemplu, zgomotele provenite de la poduri) (p).

Pentru calculul puterii acustice direcționale per metru (contribuție la partea de propagare) emisă de mixul mediu de trafic pe tronsonul j, se folosește formula următoare:

(2.3.1)

unde:

Tref

perioada de timp de referință pentru care este luat în considerare traficul mediu

numărul total de combinații existente ale i, t, s, c, p pentru fiecare tronson de cale j

indicii tipurilor de vehicule de pe tronsonul de cale j

indicii vitezei trenului: numărul indicilor este egal cu numărul diferitelor viteze medii ale trenurilor pe tronsonul de cale j

indicii condițiilor de rulare: 1 (la viteză constantă), 2 (regim de ralanti)

indicii tipurilor de sursă fizică: 1 (de zgomot de rulare și de impact), 2 (de scrâșnet în curbă), 3 (de zgomot de tracțiune), 4 (de zgomot aerodinamic), 5 (de efecte suplimentare)

LW′,eq,line,x

puterea acustică direcțională x per metru a unei surse liniare cu o combinație de t, s, c, p pe fiecare tronson de cale j

Dacă se presupune un flux constant de Q vehicule per oră cu o viteză medie v, în medie în orice moment va exista un număr echivalent de Q/v vehicule per lungime unitară a tronsonului feroviar. Emisia de zgomot a fluxului de vehicule din punct de vedere al puterii acustice direcționale per metru LW′,eq,line [exprimată în dB/m. (re. 1012 W)] este integrată prin:

(pentru c = 1)

(2.3.2)

unde

—

Q este numărul mediu de vehicule pe oră pe tronsonul j pentru tipul de vehicul t , viteza medie a trenului s și condițiile de deplasare c

—

v este viteza lor pe tronsonul j pentru tipul de vehicul t și viteza medie a trenului s

—

LW,0,dir este nivelul de putere acustică direcțională a zgomotului specific (de rulare, de impact, strident, de frânare, de tracțiune, aerodinamic, alte efecte) produs de un singur vehicul în direcțiile ψ, φ definite în raport cu direcția de deplasare a vehiculului (a se vedea figura [2.3.b]).

În cazul unei surse staționare, de exemplu la ralanti, se presupune că vehiculul va rămâne pentru o perioadă totală T idle într-o poziție de pe un tronson cu o lungime L. Prin urmare, cu Tref ca perioadă de timp de referință pentru evaluarea zgomotului (de exemplu 12 ore, patru ore, opt ore), puterea acustică direcțională per lungime unitară pe acel tronson este definită prin:

(pentru c = 2)

(2.3.4)

În general, puterea acustică direcțională se obține din fiecare sursă ca:

LW,0,dir,i (ψ,φ) = LW,0,i + ΔLW,dir,vert,i + ΔLW,dir,hor,i

(2.3.5)

unde

—

ΔLW,dir,vert,i este funcția de corecție a directivității verticale (adimensionale) a ψ (figura [2.3.b])

—

ΔLW,dir,vert,i este funcția de corecție a directivității orizontale (adimensionale) a φ (figura [2.3.b])

și unde LW,0,dir,i (ψ,φ), după ce a fost obținută pentru benzi de o treime de octavă, se exprimă pentru benzi de o octavă, prin însumarea din punct de vedere energetic a benzilor de o treime de octavă care compun banda corespunzătoare de o octavă.

Figura [2.3.b]

Definirea geometrică

În scopul calculelor, rezistența sursei este apoi exprimată din punct de vedere al sursei acustice direcționale per metru lungime de linie LW′,tot,dir,i pentru a reprezenta directivitatea surselor în direcția lor verticală și orizontală, prin intermediul corecțiilor suplimentare.

Mai multe LW,0,dir,i (ψ,φ) sunt luate în considerare pentru fiecare combinație vehicullinie-viteză-condiții de deplasare:

—

pentru o bandă de frecvență de treime de octavă ( i )

—

pentru fiecare tronson de linie ( j )

—

înălțimea sursei ( h ) (pentru surse la 0,5 m h = 1, la 4,0 m h = 2)

—

directivitate ( d ) a sursei

O serie de LW,0,dir,i (ψ,φ) este luată în considerare pentru fiecare combinație vehicullinie-viteză-condiții de deplasare, pentru fiecare tronson, înălțimile corespunzând h = 1 și h = 2 și directivității.

Zgomotul de rulare

Contribuția vehiculului și contribuția căii la zgomotul de rulare sunt împărțite în patru elemente esențiale: rugozitatea roților, rugozitatea șinei, funcția de transfer a vehiculului către roți și suprastructură (vase) și funcția de transfer a căii. Rugozitatea roților și a șinei provoacă vibrația la punctul de contact dintre șină și roată, iar funcțiile de transfer sunt două funcții empirice sau modelate care reprezintă întregul fenomen complex al vibrației mecanice și al generării sunetului pe suprafața roții, a șinei, a traversei și a infrastructurii căii. Această împărțire reflectă fenomenul fizic real, și anume faptul că rugozitatea șinei poate provoca vibrația șinei, dar și vibrația roții și invers. Neincluderea unuia dintre acești patru parametri ar împiedica decuplarea clasificării căilor de clasificarea trenurilor.

Rugozitatea roții și a șinei

Zgomotul de rulare este produs, în principal, de rugozitatea șinei și a roții în lungimile de undă cuprinse între 5 și 500 mm.

Definiție

Nivelul de rugozitate Lr este definit ca 10 înmulțit cu logaritm în baza 10 din pătratul valorii mediei pătratice r2 a rugozității suprafeței de rulare a șinei sau a roții în direcția de deplasare (nivelul longitudinal), măsurată în μm pe o anumită lungime a șinei sau pe întregul diametru al roții, împărțit la pătratul valorii de referință
:

(2.3.6)

unde

1 μm

media pătratică a diferenței dislocării verticale a suprafeței de contact față de nivelul mediu

Nivelul de rugozitate Lr este, de obicei, obținut ca spectru cu lungimea de undă λ și se convertește într-un spectru de frecvențe f = v/λ, unde f este frecvența centrală a unei benzi date de o treime de octavă, exprimată în Hz, λ este lungimea de undă în m, ►C1 iar v este viteza trenului în m/s ◄ . Spectrul rugozității ca funcție de frecvență se deplasează pe axa de frecvență pentru diferite viteze. În cazuri generale, după conversia în spectru de frecvență cu ajutorul vitezei, este necesar să se obțină noi valori spectrale în benzi de o treime de octavă, calculând media dintre cele două benzi corespunzătoare de o treime de octavă din domeniul lungimii de undă. Pentru a estima spectrul de frecvență al rugozității efective totale care corespunde vitezei adecvate a trenului, se calculează media energetică și proporțională a celor două benzi corespunzătoare de o treime de octavă definite în domeniul lungimii de undă.

Nivelul de rugozitate al șinei (rugozitatea aferentă căii) pentru banda cu numărul de undă i este Lr,TR,i

Prin analogie, nivelul de rugozitate al roții (rugozitatea aferentă vehiculului) pentru banda cu numărul de undă i este Lr,VEH,i .

Nivelul total efectiv de rugozitate pentru banda cu numărul de undă i (LR,tot,i ) este definit ca suma energetică a nivelurilor de rugozitate a șinei și a roții, la care se adaugă filtrul de contact ►C1 A3 (λ) ◄ pentru a ține seama de efectul de filtrare al suprafeței de contact dintre șină și roată, și este exprimat în dB:

(2.3.7)

ca funcție a benzii cu numărul de undă i care corespunde lungimii de undă λ.

Filtrul de contact depinde de tipul șinei și al roții și de sarcină.

Această metodă utilizează rugozitatea totală efectivă pentru tronsonul j și pentru fiecare tip de vehicul t care se deplasează cu viteza v.

Funcția de transfer a vehiculului, căii și suprastructurii

Sunt definite trei funcții de transfer independente de viteză LH,TR,i LH,VEH,i și LH,VEH,SUP,i : prima pentru fiecare tronson j și următoarele două pentru fiecare tip de vehicul t. Acestea fac legătura dintre nivelul de rugozitate efectivă totală și puterea acustică a liniei, a roților și, respectiv, a suprastructurii.

Contribuția suprastructurii este luată în considerare numai pentru vagoanele de marfă, prin urmare numai pentru tipul de vehicule „a”.

Prin urmare, pentru zgomotul de rulare, contribuțiile căii și vehiculului sunt pe deplin descrise de aceste funcții de transfer și de nivelul rugozității totale efective. Atunci când un tren este la ralanti, zgomotul de rulare este exclus.

Pentru puterea acustică per vehicul, zgomotul de rulare este calculat la înălțimea osiei și are ca valoare inițială nivelul de rugozitate efectivă totală LR,TOT,i exprimat ca funcție a vitezei vehiculului v, funcțiile de transfer ale căii, vehiculului și suprastructurii LH,TR,i , LH,VEH,i și LH,VEH,SUP,i și numărul total de osii Na :

pentru h = 1:

LW,0,TR,i = LR,TOT,i + LH,TR,i + 10 × lg(Na )	dB	(2.3.8)
LW,0,VEH,i = LR,TOT,i + LH,VEH,i + 10 × lg(Na )	dB	(2.3.9)
LW,0,VEHSUP,i = LR,TOT,i + LH,VEHSUP,i + 10 × lg(Na )	dB	(2.3.10)

unde Na este numărul de osii per vehicul pentru tipul de vehicul t.

Figura [2.3.c]

Schema utilizării diferitelor definiții ale rugozității și funcțiilor de transfer

O viteză minimă de 50 km/h (30 km/h numai pentru tramvaie și metrou ușor) va fi utilizată pentru a stabili rugozitatea totală efectivă și prin urmare puterea acustică a vehiculelor (această viteză nu afectează calculul fluxului de vehicule) pentru a compensa eroarea potențială introdusă prin simplificarea definiției zgomotului de rulare, a definiției zgomotului de frânare și a definiției zgomotului de impact de la încrucișări și aparate de cale.

Zgomotul de impact (încrucișări, aparate de cale și joante)

Zgomotul de impact poate fi cauzat de aparatele de cale și punctele și legăturile feroviare. Acesta poate varia ca magnitudine și poate domina zgomotul de rulare. Zgomotul de impact trebuie luat în considerare pentru liniile cu joante. Pentru zgomotul de impact cauzat de aparatele de cale, de încrucișările și de joantele de pe tronsoanele cu o viteză mai mică de 50 km/h (30 km/h numai pentru tramvaie și metroul ușor), se va evita modelarea, deoarece la viteza minimă de 50 km/h (30 km/h numai pentru tramvaie și metroul ușor) se includ mai multe efecte, conform descrierii de la secțiunea privind zgomotul de rulare. Modelarea zgomotului de impact se va evita, de asemenea, în condiția de deplasare c = 2 (ralanti).

Zgomotul de impact este inclus în coeficientul zgomotului de rulare prin adăugare (energie) a unui nivel suplimentar fictiv de rugozitate la impact la nivelul total efectiv de rugozitate pe fiecare tronson specific j pe care este prezent. În acest caz un nou LR,TOT + IMPACT,i va fi folosit în locul lui LR,TOT,i și apoi va deveni:

(2.3.11)

LR,IMPACT,i este un spectru în benzi de o treime de octavă (ca funcție a frecvenței). Pentru obținerea acestui spectru de frecvență, se dă un spectru ca funcție a lungimii de undă λ, care se convertește în spectrul cerut ca funcție a frecvenței, utilizând relația λ = v/f, unde f este frecvența centrală a benzii de o treime de octavă, în Hz, ►C1 iar v este viteza vehiculului s din tipul de vehicul t, în m/s ◄ .

Zgomotul de impact va depinde de severitatea și numărul impacturilor per lungime unitară sau per densitate a joantelor, astfel încât în cazul unor impacturi multiple, nivelul de rugozitate la impact care trebuie utilizat în ecuația de mai sus se calculează după cum urmează:

(2.3.12)

unde LR,IMPACT–SINGLE,i este nivelul de rugozitate la impact dat pentru un impact unic și nl este densitatea joantelor.

Nivelul implicit de rugozitate la impact este dat pentru o densitate a joantelor nl = 0,01 m – 1, care înseamnă o joantă la fiecare 100 m de cale. Situațiile cu un număr diferit de joante vor fi aproximate ajustând densitatea joantelor nl . Trebuie să se rețină că la modelarea configurației și a segmentării căii, trebuie să se țină seama de densitatea joantelor de pe șină, respectiv ar putea fi necesar să se ia în considerare un segment sursă separat pentru o porțiune de cale cu mai multe joante. LW,0 a contribuției căii, a roții/boghiului și a suprastructurii se majorează prin intermediul LR,IMPACT,i pentru o distanță de +/– 50 m înainte și după joantă. În cazul unei serii de joante, majorarea se extinde la distanțe cuprinse între – 50 m înainte de prima joantă și + 50 m după ultima joantă.

Aplicabilitatea acestor spectre de putere acustică va fi în mod normal verificată la fața locului.

Pentru liniile cu joante, se va folosi o valoare implicită de nl 0,01.

Zgomotul strident

Zgomotul strident la curbă este o sursă specială care este relevantă numai pentru curbe și este prin urmare localizat. Deoarece poate fi semnificativ, o descriere corespunzătoare este necesară. Zgomotul strident la curbă depinde în general de curbă, condițiile de frecare, viteza trenului și geometria și dinamica linie-roată. Nivelul de emisii care trebuie utilizat se determină pentru curbe cu raza mai mică sau egală cu 500 m și pentru curbele cu rază mică de curbură și ramificațiile cu raze sub 300 m. Emisia de zgomot ar trebui să fie specifică fiecărui tip de material rulant, deoarece anumite tipuri de roți și boghiuri pot fi semnificativ mai puțin predispuse la zgomot strident decât altele.

Aplicabilitatea acestor spectre de putere acustică va fi în mod normal verificată la fața locului, în special pentru tramvaie.

Adoptând o abordare simplă, zgomotul strident va fi luat în considerare adăugând 8 dB pentru R < 300 m și 5 dB pentru 300 m < R < 500 m la spectrele de putere acustică a zgomotului de rulare pentru toate frecvențele. Contribuția zgomotului strident trebuie aplicată pe tronsoanele de cale ferată unde raza se înscrie în intervalele menționate mai sus pentru o lungime de cale de cel puțin 50 m.

Zgomotul de tracțiune

Deși, în general, zgomotul de tracțiune este specific pentru fiecare condiție de funcționare caracteristică la viteză constantă, decelerație, accelerație și ralanti, singurele două condiții modelate sunt viteza constantă (care este valabilă și atunci când trenul este în decelerare sau atunci când acesta accelerează) și ralantiul. Rezistența sursei modelate corespunde numai condițiilor de sarcină maximă și acest fapt are ca rezultat cantitățile LW,0,const,i = LW,0,idling,i . De asemenea, LW,0,idling,i corespunde contribuției tuturor surselor fizice ale unui vehicul dat atribuibile unei înălțimi specifice descrise la punctul 2.3.1.

LW,0,idling,i se exprimă ca o sursă de zgomot statică aflată la ralanti, pe durata condiției de ralanti, și se utilizează modelată ca o sursă punctiformă fixă, conform descrierii din secțiunea următoare, corespunzătoare zgomotului industrial. Aceasta poate fi luată în considerare numai dacă trenurile sunt la ralanti pentru mai mult de 0,5 de ore.

Aceste valori pot fi obținute din măsurătorile de la toate sursele în fiecare condiție de funcționare, sau sursele parțiale pot fi caracterizate în mod individual, determinând dependența lor de parametri și tăria relativă. Aceasta se poate face prin intermediul măsurătorilor pe un vehicul staționar, prin aplicarea de diferite turații ale echipamentului de remorcare, conform ISO 3095:2005. În măsura în care este relevant, mai multe surse de zgomot de tracțiune trebuie caracterizate, acestea putând să nu depindă toate în mod direct de viteza trenului:

—

Zgomotul produs de grupul motor, cum ar fi motoarele diesel (precum admisia, eșapamentul și blocul motor), transmisia, generatoarele electrice, care în principal depind de rotațiile pe minut ale motorului (rpm), precum și sursele electrice precum convertizoarele, care în mare parte pot depinde de sarcină;

—

Zgomotul produs de ventilatoare și sisteme de răcire, în funcție de rotațiile pe minut ale ventilatorului; în anumite cazuri ventilatoarele pot fi direct cuplate la transmisie;

—

Sursele intermitente de energie, cum ar fi compresoarele, supapele și altele cu o durată caracteristică de funcționare și o corecție corespunzătoare a ciclului de utilizare pentru emisiile de zgomot.

Deoarece fiecare dintre aceste surse poate avea un comportament diferit pentru fiecare condiție de funcționare, zgomotul de tracțiune trebuie să fie specificat în consecință. Tăria sursei se obține din măsurători efectuate în condiții controlate. În general, în ceea ce privește locomotivele tendința va fi să se demonstreze o mai mare varietate privind încărcarea precum numărul de vagoane tractate și, prin urmare, puterea de ieșire poate varia în mod semnificativ, întrucât trenurile cu formare fixă, precum unitățile electromotoare (EMU), unitățile cu motor diesel și trenurile de mare viteză au o sarcină mai bine definită.

Nu există nicio atribuire a priori a puterii acustice a sursei înălțimilor sursei, iar această alegere va depinde de zgomotul specific și vehiculul evaluat. Aceasta va fi modelată pentru a fi la sursa A (h = 1) și la sursa B (h = 2).

Zgomotul aerodinamic

Zgomotul aerodinamic este relevant numai la viteze mari de 200 km/h și, prin urmare, trebuie să se verifice în primul rând dacă în realitate este necesar în scopul aplicării. În cazul în care rugozitatea zgomotului de rulare și funcțiile de transfer sunt cunoscute, zgomotul aerodinamic poate fi extrapolat la viteze mai mari și se poate face o comparație cu datele existente privind deplasarea la mare viteză pentru a verifica dacă zgomotul aerodinamic produce niveluri mai mari. În cazul în care vitezele trenului pe o rețea sunt mai mari de 200 km/h, dar limitate la 250 km/h, în anumite cazuri este posibil să nu fie necesară includerea zgomotului aerodinamic, în funcție de proiectul vehiculului.

Contribuția zgomotului aerodinamic este dată ca o funcție a vitezei:

	dB	Pentru h = 1	(2.3.13)
	dB	Pentru h = 2	(2.3.14)

unde

v 0 este o viteză la care zgomotul aerodinamic este dominant și este stabilită la 300 km/h

LW,0,1,i este o putere acustică de referință determinată din două sau mai multe puncte de măsurare, pentru surse aflate la înălțimi cunoscute, de exemplu primul boghiu

LW,0,1,i este o putere acustică de referință determinată din două sau mai multe puncte de măsurare, pentru surse aflate la înălțimi cunoscute, de exemplu înălțimile ancadramentului pantografului

α1,i este un coeficient determinat din două sau mai multe puncte de măsurare, pentru surse aflate la înălțimi cunoscute, de exemplu primul boghiu

α2,i este un coeficient determinat din două sau mai multe puncte de măsurare, pentru surse aflate la înălțimi cunoscute, de exemplu înălțimile ancadramentului pantografului.

Directivitatea sursei

Directivitatea orizontală ΔLW,dir,hor,i în dB este dată în plan orizontal și implicit se poate presupune că este un dipol pentru rulare, impact (legăturile șinei etc.) scrâșnet, frânare, ventilatoare și efectele aerodinamice, dată pentru fiecare bandă de frecvență i de:

ΔLW,dir,hor,i = 10 × lg(0,01 + 0,99 · sin2 φ)

(2.3.15)

Directivitatea verticală ΔLW,dir,ver,i în dB este dată în plan vertical A (h = 1), ca o funcție a frecvenței benzii centrale fc,i a fiecărei benzi de frecvență i și pentru – π/2 < ψ < π/2 între:

(2.3.16)

Pentru sursa B (h = 2) pentru efectul aerodinamic:

ΔLW,dir,ver,i = 10 × lg(cos2 ψ)

pentru ψ < 0

(2.3.17)

ΔLW,dir,ver,i = 0 altundeva

Directivitatea ΔLdir,ver,i nu este considerată ca sursă B (h = 2) pentru alte efecte, deoarece se presupune existența omnidirecționalității pentru aceste surse în această poziție.

2.3.3. Efectele suplimentare

Corecția pentru radiații structurale (poduri și viaducte)

În cazul în care tronsonul este pe un pod, este necesar să se ia în considerare zgomotul suplimentar generat de vibrațiile podului ca urmare a excitației cauzate de prezența trenului. Deoarece nu este simplu de modelat emisia podului ca sursă suplimentară, date fiind formele complexe ale podurilor, o creștere a zgomotului de rulare este utilizată pentru a reprezenta zgomotul podului. Creșterea este modelată exclusiv prin adăugarea unei creșteri fixe a puterii acustică a zgomotului pentru fiecare bandă de o treime de octavă. Puterea acustică exclusiv a zgomotului de rulare este modificată atunci când se ia în considerare corecția și noua LW,0,rolling–and–bridge,i va înlocui LW,0,rolling-only,i :

LW,0,rolling–and–bridge,i = LW,0,rolling–only,i + Cbridge

(2.3.18)

unde Cbridge este o constantă care depinde de tipul de pod și LW,0,rolling–only,i este puterea acustică a zgomotului de rulare pe podul în cauză care depinde numai de proprietățile vehiculului și ale liniei.

Corecția pentru alte surse de zgomot în legătură cu calea ferată

Diverse surse precum depourile, zonele de încărcare/descărcare, gările, soneriile, difuzoarele de gară etc., pot fi prezente și sunt asociate cu zgomotul provocat de transportul feroviar. Aceste surse trebuie tratate ca surse de zgomot industrial (surse de zgomot fixe) și trebuie să fie modelate, dacă este relevant, în conformitate cu următorul capitol privind zgomotul industrial.

2.4. Zgomotul industrial

2.4.1. Descrierea surselor

Clasificarea tipurilor de surse (punctiforme, liniare, de suprafață)

Sursele industriale sunt de dimensiuni foarte variabile. Acestea pot fi mari instalații industriale, precum și surse mici concentrate precum unelte și utilaje de mici dimensiuni folosite în fabrici. Prin urmare, este necesară utilizarea unei tehnici de modelare corespunzătoare pentru sursa specifică în curs de evaluare. În funcție de dimensiunile și modul în care mai multe surse individuale se întind pe o suprafață, fiecare aparținând aceleiași zone industriale, acestea pot fi modelate ca surse punctiforme, surse liniare sau surse de suprafață. În practică, calcularea efectului de zgomot se bazează întotdeauna pe surse punctiforme, dar mai multe surse punctiforme pot fi folosite pentru a reprezenta o sursă complexă reală, care se întinde pe o linie sau o suprafață.

Numărul și amplasarea surselor acustice echivalente

Sursele acustice reale sunt modelate cu ajutorul unor surse acustice echivalente reprezentate de una sau mai multe surse punctiforme, astfel încât puterea acustică totală a sursei reale corespunde sumei puterilor acustice individuale atribuite diferitelor surse punctiforme.

Normele generale care trebuie aplicate la definirea numărului de surse punctiforme care trebuie utilizate sunt:

—

sursele liniare sau de suprafață, în cazul cărora dimensiunea cea mai mare este mai mică de 1/2 din distanța dintre sursă și receptor, pot fi modelate ca surse punctiforme individuale;

—

sursele în cazul cărora dimensiunea cea mai mare este mai mare de 1/2 din distanța dintre sursă și receptor pot fi modelate ca o serie de surse punctiforme incoerente ale unei linii sau o serie de surse punctiforme incoerente ale unei suprafețe, astfel încât pentru fiecare dintre aceste surse să fie îndeplinită condiția referitoare la 1/2 din distanță. Distribuirea pe o suprafață poate include distribuirea verticală a surselor punctiforme;

—

pentru sursele în cazul cărora cele mai mari dimensiuni în înălțime sunt de peste 2 m sau apropiate de cea a solului, trebuie să se acorde o atenție deosebită înălțimii sursei. Dublarea numărului de surse, redistribuirea acestora numai în componenta z, nu poate conduce la un rezultat mult mai bun pentru această sursă;

—

în cazul oricărei surse, dublarea numărului de surse pe zona sursei (în toate dimensiunile) nu poate conduce la un rezultat mult mai bun.

Poziția surselor acustice echivalente nu poate fi fixă, având în vedere numărul mare de configurații pe care le poate avea o zonă industrială. În mod normal, se aplică cele mai bune practici.

Emisia de putere acustică

Generalități

Următoarele informații constituie setul complet de date de intrare pentru calculele privind propagarea sunetului cu metodele care trebuie utilizate pentru cartografierea zgomotului:

—

Spectrul nivelului de putere acustică emisă în benzi de octavă

—

Orele de lucru (zi, seară, noapte, în medie pe an)

—

Amplasare (coordonate x, y) și elevația (z) sursei de zgomot

—

Tipul sursei (punctiformă, liniară, de suprafață)

—

Dimensiunile și orientarea

—

Condițiile de funcționare a sursei

—

Directivitatea sursei.

Puterea acustică a surselor punctiforme, liniare și de suprafață trebuie definită ca:

—

Pentru o sursă punctiformă, puterea acustică LW și directivitatea ca o funcție a celor trei coordonate ortogonale (x, y, z);

—

Pot fi definite două tipuri de surse liniare:

—

surse liniare reprezentând benzi transportoare, conducte etc., puterea acustică per metru de lungime LW′ și directivitatea ca funcție a celor două coordonate ortogonale pe axa sursei liniare;

—

sursele liniare care reprezintă vehiculele în mișcare, asociate fiecare cu puterea acustică LW , directivitatea ca funcție a celor două coordonate ortogonale pe axa sursei liniare și puterea acustică per metru LW′ obținută cu ajutorul vitezei și al numărului de vehicule care se deplasează de-a lungul acestei linii pe timp de zi, seară și noapte; corecția pentru orele de funcționare, care trebuie adăugată la puterea acustică a sursei pentru a defini sursa de putere corectată care trebuie folosită pentru calcule pentru fiecare perioadă de timp CW în dB se calculează după cum urmează:

(2.4.1)

unde:

V	viteza vehiculului [km/h];

n	numărul de treceri ale vehiculelor per perioadă [-];

l	lungimea totală a sursei [m].

—

Pentru o sursă de suprafață, puterea acustică per metru pătrat LW/m2 și nicio directivitate (fie orizontală sau verticală).

Programul de lucru este un element esențial pentru calculul nivelurilor de zgomot. Programul de lucru este dat pentru perioadele de zi, de seară și se noapte și, dacă propagarea utilizează diferite clase meteorologice definite în fiecare dintre perioadele de zi, de noapte și de seară, atunci o distribuție mai precisă a orelor de lucru este furnizată în subperioade care corespund distribuirii claselor meteorologice. Aceste informații trebuie să se bazeze pe o medie anuală.

Corecția pentru programul de lucru, care se adaugă la puterea acustică a sursei pentru a defini puterea acustică corectată care va fi utilizată pentru calculele fiecărei perioade de timp, CW în dB se calculează după cum urmează:

(2.4.2)

unde:

T reprezintă sursa activă într-un interval de timp pe baza unei situații medii anuale, în ore;

T ref este perioada de timp de referință în ore (de exemplu ziua este de 12 ore, seara de patru ore și noaptea de opt ore).

Pentru mai multe surse dominante, corecția privind media anuală a orelor de lucru este estimată la o toleranță de cel puțin 0,5 dB pentru a obține o precizie acceptabilă (aceasta este echivalentă unei marje de eroare de cel mult 10 % în definiția perioadei active a sursei).

Directivitatea sursei

Directivitatea sursei este strâns legată de poziția sursei acustice echivalente apropiate de suprafețele învecinate. Întrucât metoda de propagare ia în considerare procesul de reflecție a suprafețelor învecinate precum și absorbția acustică a acesteia, este necesar să se analizeze cu atenție amplasarea suprafețelor învecinate. În general, aceste două cazuri vor fi întotdeauna distinse:

—

puterea acustică și directivitatea unei surse este stabilită și dată în raport cu o anumită sursă reală atunci când aceasta se află în câmp deschis (cu excepția efectului terenului). Acest lucru este în conformitate cu definițiile privind propagarea, dacă se presupune că nu există o suprafață învecinată mai mică de 0,01 m de la sursă și suprafețele cu o dimensiune de 0,01 m sau mai mare sunt incluse în calculul propagării;

—

puterea acustică și directivitatea unei surse este stabilită și dată în raport cu o anumită sursă reală atunci când aceasta este introdusă într-un loc specific și, prin urmare, puterea acustică și directivitatea unei surse este, de fapt, una „echivalentă”, deoarece aceasta cuprinde modelarea efectului suprafețelor învecinate. Aceasta este definită în „câmp semideschis” în conformitate cu definițiile privind propagarea. În acest caz, suprafețele învecinate modelate sunt excluse din calculul propagării.

Directivitatea va fi exprimată în calcul ca un factor ΔLW,dir,xyz (x, y, z) care trebuie adăugat la puterea acustică pentru a obține puterea acustică direcțională corectă a unei surse sonore de referință văzută de propagarea sunetului în direcția dată. Factorul poate fi dat ca o funcție a vectorului direcției definit de (x,y,z) cu
. Această directivitate poate fi, de asemenea, exprimată prin intermediul altor sisteme de coordonate cum ar fi sistemele de coordonate unghiulare.

2.5. Calculul propagării zgomotului pentru sursele rutiere, feroviare, industriale.

2.5.1. Domeniul de aplicare și aplicabilitatea metodei

Prezentul document stabilește o metodă de calcul a atenuării propagării zgomotului în cursul propagării sale în mediul exterior. Cunoscând caracteristicile sursei, această metodă estimează nivelul de presiune acustică continuă echivalentă la un punct receptor care corespunde următoarelor două tipuri specifice de condiții atmosferice:

—

condiții de propagare a refracției în sens descendent (înclinare verticală pozitivă a celerității sonore efective) de la sursă la receptor;

—

condiții atmosferice omogene (înclinare verticală nulă a celerității sonore efective) pe întreaga zonă de propagare.

Metoda de calcul descrisă în prezentul document se aplică infrastructurilor industriale și infrastructurilor de transport terestru. Prin urmare, aceasta se aplică în special infrastructurilor rutiere și feroviare. Transportul aerian este inclus în domeniul de aplicare al metodei numai pentru zgomotul produs în timpul operațiunilor la sol și exclude decolarea și aterizarea.

Infrastructurile industriale care emit zgomote tonale puternice sau intermitente, conform standardului ISO 1996-2:2007, nu intră în domeniul de aplicare al acestei metode.

Metoda de calcul nu oferă rezultate în condiții de propagare a refracției în sens ascendent (înclinare verticală negativă a vitezei efective a sunetului), dar aceste condiții sunt aproximate prin condiții omogene la calcularea Lden.

Pentru a calcula atenuarea cauzată de absorbția atmosferică în cazul infrastructurii de transport, condițiile de temperatură și de umiditate se calculează în conformitate cu standardul ISO 9613-1:1996.

Metoda furnizează rezultate pentru fiecare bandă de octavă cu frecvențe cuprinse între 63 Hz și 8 000 Hz. Calculele se efectuează pentru fiecare din frecvențele centrale.

Elementele de acoperire parțiale și obstacolele în pantă, atunci când sunt modelate, cu mai mult de 15° în raport cu axa verticală sunt excluse din domeniul de aplicare a acestei metode de calcul.

Un singur ecran este calculat ca un singur calcul de difracție, două sau mai multe ecrane pe o singură direcție sunt tratate ca o serie ulterioară de difracții individuale prin aplicarea procedurii descrise în continuare.

2.5.2. Definiții utilizate

Toate distanțele, înălțimile, dimensiunile și altitudinile utilizate în prezentul document sunt exprimate în metri (m).

Abrevierea MN reprezintă distanța în trei dimensiuni (3D) între punctele M și N, măsurate conform unei linii drepte care face legătura între aceste puncte.

Abrevierea ^MN reprezintă lungimea curbată între punctele M și N, în condiții favorabile.

Este o practică obișnuită ca înălțimile reale să fie măsurate vertical, în direcția perpendiculară pe planul orizontal. Înălțimea punctelor situate deasupra solului local sunt notate cu h, înălțimea absolută a punctelor și înălțimea absolută a solului se vor nota cu litera H.

Pentru a lua în considerare relieful actual al solului pe o traiectorie de propagare, noțiunea de „înălțime echivalentă” este introdusă, care urmează a fi marcată prin litera z. Aceasta înlocuiește înălțimile reale în ecuațiile privind efectul solului.

Nivelurile de zgomot, notate cu majuscula L, sunt exprimate în decibeli (dB) pentru fiecare bandă de frecvență în cazul în care se omite indicele A. Nivelurile sonore în decibeli dB (A) sunt reprezentate de indicele A.

Suma nivelurilor zgomotului generat de sursele incoerente reciproce sunt notate cu semnul în conformitate cu următoarea definiție:

(2.5.1)

2.5.3. Considerații geometrice

Segmentarea sursei

Sursele reale sunt descrise printr-o serie de surse punctiforme sau, în cazul traficului feroviar sau rutier, prin surse liniare incoerente. Metoda de propagare presupune că sursele liniare sau de suprafață au fost anterior divizate pentru a fi reprezentate de o serie de surse punctiforme echivalente. Acest lucru poate avea loc după preprocesarea datelor sursei, sau poate să aibă loc în cadrul componentei cu rol de deschizător de drumuri al software-ului de calcul. Modalitățile prin care a avut loc aceasta sunt în afara sferei de aplicare a metodologiei actuale.

Căile de propagare

Metoda funcționează pe baza unui model geometric, constând într-o serie de suprafețe conectate ale solului și ale obstacolelor. O cale de propagare verticală este desfășurată pe unul sau mai multe planuri verticale cu privire la planul orizontal. Pentru traiectoriile care includ reflexiile pe suprafețele verticale, nu perpendiculare, pe planul incidentului, un alt plan vertical este ulterior luat în considerare care include partea reflectată a traiectoriei de propagare. În aceste cazuri, atunci când mai multe planuri verticale sunt utilizate pentru a descrie întreaga traiectorie de la sursă la receptor, planurile verticale sunt apoi turtite, precum un paravan chinezesc desfășurat.

Înălțimile semnificative deasupra solului

Înălțimile echivalente sunt obținute din planul mediu al solului dintre sursă și receptor. Aceasta înlocuiește solul actual cu un plan fictiv reprezentând profilul mediu al terenului.

Figura 2.5.a

Înălțimi echivalente în relație cu solul

Relieful actual

Planul mediu

Înălțimea echivalentă a unui punct este înălțimea ortogonală în relație cu planul mediu al solului. Înălțimea echivalentă a solului zs și înălțimea echivalentă a receptorului zr pot fi, prin urmare, definite. Distanța dintre sursă și receptor în proiecție pe un plan mediu al solului este notată cu d p.

Dacă înălțimea echivalentă a unui punct devine negativă, și anume dacă un punct este amplasat sub planul mediu al solului, este reținută o înălțime nulă și punctul echivalent este apoi identic cu imaginea sa posibilă.

Calculul planului mediu

În planul traiectoriei, topografia (inclusiv terenul, colinele, rambleele și alte obstacole înălțate de om, clădirile, …) poate fi descrisă de o serie ordonată de puncte discrete (xk, Hk ); k є {1, … ,n}. Această serie de puncte definește o linie poligonală, sau în mod echivalent, o secvență de segmente drepte Hk = akx + bk , x є [xk , xk + 1 ]; k є {1, … n}, unde:

ak = (Hk + 1 – Hk )/(xk + 1 – xk )

(2.5.2)

bk = (Hk · xk + 1 – Hk + 1 · xk )/(xk + 1 – xk )

Planul mediu este reprezentat de o linie dreaptă Z = ax + b; x є [x 1, xn ], care este ajustat de linia poligonală prin intermediul unei aproximări prin metoda celor mai mici pătrate. Ecuația liniei medii poate fi ajustată analitic.

Folosind:

(2.5.3)

Coeficienții liniei drepte sunt stabiliți prin:

(2.5.4)

Unde segmentele cu xk + 1 = xk sunt ignorate la evaluarea ecuației 2.5.3.

Reflexiile fațadelor clădirilor și ale altor obstacole verticale

Contribuțiile reflexiilor sunt luate în considerare prin introducerea surselor de tip imagine descrise mai jos.

2.5.4. Modelul de propagare a sunetului

Pentru un receptor R calculele se fac conform următoarelor etape:

pe fiecare cale de propagare:

—

calculul atenuării în condiții favorabile;

—

calculul atenuării în condiții omogene;

—

calculul nivelului sunetului pe termen lung pentru fiecare cale;

acumularea nivelurilor sunetului pe termen lung pentru toate căile care afectează un receptor specific care permite, prin urmare, calcularea nivelului total al sunetului la punctul receptor.

Ar trebui reținut că numai atenuările datorate efectului solului (Aground ) și difracției (Adif ) sunt afectate de condițiile meteorologice.

2.5.5. Procesul de calcul

Pentru o sursă punctiformă S a puterii acustice direcționale Lw,0,dir și pentru o bandă a frecvenței date, nivelul presiunii acustice continue echivalente la un punct receptor R în condiții atmosferice date este obținut conform ecuațiilor de mai jos.

Nivelul sunetului în condiții favorabile (LF) pentru o traiectorie (S,R)

LF = LW,0,dir – AF

(2.5.5)

Coeficientul AF reprezintă atenuarea totală de-a lungul traiectoriei de propagare în condiții favorabile și este defalcat după cum urmează:

LF = Adiv + Aatm + Aboundary,F

(2.5.6)

unde

Adiv este atenuarea datorată divergenței geometrice;

Adiv este atenuarea datorată absorbției atmosferice;

Aboundary,F este atenuarea datorată limitei mediului de propagare în condiții favorabile. Poate conține următorii coeficienți:

Aground,F care este atenuarea datorată solului în condiții favorabile;

Adif,F care este atenuarea datorată difracției în condiții favorabile.

Pentru o anumită traiectorie și bandă de frecvență, sunt posibile următoarele două scenarii:

—

fie Aground,F este calculată fără difracție (Adif,F = 0 dB) și Aboundary,F = Aground,F ;

—

fie Adif,F este calculată. Efectul solului este luat în considerare în ecuația Adif,F în sine (Aground,F = 0 dB). Prin urmare, se obține Aboundary,F = Adif,F .

Nivelul sunetului în condiții omogene (LH) pentru o traiectorie (S,R)

Procedura este strict identică celei condițiilor favorabile prezentate în secțiunea anterioară.

LH = LW,0,dir – AH

(2.5.7)

Coeficientul AH reprezintă atenuarea totală de-a lungul traiectoriei de propagare în condiții omogene și este defalcat după cum urmează:

AH = Adiv + Aatm + Aboundary,H

(2.5.8)

unde

Adiv este atenuarea datorată divergenței geometrice;

Aatm este atenuarea datorată absorbției atmosferice;

Aboundary,H este atenuarea datorată limitei mediului de propagare în condiții omogene. Poate conține următorii coeficienți:

Aground,H care este atenuarea datorată solului în condiții omogene;

Adif,H care este atenuarea datorată difracției în condiții omogene.

Pentru o anumită traiectorie și bandă de frecvență, sunt posibile următoarele două scenarii:

—

fie Αground,H (Adif,H = 0 dB) este calculată fără difracție și Aboundary,H = Αground,H ;

—

fie Adif,H (Αground,H = 0 dB) este calculată. Efectul solului este luat în considerare în ecuația Adif,H în sine. Prin urmare, se obține Aboundary,F = Adif,F .

Abordarea statistică din cadrul zonelor urbane pentru o traiectorie (S,R)

În zonele urbane, o abordare statistică a calculului propagării sunetului în spatele primei linii a clădirilor este, de asemenea, permisă, cu condiția ca o astfel de metodă să fie documentată corespunzător, inclusiv informațiile relevante privind calitatea metodei. Această metodă poate înlocui calculul Aboundary,H și Aboundary,F printr-o aproximare a atenuării totale pentru traiectoria directă și toate reflexiile. Calculul se va baza pe densitatea medie a clădirii și înălțimea medie a tuturor clădirilor din zonă.

Nivelul sunetului pe termen lung pentru o traiectorie (S,R)

Nivelul sunetului „pe termen lung” de-a lungul unei căi pornind de la o sursă punctiformă dată este obținut din suma logaritmică a energiei sonore ponderate în condiții omogene și energia sonoră în condiții favorabile.

Aceste niveluri ale sunetului sunt ponderate de probabilitatea medie p a condițiilor favorabile în direcția traiectoriei (S,R):

(2.5.9)

NB: Valorile probabilității pentru p sunt exprimate în procentaje. Astfel, de exemplu, dacă valoarea probabilității este 82 %, ecuația (2.5.9) va avea valoarea p = 0,82.

Nivelul sunetului pe termen lung la punctul R pentru toate căile

Nivelul sunetului total pe termen lung la receptor pentru o bandă de frecvență este obținut de contribuțiile energetice însumate din toate căile N, cu toate tipurile incluse:

(2.5.10)

unde

n este indicele căilor dintre S și R.

Luarea în considerare a reflexiilor prin intermediul surselor de tip imagine este descrisă mai jos. Procentajul probabilității condițiilor favorabile în cazul unei căi reflectate pe un obstacol vertical se consideră a fi identic probabilității traiectoriei directe.

Dacă S′ este sursa de tip imagine a S, atunci probabilitatea p′ a traiectoriei (S′,R) se consideră a fi egală probabilității p a traiectoriei (Si ,R).

Nivelul sunetului pe termen lung la punctul R în decibeli A (dBA)

Nivelul total al sunetului în decibeli A (dBA) este obținut prin însumarea nivelurilor fiecărei benzi de frecvență:

(2.5.11)

unde i este indicele benzii de frecvență. AWC reprezintă corecția de ponderare pe curba A conform standardului internațional IEC 61672-1:2003.

Acest nivel LAeq,LT constituie rezultatul final, și anume nivelul de presiune acustică pe termen lung ponderat pe curba A la punctul receptor la un interval de timp de referință specific (de exemplu ziua sau seara sau noaptea sau pe o perioadă mai scurtă de timp din cursul zilei, al serii sau al nopții).

2.5.6. Calculul propagării zgomotului pentru sursele rutiere, feroviare și industriale.

Divergența geometrică

Atenuarea datorată divergenței geometrice, Adiv, corespunde unei reduceri a nivelului sonor ca urmare a distanței de propagare. Pentru o sursă sonoră punctiformă în câmp deschis, atenuarea în dB este dată de:

Adiv = 20 × lg(d) + 11

(2.5.12)

unde d este distanța de orientare directă 3D dintre sursă și receptor.

Absorbția atmosferică

Atenuarea datorată absorbției atmosferice A atm în timpul propagării pe o distanță d este dată în dB de ecuația:

Aatm = αatm · d/1 000

(2.5.13)

unde

d este distanța de orientare directă 3D dintre sursă și receptor în m;

αatm este coeficientul atenuării atmosferice dB/km la frecvența centrală nominală pentru fiecare bandă de frecvență, în conformitate cu standardul ISO 9613-1.

Valorile coeficientului αatm sunt date pentru o temperatură de 15 oC, o umiditate relativă de 70 % și o presiune atmosferică de 101 325 Pa. Acestea sunt calculate cu frecvențele centrale exacte ale benzii de frecvență. Aceste valori sunt în conformitate cu standardul ISO 9613-1. Media meteorologică pe termen lung va fi folosită dacă sunt disponibile date meteorologice.

Efectul solului

Atenuarea datorată efectului solului este în principal rezultatul interferenței dintre sunetul reflectat și sunetul care este propagat direct de la sursă la receptor. Este fizic legat de absorbția acustică a solului deasupra căruia este propagată unda sonoră. Cu toate acestea, depinde, de asemenea, semnificativ de condițiile atmosferice din timpul propagării, deoarece curbarea razei modifică înălțimea traiectoriei deasupra solului și face efectele solului și terenului din apropierea sursei mai mult sau mai puțin semnificative.

În cazul în care propagarea dintre sursă și receptor este afectată de orice obstacol al planului de propagare, efectul solului este calculat separat de partea sursei și a receptorului. În acest caz, zs și zr se referă la poziția sursei echivalente și/sau a receptorului conform indicațiilor de mai jos dacă calculul difracției Adif este prezentat.

Caracterizarea acustică a solului

Proprietățile acustice ale absorbției solului sunt în principal legate de porozitatea sa. Solul compact este în general reflectant, iar solul poros este absorbant.

Pentru cerințele operaționale de calcul, absorbția acustică a solului este reprezentată de un coeficient adimensional G, între 0 și 1. G este independent de frecvență. Tabelul 2.5.a oferă valorile G pentru solul din exterior. În general, media coeficientului G pe o cale are valori cuprinse între 0 și 1.

Tabelul 2.5.a

Valorile G pentru diferite tipuri de sol

Descrierea	Tipul	(kPa · s/m2)	Valoarea G
Foarte moale (zăpadă sau acoperit cu mușchi)	A	12,5	1
Sol moale din pădure (strat subțire, strat dens acoperit cu iarbă sau strat gros acoperit cu mușchi)	B	31,5	1
Sol necompactat, afânat (gazon, iarbă, sol afânat)	C	80	1
Sol normal necompactat (soluri de pădure, pășuni)	D	200	1
Câmp compactat și pietriș (pajiști compactate, zone de parc)	E	500	0,7
Sol dens compactat (drum cu pietriș, parcare)	F	2 000	0,3
Suprafețe dure (majoritatea asfalt normal, beton)	G	20 000	0
Suprafețe foarte dure și dense (asfalt dens, beton, apă)	H	200 000	0

Gpath este definit ca fracția solului absorbant prezent pe întreaga cale acoperită.

Atunci când sursa și receptorul sunt apropiate astfel încât dp ≤ 30(zs + zr ), distincția dintre tipul de sol aflat în apropierea sursei și tipul de sol aflat în apropierea receptorului este neglijabilă. Pentru a lua în considerare această observație, factorul solului Gpath este corectat, prin urmare, în cele din urmă după cum urmează:

►C1

G′path =

dacă dp ≤ 30 (zs + zr )

(2.5.14)

Gpath

în caz contrar

◄

unde Gs este factorul solului pentru zona sursei. Gs = 0 pentru platforme rutiere ( 5 ), șinele fără traverse. Gs = 1 pentru liniile feroviare pe balast. Nu există un răspuns general în cazul surselor și uzinelor industriale.

G poate fi legat de rezistivitatea fluxului.

Figura 2.5.b

Determinarea coeficientului solului Gpath pe o cale de propagare

Următoarele două subsecțiuni privind calculele în condiții favorabile și omogene introduc simbolurile generice Gw și Gm pentru absorbția solului. Tabelul 2.5.b prevede corespondența dintre aceste simboluri și variabilele Gpath și G′path .

Tabelul 2.5.b

Corespondența dintre Gw și Gm și (Gpath , G′path )

	Condiții omogene			Condiții favorabile
	Aground	Δground(S,O)	Δground(O,R)	Aground	Δground(S,O)	Δground(O,R)
Gw	G′path		Gpath
Gm	G′path		Gpath	G′path		Gpath

Calculele în condiții omogene

Atenuarea cauzată de efectul solului în condiții omogene se calculează conform următoarelor ecuații:

dacă Gpath ≠ 0

(2.5.15)

unde

fm este frecvența centrală nominală a benzii de frecvență în cauză, în Hz, c este viteza sunetului în aer, considerată egală cu valoarea 340 m/s, și Cf este definit de:

(2.5.16)

în cazul în care valorile lui w se obțin cu ajutorul ecuației de mai jos:

(2.5.17)

Gw pot fi egale fie cu Gpath , fie cu G′path , dacă efectul solului este calculat cu sau fără difracție și conform naturii solului de sub sursă (sursă reală sau difractată). Acestea sunt specificate în următoarele subsecțiuni și sunt rezumate în tabelul 2.5.b.

(2.5.18)

este limita inferioară a Aground,H .

Pentru o cale (S i,R) în condiții omogene fără difracție:

Gw = G′path

Gm = G′path

Cu difracție, a se vedea secțiunea privind difracția pentru definițiile Gw și Gm.

dacă Gpath = 0: Aground,H = – 3 dB

Coeficientul – 3(1 – Gm) nu ia în considerare faptul că, atunci când sursa și receptorul sunt îndepărtate, prima sursă de reflexie nu se mai află pe platformă, ci pe teren natural.

Calculul în condiții favorabile

Efectul solului în condiții favorabile se calculează cu ecuația Aground,H , cu condiția să se facă următoarele modificări:

Dacă Gpath ≠ 0

(a)

În ecuația Aground,H , înălțimile z s și z r sunt înlocuite cu z s + δ z s + δ z T și respectiv z r + δ z r + δ z T unde

(2.5.19)

a o = 2 × 10– 4 m– 1 este opusul razei curburii

(b)

Limita inferioară Aground,F depinde de geometria traiectoriei:

►C1 ◄

(2.5.20)

Dacă Gpath = 0

A ground,F, = Aground,F,min

Corecțiile înălțimii δ z s și δ z r asigură efectul deformării sunetului. δ z T reprezintă efectul de turbulență.

Gm pot fi egale fie cu Gpath fie cu G′path dacă efectul solului este calculat cu sau fără difracție și conform naturii solului de sub sursă (sursă reală sau difractată). Acestea sunt specificate în următoarele subsecțiuni.

Pentru o cale (S i,R) în condiții favorabile fără difracție:

Gw = Gpath în ecuația (2.5.17);

Gm = G′path .

Cu difracție, a se vedea următoarea secțiune pentru definițiile Gw și Gm.

Difracție

Ca o regulă generală, difracția va fi studiată la capătul superior al fiecărui obstacol de pe calea de propagare. În cazul în care calea depășește „suficient” limita difracției, Adif = 0 poate fi stabilită și se poate calcula unda directă, în special prin evaluarea Aground .

În practică, pentru fiecare frecvență centrală a benzii de frecvență, diferența traiectoriei δ este comparată cu cantitatea – λ/20. Dacă un obstacol nu produce difracție, acest lucru fiind, de exemplu determinat conform criteriului lui Rayleigh, nu este nevoie să se calculeze Adif pentru banda de frecvență în cauză. Cu alte cuvinte Adif = 0 în acest caz. În caz contrar, Adif este calculată astfel cum este descrisă la începutul acestei părți. Această regulă se aplică atât în condiții favorabile, cât și omogene, pentru difracția individuală și multiplă.

Atunci când, pentru o anumită bandă de frecvență, se face un calcul conform procedurii descrise în prezenta secțiune, Aground este stabilită ca fiind egală cu 0 dB la calcularea atenuării totale. Efectul solului este luat în considerare în mod direct în ecuația de calcul a difracției generale.

Ecuațiile propuse aici sunt utilizate pentru procesarea difracției pe ecrane subțiri, ecrane groase, clădiri, berme de pământ (naturale sau artificiale), și pe marginile rambleurilor, excavațiilor și pe viaducte.

Atunci când mai multe obstacole difractante sunt întâlnite pe o cale de propagare, ele sunt tratate ca o difracție multiplă prin aplicarea procedurii descrise în secțiunea următoare pentru calcularea diferenței traiectoriei.

Procedurile prezentate aici sunt utilizate pentru a calcula atenuările atât în condiții omogene, cât și în condiții favorabile. Deformarea undei este luată în considerare în calculul diferenței traiectoriei și pentru a calcula efectele solului înainte și după difracție.

Principiile generale

Figura 2.5.c ilustrează metoda generală pentru calculul atenuării cauzate de difracție. Această metodă se bazează pe descompunerea traiectoriei de propagare în două părți: calea „de pe partea sursei”, situată între sursă și punctul de difracție, și „calea de pe partea receptorului”, situată între punctul de difracție și receptor.

Se calculează următoarele:

—

un efect al solului, pe partea sursei Δ ground(S,O)

—

un efect al solului, pe partea receptorului Δ ground(S,O)

—

și trei difracții:

—

între sursa S și receptorul R: Δ dif(S,R)

—

între sursa de imagine S′ și R: Δ dif(S′,R)

—

între sursa S și receptorul de imagine R′: Δ dif(S,R′) .

Figura 2.5.c

Geometria calculului atenuării datorate difracției

Partea sursei

Partea receptorului

unde

S este sursa;

R este receptorul;

S′ este sursa de imagine în relație cu partea sursei a planului mediu al solului;

R′ este receptorul de imagine în relație cu partea receptorului planului mediu al solului;

O este punctul de difracție;

z s este înălțimea echivalentă a sursei S în relație cu partea sursei planului mediu;

z o,s este înălțimea echivalentă a punctului de difracție O în relație cu partea sursei planului mediu al solului;

z r este înălțimea echivalentă a receptorului R în relație cu partea sursei planului mediu;

z o,r este înălțimea echivalentă a punctului de difracție O în relație cu partea receptorului planului mediu al solului.

Asimetria solului dintre sursă și punctul de difracție și dintre punctul de difracție și receptor este luată în considerare prin intermediul înălțimilor echivalente calculate în relație cu planul mediu al solului, mai întâi partea sursei și apoi partea receptorului (două planuri medii ale solului), conform metodei descrise în secțiunea privind înălțimile semnificative de deasupra solului.

Difracția pură

Pentru difracția pură, fără efecte ale solului, atenuarea este dată de:

►C1

Δ dif =

dacă

(2.5.21)

în caz contrar

◄

unde

Ch = 1

(2.5.22)

λ este lungimea undei la frecvența centrală nominală a benzii de frecvență în cauză;

δ este diferența traiectoriei dintre calea difractată și calea directă (a se vedea următoarea secțiune privind calculul diferenței traiectoriei);

C′′ este coeficientul utilizat pentru a lua în considerare difracțiile multiple:

C′′ = 1 pentru o difracție individuală.

Pentru difracția multiplă, dacă e este distanța totală a traiectoriei de la O1 la O2 + de la O2 la O3 + de la O3 la O4 din „metoda benzii de cauciuc”, (a se vedea figurile 2.5.d și 2.5.f) și dacă e depășește 0,3 m (în mod contrar C′′ = 1), acest coeficient este definit de:

(2.5.23)

Valorile Δdif vor fi stabilite:

—

dacă Δ dif < 0: Δ dif = 0 dB

—

dacă Δ dif > 25: Δ dif = 25 dB pentru o difracție pe limita orizontală și numai pentru coeficientul Δdif care figurează în calculul Adif . Această limită superioară nu trebuie aplicată în coeficienții Δdif care intervin în calculul Δ ground , sau pentru o difracție de pe limita verticală (difracție laterală) în cazul cartografierii acustice industriale.

Calculul diferenței traiectoriei

Diferența traiectoriei δ este calculată într-un plan vertical care conține sursa și receptorul. Aceasta este o aproximare în ceea ce privește principiul Fermat. Aproximarea rămâne aplicabilă în acest caz (surse liniare). Diferența traiectoriei δ se calculează ca în următoarele figuri, pe baza situațiilor întâlnite.

Condiții omogene

Figura 2.5.d

Calculul diferenței traiectoriei în condiții omogene. O, O1 și O2 sunt punctele de difracție

Notă: Pentru fiecare configurare, este dată expresia δ.

Condiții favorabile

Figura 2.5.e

Calculul diferenței traiectoriei în condiții favorabile (difracție unică)

În condiții favorabile, se consideră că cele trei unde sonore curbate ►C1 , și ◄ au o rază de curbare identică Γ definită de:

Γ = max(1 000,8 d)

(2.5.24)

Lungimea curburii unei unde sonore MN este notată cu ^MN în condiții favorabile. Această lungime este egală cu:

(2.5.25)

În principiu, trei scenarii ar trebui luate în considerare la calculul diferenței traiectoriei în condiții favorabile ΔFδF (a se vedea figura 2.5.e). În practică, sunt suficiente două ecuații:

—

dacă unda sonoră directă SR este mascată de obstacol (primul și al doilea caz din figura 2.5.e):

(2.5.26)

—

dacă unda sonoră directă SR este mascată de obstacol (al treilea caz în figura 2.5.e):

(2.5.27)

unde A este punctul de intersecție al undei sonore SR cu prelungirea obstacolului difractant.

Pentru difracții multiple în condiții favorabile:

—

se determină corpul convex prin diverse limite de difracție potențiale;

—

se elimină limitele de difracție care nu sunt la limita corpului convex;

—

se calculează δF pe baza lungimilor undei sonore curbate, prin întreruperea traiectoriei difractate în cât mai multe segmente curbate, după caz (a se vedea figura 2.5.f)

(2.5.28)

Figura 2.5.f

Exemplu de calcul al diferenței de cale în condiții favorabile, în cazul difracțiilor multiple

În scenariul prezentat în figura 2.5.f diferența de cale este:

(2.5.29)

Calculul atenuării A dif

Atenuarea datorată difracției, având în vedere efectele solului de pe partea sursei și de pe partea receptorului, se calculează în conformitate cu următoarele ecuații generale:

(2.5.30)

unde

—

Δ dif (S,R) este atenuarea datorată difracției dintre sursa S și receptorul R;

—

Δground(S,O) este atenuarea datorată efectului solului de pe partea sursei, ponderată de difracția de pe partea sursei, unde se înțelege că O = O1 în cazul difracțiilor multiple conform figurii 2.5.f

—

Δground(O,R) este atenuarea datorată efectului solului de pe partea receptorului, ponderată în raport cu difracția de pe partea receptorului [a se vedea următoarea subsecțiune privind calculul coeficientului Δground(O,R)].

Calculul coeficientului Δ ground(S,O)

(2.5.31)

unde

—

Aground(S,O) este atenuarea cauzată de efectul solului între sursa S și punctul de difracție O. Acest coeficient este calculat așa cum se indică în subsecțiunea anterioară privind calculele în condiții omogene și în subsecțiunea anterioară privind calculul în condiții favorabile cu următoarele ipoteze:

z r = zo,s ;

—

Gpath este calculat între S și O;

—

În condiții omogene: Gw = G′path în ecuația (2.5.17), Gm = G′path în ecuația (2.5.18);

—

În condiții favorabile: Gw = Gpath în ecuația (2.5.17), Gm = G′path în ecuația (2.5.20);

—

Δ dif(S′,R) este atenuarea datorată difracției dintre sursa de imagine S′ și R, calculată conform subsecțiunii anterioare privind difracția pură;

—

Δ dif(S,R) este atenuarea cauzată de difracția dintre S și R, calculată conform subsecțiunii anterioare privind difracția pură.

Calculul coeficientului Δground(O,R)

(2.5.32)

unde

—

Aground (O,R) este atenuarea cauzată de efectul solului între punctul de difracție O și receptorul R. Acest coeficient este calculat așa cum se indică în subsecțiunea anterioară privind calculul în condiții omogene și în subsecțiunea anterioară privind calculul în condiții favorabile cu următoarele ipoteze:

z s = z o,r

—

Gpath este calculat între O și R.

Corecția G′path nu trebuie luată în considerare aici ca sursa avută în vedere în punctul de difracție. Prin urmare, Gpath va fi folosită efectiv în calculul efectelor solului, inclusiv pentru coeficientul limitei inferioare a ecuației care devine – 3(1 – Gpath ).

—

În condiții omogene, Gw = Gpath în ecuația (2.5.17) și Gm = Gpath în ecuația (2.5.18).

—

În condiții favorabile, Gw = Gpath în ecuația (2.5.17) și Gm = Gpath în ecuația (2.5.20);

—

Δ dif(S,R′) este atenuarea datorată difracției dintre S și receptorul de imagine R′, calculată conform subsecțiunii anterioare privind difracția pură;

—

Δ dif(S,R) este atenuarea cauzată de difracția dintre S și R, calculată conform subsecțiunii anterioare privind difracția pură.

Scenarii privind limita verticală

Ecuația (2.5.21) poate fi folosită pentru a calcula difracțiile pe muchiile verticale (difracții laterale) în cazul zgomotului industrial. În acest caz, se ia Adif = Δ dif(S,R) și se păstrează coeficientul Aground . În plus, Aatm și Aground se calculează din lungimea totală a traiectoriei de propagare. Adiv este calculat din distanța directă d. Ecuațiile (2.5.8) și respectiv (2.5.6) devin:

	(2.5.33)
	(2.5.34)

Δ dif este utilizată efectiv în condiții omogene în ecuația (2.5.34).

Reflexii pe obstacole verticale

Atenuarea prin absorbție

Reflexiile privind obstacolele verticale sunt gestionate prin intermediul surselor de imagine. Reflexiile pe fațadele clădirilor și barierele fonice sunt tratate în acest mod.

Un obstacol se consideră a fi vertical dacă înclinarea sa în relație cu planul vertical este mai mică de 15°.

Atunci când se tratează reflexiile pe obiectele a căror înclinare în relație cu planul vertical este mai mare sau egală cu 15°, obiectul nu este luat în considerare.

Obstacolele în cazul cărora cel puțin o dimensiune este mai mică de 0,5 m vor fi ignorate în calculul reflexiei, cu excepția configurațiilor speciale ( 6 ).

De reținut că reflexiile pe sol nu sunt luate în considerare aici. Acestea sunt luate în considerare în calculele atenuării cauzate de limite (sol, difracție).

Dacă LWS este nivelul puterii sursei S și αr coeficientul de absorbție pe suprafața obstacolului definit în standardul EN 1793-1:2013, atunci nivelul de putere al sursei de imagine S′ este egal cu:

LWS′ = LWS + 10 · lg(1 – αr ) = LWS + Arefl

(2.5.35)

unde 0 ≤ αr < 1

Atenuările propagării descrise mai sus sunt apoi aplicate acestei căi (sursă de imagine, receptor), asemenea traiectoriei directe.

Figura 2.5.g

Reflexia speculară pe un obstacol tratat prin metoda sursei de imagine (S: sursa, S′: sursa de imagine, R: receptor)

Atenuarea prin retrodifracție

În cercetarea geometrică a căilor de sunet, în timpul reflexiei pe un obstacol vertical (ziduri barieră, clădire), poziția impactului undei în raport cu muchia superioară a acestui obstacol determină proporția mai mult sau mai puțin semnificativă a energiei reflectate efectiv. Această pierdere a energiei acustice atunci când unda este reflectată are denumirea de atenuare prin retrodifracție.

În cazul reflexiilor multiple potențiale între două ziduri verticale, se va lua în considerare cel puțin prima reflexie.

În cazul unui șanț (a se vedea, de exemplu figura 2.5.h), atenuarea prin retrodifracție se aplică fiecărei reflexii pe pereții de susținere.

Figura 2.5.h

Unda de sunet reflectată la ordinul de 4 pe o linie aflată într-un șanț: secțiunea transversală actuală (partea superioară), secțiunea transversală nedesfășurată (partea inferioară)

În această reprezentare, unda de sunet ajunge la receptor „trecând succesiv prin” pereții de susținere a șanțului, care pot fi prin urmare comparați cu deschiderile.

La calcularea propagării printr-o deschidere, câmpul sonor la receptor este suma câmpului direct la câmpul difractat de muchiile deschiderii. Acest câmp difractat asigură continuitatea tranziției dintre zona liberă și zona umbrită. Atunci când unda se apropie de muchia deschiderii, câmpul deschis este atenuat. Calculul este identic celui al atenuării de către o barieră în zona liberă.

Diferența traiectoriei δ′ asociate cu fiecare retrodifracție este opusul diferenței traiectoriei dintre S și R relativ la fiecare muchie superioară O, și aceasta având în vedere o secțiune transversală desfășurată (a se vedea figura 2.5.i).

δ′ = – (SO + OR – SR)

(2.5.36)

Figura 2.5.i

Diferența traiectoriei pentru a doua reflexie

Semnul „minus” al ecuației (2.5.36) înseamnă că receptorul este luat în considerare în această situație în zona liberă.

Atenuarea prin retrodifracție Δr etrodif este obținută prin ecuația (2.5.37), care este similară ecuației (2.5.21) cu simboluri refăcute.

►C1

Δ retrodif =

dacă

(2.5.37)

în caz contrar

◄

Această atenuare se aplică undei directe de fiecare dată când „trece prin” (se reflectă pe) un zid sau o clădire. Nivelul de putere al sursei de imagine S′ devine astfel:

LW′ = LW + 10 × lg(1 – αr ) – Δretrodif

(2.5.38)

În configurațiile complexe de propagare, difracțiile pot exista între reflexii, sau între receptor și reflexii. În acest caz, retrodifracția pereților este estimată prin luarea în considerare a traiectoriei dintre sursă și primul punct de difracție R′ [prin urmare considerat receptorul în ecuația (2.5.36)]. Principiul este ilustrat în figura 2.5.j.

Figura 2.5.j

Diferența traiectoriei în prezența unei difracții: secțiunea transversală actuală (partea superioară), secțiunea transversală nedesfășurată (partea inferioară)

În cazul reflexiilor multiple se adaugă reflexiile datorate fiecărei reflexii.

2.6. Dispoziții generale – Zgomotul produs de aeronave

2.6.1. Definiții și simboluri

Anumiți termeni importanți sunt descriși aici prin înțelesurile generale atribuite în prezentul document. Lista nu este exhaustivă; sunt incluse numai expresiile și acronimele utilizate frecvent. Alți termeni sunt descriși acolo unde apar prima dată.

Simbolurile matematice (indicate după termeni) sunt cele principale folosite în ecuațiile din textul principal. Alte simboluri folosite local, atât în text, cât și în apendice sunt definite acolo unde sunt utilizate.

Cititorului i se reamintește periodic interschimbabilitatea cuvintelor sunet și zgomot în prezentul document. Deși cuvântul zgomot are conotații subiective – este de obicei definit de acusticieni ca „sunet nedorit” – în domeniul controlului zgomotului produs de aeronave se consideră de obicei că înseamnă doar sunet – energie transmisă în aer prin unde acustice. Simbolul → indică referințe încrucișate cu alți termeni incluși în listă.

Termeni

AIP	publicație de informare aeronautică

Configurația aeronavei

poziția slaturilor, a flapsurilor și a trenului de aterizare.

Mișcarea aeronavei

sosirea, plecarea sau altă acțiune a aeronavei care afectează expunerea la zgomot în jurul unui aerodrom.

Date privind zgomotul și performanțele aeronavei

date care descriu caracteristicile acustice și de performanță ale diferitelor tipuri de avioane și care sunt impuse de procesul de modelare. Acestea includ → relațiile NPD și informațiile care permit calculul puterii/tracțiunii motorului ca funcție a → configurației zborului. Datele sunt de obicei furnizate de producătorul aeronavei, iar atunci când nu este posibil, acestea sunt uneori obținute din alte surse. Atunci când nu sunt disponibile date, aeronava respectivă este, de obicei, reprezentată prin adaptarea datelor aferente unei aeronave similare – această practică este denumită substituție.

Altitudine

înălțime peste nivelul mediu al mării.

Baza de date ANP

baza de date privind zgomotul și performanțele aeronavei (Aircraft Noise and Performance database), inclusă în apendicele I.

Nivelul sunetului, ponderat pe curba A, LA

scara de bază pentru nivelul sunetului/zgomotului, folosită pentru măsurarea zgomotului ambiental, inclusiv a celui provocat de aeronave, și pe care se bazează majoritatea metricilor pentru contururile de zgomot.

Traiectoria la sol principală

traiectoria la sol reprezentativă sau nominală, care definește centrul unei fâșii de traiectorii.

Nivelul sonor de referință al unui eveniment

nivelul sonor al unui eveniment, citit dintr-o bază de date NPD.

Eliberarea frânelor

→ începutul rulării

Tracțiunea netă corectată

la o anumită setare a puterii (de exemplu EPR sau N 1) tracțiunea netă scade odată cu densitatea aerului și deci odată cu creșterea altitudinii aeronavei; tracțiunea netă corectată este valoarea tracțiunii la nivelul mării.

Nivelul cumulativ al sunetului/zgomotului

o măsură în decibeli a zgomotului recepționat într-o perioadă de timp specificată, la un punct din apropierea unui aeroport, din traficul aeronavelor care operează normal și au traiectorii normale de zbor. Acesta este calculat prin acumularea într-un anumit mod a nivelurilor sunetului/zgomotului la acel punct.

Suma sau media decibelilor

denumită uneori, în alte locuri, ca valori „energetice” sau „logaritmice” (opuse valorilor aritmetice). Se utilizează atunci când este adecvată calcularea sumei sau mediei mărimilor de bază, asemănătoare mărimilor energetice; de exemplu,

Fracția energiei, F

raportul dintre energia sonoră primită de la un segment și energia primită de la traiectul infinit de zbor.

Setarea puterii motorului

valoarea → parametrului puterii legat de zgomot, folosit pentru a determina emisia de zgomot din baza de date NPD.

Nivelul sonor echivalent (continuu), Leq

o măsură a sunetului pe termen lung. Nivelul sunetului constant ipotetic, care pe o perioadă de timp specificată conține aceeași energie totală ca și sunetul variabil real.

Nivelul sunetului/zgomotului unui eveniment

o măsură în decibeli a cantității finite de sunet (sau zgomot) recepționate de la un avion în zbor → nivel de expunere la sunet

Configurația zborului

= → configurația aeronavei + → parametrii de zbor

Parametrii de zbor

setarea puterii aeronavei, viteza, unghiul de înclinare și greutatea.

Traiectul de zbor

drumul parcurs de un avion în aer, definit în trei dimensiuni, de obicei cu referire la o origine, aflată la începutul rulării pentru decolare, sau la pragul de aterizare.

Segment al traiectului de zbor

parte a traiectului de zbor al unei aeronave, reprezentată în scopul modelării zgomotului printr-o linie dreaptă de lungime finită.

Procedura de zbor

secvența etapelor operaționale urmate de echipajul sau sistemul de gestionare a zborului al aeronavei: exprimată ca modificări ale configurației zborului, ca funcție a distanței parcurse pe traiectoria la sol.

Profilul zborului

variația înălțimii unui avion de-a lungul traiectoriei la sol (uneori include și modificări ale → configurației zborului) – descrisă de o serie de → puncte ale profilului

Plan terestru

(sau plan terestru nominal) Suprafață terestră orizontală ce include punctul de referință al aerodromului, pe care sunt calculate în mod normal contururile.

Viteza la sol

viteza aeronavei față de un punct fix de pe sol.

Traiectoria la sol

proiecția verticală a traiectului de zbor pe planul terestru.

Înălțime

distanța verticală dintre aeronavă și → planul terestru

Nivelul sonor integrat

denumit și → expunerea la sunetul unui eveniment unic.

ISA	atmosfera standard internațională – definită de OACI. Definește variația temperaturii, a presiunii și a densității aerului cu înălțimea peste nivelul mediu al mării. Se utilizează pentru a standardiza rezultatele calculelor de proiectare a aeronavelor și analiza datelor de testare.

Atenuarea laterală

atenuarea în exces a sunetului cu distanța atribuibilă, direct sau indirect, prezenței suprafeței terestre. Semnificativă la unghiuri mici de elevație (a aeronavei deasupra planului terestru)

Nivelul maxim de zgomot/sunet

nivelul maxim de sunet atins în timpul unui eveniment

Nivelul mediu al mării, MSL

elevația standard a suprafeței solului la care se referă → ISA.

Tracțiunea netă

forța propulsoare exercitată de un motor asupra corpului unei aeronave.

Zgomot

zgomotul este definit ca fiind un sunet nedorit. Dar metrici precum nivelul de sunet ponderat pe curba A, (LA ), și nivelul de zgomot efectiv perceput (EPNL) transformă efectiv nivelurile de sunet în niveluri de zgomot. În pofida lipsei subsecvente de rigoare, termenii „sunet” și „zgomot” sunt uneori interschimbați în acest document și nu numai – în special în legătură cu cuvântul nivel.

Contur de zgomot

o linie de valoare constantă a nivelului sau indicelui cumulativ de zgomot produs de aeronave în jurul unui aeroport

Impactul zgomotului

efectul (efectele) advers(e) al(e) zgomotului asupra persoanelor; se presupune în mod semnificativ că metricile de zgomot sunt indicatori ai impactului zgomotului

Indice de zgomot

o măsură pe termen lung sau un sunet cumulativ care corespunde (și anume se consideră a fi un prezicător al) efectelor zgomotului asupra oamenilor. Acesta poate lua în considerare într-o anumită măsură și alți factori pe lângă magnitudinea sunetului (în special pe timp de zi). Un exemplu este nivelul pe timp de zi-seară-noapte LDEN .

Nivelul de zgomot

o măsură în decibeli a sunetului pe o scară care indică intensitatea sau gradul de disconfort. Pentru zgomotul ambiental provenit de la aeronave, sunt folosite în general două scări: nivelul de sunet ponderat pe curba A și nivelul de zgomot perceput. Aceste scări aplică diferite ponderi sunetului de diferite frecvențe – pentru a mima percepția umană.

Metrică de zgomot

o expresie folosită pentru a descrie orice măsură a cantității de zgomot la poziția receptorului, indiferent dacă este vorba de un eveniment unic sau de o acumulare de zgomot pe o perioadă lungă de timp. Există două măsuri folosite în mod obișnuit pentru zgomotul unui eveniment unic: nivelul maxim atins în timpul evenimentului sau nivelul de expunere la sunet, respectiv o măsură a energiei sale sonore totale determinată prin integrarea timpului.

Date privind relația dintre zgomot,putere și distanță (Noise-power-distance – NPD)

nivelurile de zgomot ale evenimentelor prezentate tabelar ca funcție a distanței măsurate sub un avion în zbor orizontal stabil cu viteza de referință în atmosfera de referință, pentru fiecare din → setările de putere ale motorului. Datele țin seama de efectele de atenuare a sunetului datorate propagării undei sferice (legea inversului pătratului) și absorbției atmosferice. Distanța este definită ca fiind perpendiculară pe traiectul de zbor și pe axa aripilor aeronavei (adică verticală sub aeronava în zbor orizontal).

Parametrul puterii legat de zgomot

parametru care descrie sau indică efortul de propulsie generat de motorul unei aeronave, căruia i se poate atribui în mod logic emisia de putere acustică; de obicei, acesta se consideră a fi → tracțiunea netă corectată. Denumit în sens larg în text „putere” sau „setare de putere”.

Importanța zgomotului

contribuția unui segment al traiectului de zbor este „importantă din punctul de vedere al zgomotului” dacă afectează în măsură considerabilă nivelul de zgomot al evenimentului. Ignorarea segmentelor care nu sunt importante din punctul de vedere al zgomotului ușurează în mod semnificativ procesarea datelor.

Observator

→ receptor

Etapele procedurale

instrucțiuni pentru zborul într-un anumit profil – includ modificările de viteză și/sau altitudine.

Punctul profilului

înălțimea punctului final al segmentului traiectului de zbor – în plan vertical deasupra traiectoriei la sol

Receptor

o persoană care receptează zgomotul provenit de la o sursă; în principal, la un punct de pe sau din apropierea suprafeței solului

Atmosfera de referință

prezentarea tabelară a ratelor de absorbție a sunetului utilizate pentru a standardiza datele NPD (a se vedea apendicele D)

Data de referință

un set de condiții atmosferice pentru care datele ANP sunt standardizate

Durata de referință

un interval de timp nominal utilizat pentru standardizarea măsurătorilor nivelului de expunere la sunetul unui eveniment unic; egal cu o secundă în cazul → SEL.

Viteza de referință

viteza la sol a avionului pentru care datele NPD → SEL sunt standardizate

SEL	→ nivelul de expunere la sunet

Nivelul de expunere la sunetul unui eveniment unic

nivelul sunetului unui eveniment dacă toată energia sa acustică ar fi comprimată în mod uniform într-un interval de timp standard cunoscut ca → durata de referință

Sol moale

o suprafață la sol care este „moale” din punct de vedere acustic, de regulă acoperită cu iarbă, care înconjoară majoritatea aerodromurilor. Suprafețele dure din punct de vedere acustic ale solului, și anume cu un grad sporit de reflexie, includ suprafețele din beton și cele de apă. Metodologia conturului de zgomot descrisă în prezentul document se aplică solului moale.

Sunetul

energia transmisă în aer prin mișcare ondulatorie (longitudinală), care este detectată de ureche

Atenuarea sunetului

scăderea intensității sunetului cu distanța de-a lungul traiectoriei de propagare. În ceea ce privește zgomotul aeronavelor, cauzele sale includ propagarea undelor sferice, absorbția atmosferică și → atenuarea laterală

Expunerea la sunet

o măsură a imisiei totale de energie acustică pe o perioadă de timp

Nivelul de expunere la sunet, LAE

(acronimul SEL) O metrică standardizată în ISO 1996-1 sau ISO 3891 = nivelul de expunere la sunetul unui eveniment unic, ponderat pe curba A, timp de 1 secundă.

Intensitatea sunetului

forța imisiei sunetului într-un punct – legată de energia acustică (și indicată de nivelurile măsurate ale sunetului)

Nivelul sunetului

o măsură a energiei sunetului exprimată în decibeli. Sunetul recepționat este măsurat cu sau fără „ponderarea în funcție de frecvență”; nivelurile măsurate cu ponderare sunt adesea denumite → niveluri de zgomot

Lungimea etapei/călătoriei

distanța până la prima destinație a aeronavei care pleacă; considerată a fi un indicator al greutății aeronavei

Începutul rulării, SOR

punctul de pe pistă de unde o aeronavă care pleacă își începe decolarea. Denumit, de asemenea, „eliberarea frânelor”.

Viteza reală față de aer

viteza efectivă a aeronavei față de aer (= viteza față de sol în atmosferă calmă)

Nivelul echivalent ponderat al sunetului, Leq,W

o versiune modificată a Leq , în care se atribuie diferite ponderi zgomotului produs în cursul diferitelor perioade ale zilei (de obicei, ziua, seara și noaptea)

Simboluri

d	distanța cea mai scurtă de la un punct de observație la un segment al traiectului de zbor

dp	distanța de la un punct de observație la traiectul de zbor, perpendiculară pe acesta (distanță oblică)

dλ	distanța la scară

Fn	tracțiunea netă reală per motor

Fn/δ	tracțiunea netă corectată per motor

h	altitudinea aeronavei (peste MSL)

L	nivelul de zgomot al evenimentului (scară nedefinită)

L(t)	nivelul sunetului la momentul t (scară nedefinită)

LA, LA(t)

nivelul de presiune acustică ponderat pe curba A (la momentul t) – măsurat pe scara încet a aparatului de măsurare

LAE	(SEL) nivelul de expunere la sunet

LAmax

valoarea maximă a lui LA(t) în timpul unui eveniment

LE	nivelul de expunere la sunetul unui eveniment unic

LE∞	nivelul de expunere la sunetul unui eveniment unic, determinat cu ajutorul bazei de date NPD

LEPN	nivelul efectiv al zgomotului perceput

Leq	nivelul acustic echivalent (continuu)

Lmax	valoarea maximă a lui L(t) în timpul unui eveniment

Lmax,seg

nivelul maxim generat de un segment

ℓ	distanța perpendiculară de la un punct de observație la traiectoria la sol

lg	logaritmul în baza 10

N	numărul de segmente sau subsegmente

NAT	numărul de evenimente în cursul cărora Lmax depășește un prag specificat

P	parametru de putere în variabila NPD L(P,d)

Pseg	parametru de putere relevant pentru un anumit segment

q	distanța de la începutul segmentului la cel mai apropiat punct de apropiere

R	raza virajului

S	deviația standard

s	distanța de-a lungul traiectoriei la sol

sRWY	lungimea pistei

timpul

te	durata efectivă a evenimentului sonor unic

t 0	moment de referință pentru nivelul acustic integrat

V	viteza la sol

Vseg	viteza la sol echivalentă pentru un segment

Vref	viteza de referință la sol pentru care sunt definite datele NPD

x,y,z

coordonatele locale

x′,y′,z′

coordonatele aeronavei

XARP,YARP,ZARP

poziția punctului de referință al aerodromului în coordonate geografice

z	altitudinea aeronavei deasupra planului terestru/punctului de referință al aerodromului

α	parametru utilizat pentru calcularea corecției segmentului finit Δ F

β	unghiul de elevație al aeronavei față de planul terestru

ε	unghiul de înclinare al aeronavei

γ	unghiul de urcare/coborâre

φ	unghiul de adâncime (parametrul directivității laterale)

λ	lungimea totală a segmentului

ψ	unghiul dintre direcția de deplasare a aeronavei și direcția observatorului

ξ	capul-compas al aeronavei, măsurat în sensul acelor de ceasornic de la polul nord magnetic

Λ(β,)

atenuarea laterală aer-sol

Λ(β)	atenuarea laterală aer-sol pe distanțe lungi

Γ()	factorul de distanță al atenuării laterale

Δ	modificarea valorii unei mărimi sau a unei corecții (astfel cum se indică în text)

Δ F	corecția segmentului finit

Δ I	corecția legată de amplasarea motorului

Δ i	ponderarea pentru a i-a oară pe timp de zi, dB

Δ rev

tracțiunea inversă

Δ SOR

corecția începutului rulării

Δ V	corecția duratei (vitezei)

Indici

1, 2	indici care redau valorile de început și de sfârșit ale unui interval sau segment

expunere

i	indicele de însumare pentru tipul/categoria de aeronavă

j	indicele de însumare pentru traiectoria/subtraiectoria la sol

k	indicele de însumare pentru segmente

max

maxim

ref	valoare de referință

seg	valoarea specifică a segmentului

SOR	referitor la începutul rulării

decolare

2.6.2. Cadru de calitate

Acuratețea valorilor de intrare

Toate valorile de intrare care afectează nivelul emisiilor unei surse, inclusiv poziția sursei, se stabilesc cel puțin cu acuratețea corespunzătoare unei erori de ± 2 dB(A) a nivelului emisiilor sursei (toți ceilalți parametrii rămânând neschimbați).

Utilizarea valorilor implicite

În aplicarea metodei, datele de intrare trebuie să reflecte utilizarea efectivă. În general, nu trebuie să se ia în considerare valorile de intrare sau ipotezele. Mai precis, traiectoriile de zbor derivate din datele radar pentru a obține traiectoriile de zbor sunt folosite ori de câte ori acestea există și sunt de o calitate satisfăcătoare. Valorile de intrare și ipotezele implicite sunt acceptate, de exemplu, la rutele modelate utilizate în locul traiectoriilor de zbor rezultate din datele radar, în cazul în care colectarea unor date reale este asociată cu costuri disproporționat de mari.

Calitatea programului informatic utilizat pentru calcule

Programele informatice utilizate pentru efectuarea calculelor trebuie să dovedească conformitatea cu metodele descrise prin intermediul certificării rezultatelor în raport cu cazurile de testare.

2.7. Zgomotul produs de aeronave

2.7.1. Obiectivul și sfera de aplicare a documentului

Hărțile cu contururi de zgomot sunt utilizate pentru a indica întinderea și magnitudinea impactului provocat de zgomotul produs de aeronave în jurul aeroporturilor, impact indicat de valorile unei metrici sau ale unui indice de zgomot specificat. Un contur este o linie de-a lungul căreia valoarea indicelui este constantă. Valoarea indicelui însumează într-un anumit mod toate evenimentele acustice individuale cauzate de aeronave, care au loc într-o perioadă de timp specificată, exprimată în mod normal în zile sau luni.

Zgomotul produs de aeronavele ce sosesc sau pleacă de pe un aerodrom aflat în apropiere, care este perceput la punctele de pe sol, depinde de mai mulți factori. Cei mai importanți dintre aceștia sunt tipul de avion și de motoare; procedurile aplicate de aeronave pentru reglarea puterii, a flapsurilor și a vitezei față de aer; distanța de la punctele în cauză la diferitele traiecte de zbor; topografia și condițiile meteorologice locale. Operațiunile aeroporturilor implică, în general, diferite tipuri de avioane, diverse proceduri de zbor și o gamă de greutăți operaționale.

Contururile sunt generate prin calculul matematic al suprafețelor cu diverse valori ale indicelui de zgomot local. Acest document explică în detaliu modul de a calcula, la punctul observatorului, nivelurile de zgomot ale evenimentelor individuale ale aeronavelor, pentru fiecare zbor sau tip de zbor specific al aeronavelor, care sunt apoi mediate într-un anumit mod sau acumulate, pentru a genera valorile indicelui la punctul respectiv. Suprafața cerută a valorilor indicelui este generată prin simpla repetare a calculelor necesare pentru diferitele mișcări ale aeronavei – acordând atenție maximizării eficienței prin excluderea evenimentelor care nu sunt „semnificative din punctul de vedere al zgomotului” (și anume, care nu contribuie semnificativ la total).

În cazul în care activitățile de generare a zgomotului asociate cu operațiunile aeroportului nu contribuie semnificativ la expunerea totală a populației la zgomotul provocat de aeronave și curbele conexe ale zgomotului, acestea pot fi excluse. Aceste activități includ: elicopterele, rularea la sol, testarea motorului și utilizarea unităților de putere auxiliare. Aceasta nu înseamnă neapărat că impactul lor este nesemnificativ și dacă aceste circumstanțe au loc evaluarea surselor poate fi realizată conform paragrafelor 2.7.21 și 2.7.22.

2.7.2. Rezumatul documentului

Procesul de generare a conturului de zgomot este ilustrat în figura 2.7.a. Contururile sunt produse pentru scopuri diferite și acestea tind să controleze cerințele pentru sursele și preprocesarea datelor de intrare. Contururile care descriu impactul istoric al zgomotului pot fi generate din înregistrările actuale ale operațiunilor aeronavei – ale mișcărilor, greutăților, traiectoriilor de zbor măsurate pe radar etc. Contururile utilizate pentru planificarea viitoare a necesităților se bazează mai mult pe previziuni – privind traficul și traiectoriile de zbor și caracteristicile privind performanța și zgomotul aeronavelor viitoare.

Figura 2.7.a

Procesul de generare a conturului de zgomot

Oricare ar fi sursa datelor privind zborul, fiecare mișcare, sosire sau plecare a aeronavei este definită din punctul de vedere al geometriei traiectoriei sale de zbor și al zgomotului emis de aeronava care își urmează traiectoria de zbor (mișcări care sunt esențial identice din punct de vedere al zgomotului și a traiectoriei de zbor sunt incluse prin simpla înmulțire). Emisia de zgomot depinde de caracteristicile aeronavei – în principal de puterea generată de motoarele sale. Metodologia recomandată implică împărțirea traiectoriei de zbor în segmente. Secțiunile 2.7.3-2.7.6 subliniază elementele metodologiei și explică principiul segmentării pe care se bazează; că nivelul de zgomot al evenimentului observat este o agregare a contribuțiilor de la toate segmentele „semnificative” ale traiectoriilor de zbor, fiecare dintre acestea putând fi calculate independent de celelalte. Secțiunile 2.7.3-2.7.6 subliniază de asemenea cerințele privind datele de intrare pentru un set de contururi de zgomot. Specificațiile detaliate pentru datele operaționale necesare sunt specificate în apendicele A.

Modul în care segmentele traiectoriei de zbor sunt calculate din datele de intrare preprocesate este descris în secțiunile 2.7.7-2.7.13. Aceasta implică aplicațiile analizei performanței de zbor a aeronavei, ecuații pentru care sunt detaliate în apendicele B. Traiectoriile de zbor variază semnificativ – indiferent de rută, aeronavele se dispersează într-o fâșie, ca urmare a efectelor diferențelor de condiții atmosferice, a greutăților lor și a procedurilor de operare, a constrângerilor rezultate din controlul traficului aerian etc. Acest lucru este luat în considerare prin descrierea fiecărei traiectorii de zbor, în mod statistic – ca o traiectorie centrală sau „magistrală” care este acompaniată de o serie de traiectorii dispersate. Acestea sunt explicate, de asemenea, în secțiunile 2.7.7-2.7.13 cu trimitere la informațiile suplimentare din apendicele C.

Secțiunile 2.7.14-2.7.19 stabilesc etapele de urmat în calcularea nivelului de zgomot al unui singur eveniment unic – zgomotul generat la un punct de la sol de mișcarea unei aeronave. Apendicele D abordează recalcularea datelor NPD pentru alte condiții decât cele de referință. Apendicele E explică sursa dipolară acustică folosită în model pentru a defini radiația sunetului de la segmentele traiectoriei de zbor cu lungime delimitată.

Aplicările relațiilor de modelare descrise la capitolele 3 și 4 necesită, în afara traiectoriilor de zbor relevante, date corespunzătoare privind performanța și zgomotul pentru aeronava în cauză.

Determinarea nivelului evenimentului pentru o singură mișcare a aeronavei la un punct de observare unic este calculul de bază. Această determinare trebuie repetată pentru toate mișcările aeronavei la fiecare din punctele dintr-o mulțime prestabilită de puncte, care acoperă întinderea anticipată a contururilor de zgomot cerute. La fiecare punct, nivelurile evenimentului sunt agregate sau mediate astfel încât să ajungă la un „nivel cumulativ” sau la o valoare a indicelui de zgomot. Această parte a procesului este descrisă în secțiunile 2.7.20 și 2.7.23-2.7.25.

Secțiunile 2.7.26-2.7.28 rezumă opțiunile și cerința de potrivire a contururilor de zgomot cu mulțimile valorilor indicelui de zgomot. Acestea conțin îndrumări privind generarea conturului și postprocesarea.

2.7.3. Conceptul segmentării

Pentru o aeronavă specifică, baza de date conține relațiile de referință zgomot-putere-distanță (NPD). Acestea definesc, pentru zborul drept, constant la o viteză de referință în condiții atmosferice de referință specificate și într-o configurație de zbor specificată, nivelurile de sunet percepute ale evenimentului, integrate atât maxim, cât și în timp, direct sub aeronavă ( 7 ) ca o funcție a distanței. În scopul modelării zgomotului, cea mai importantă putere de propulsie este reprezentată de un parametru de putere legat de zgomot; parametrul folosit în general fiind tracțiunea netă corectată. Nivelurile de referință ale evenimentului determinate din baza de date sunt ajustate pentru a ține seama, în primul rând, de diferențele dintre condițiile atmosferice reale (și anume, modelate) și cele de referință și (în cazul nivelurilor de expunere la zgomot) de viteza aeronavei și, în al doilea rând, pentru punctele receptorului care nu se află direct sub aeronavă, de diferențele dintre zgomotul radiat descendent și lateral. Această ultimă diferență se datorează directivității laterale (efectele instalării motorului) și atenuării laterale. Dar nivelurile evenimentului ajustate astfel se aplică în continuare exclusiv zgomotului total provenit de la aeronavă în zbor constant orizontal.

Segmentarea este procesul prin care modelul recomandat de curbă a zgomotului se adaptează la traiectoria infinită NPD și datele laterale pentru a calcula zgomotul care ajunge la un receptor de la traiectoria de zbor neuniformă, și anume una de-a lungul căreia configurația de zbor a aeronavei variază. În scopul calculării nivelului de zgomot al evenimentului pentru o mișcare a evenimentului, traiectoria de zbor este reprezentată de o serie de segmente în linie dreaptă adiacentă, fiecare dintre acestea putând fi considerată ca o parte delimitată a unei traiectorii infinite pentru care NPD și ajustările laterale sunt cunoscute. Nivelul maxim al evenimentului este pur și simplu cea mai mare dintre valorile individuale ale segmentelor. Nivelul de timp integrat al întregului eveniment de zgomot este calculat prin însumarea zgomotului primit de la un număr suficient de segmente, și anume cele care aduc o contribuție semnificativă la nivelul de zgomot total al evenimentului.

Metoda de estimare a cantității de zgomot cu care contribuie un segment finit la nivelul integrat al evenimentului este pur empirică. Fracția energiei F – zgomotul segmentului exprimat ca o proporție a zgomotului total al traiectoriei infinite – este descrisă de o expresie relativ simplă care permite directivitatea longitudinală a zgomotului aeronavei și „vizualizarea” segmentului de către receptor. Un motiv pentru care o metodă simplă empirică este în general adecvată este că, de regulă, majoritatea zgomotului provine de la segmentul cel mai apropiat, de regulă, adiacent – pentru care cel mai apropiat punct de apropiere (CPA) de receptor se află în segment (nu la unul dintre capetele sale). Aceasta înseamnă că estimările zgomotului de la segmentele neadiacente pot fi foarte aproximative deoarece se îndepărtează de receptor fără a compromite semnificativ precizia.

2.7.4. Traiectoriile de zbor: Traiectorii și profiluri

În contextul modelării, o traiectorie de zbor (sau traiectoria) este o descriere completă a mișcării aeronavei în spațiu și timp ( 8 ). Împreună cu tracțiunea propulsivă (sau alt parametru al puterii în legătură cu zgomotul) aceasta este informația necesară pentru a calcula zgomotul generat. Traiectoria terestră este proiecția verticală a traiectoriei de zbor la nivelul solului. Aceasta este combinată cu profilul de zbor vertical pentru a construi traiectoria de zbor 3D. Modelarea segmentării necesită ca traiectoria de zbor a fiecărei mișcări diferite a aeronavei să fie descrisă de o serie de segmente drepte adiacente. Modul în care segmentarea este realizată este dictat de o necesitate de echilibrare a preciziei și eficienței – este necesară aproximarea traiectoriei de zbor reale curbate suficient de aproape reducând în același timp sarcina de calcul și cerințele privind datele. Fiecare segment trebuie definit de coordonatele geometrice ale punctelor sale finale și viteza asociată și parametrii puterii motorului aeronavei (de care depinde emisia de sunet). Traiectoriile de zbor și puterea motorului pot fi determinate în moduri variate, cele principale care implică (a) sinteza dintr-o serie a etapelor procedurale; și (b) analiza datelor măsurate privind profilul de zbor.

Sinteza traiectoriei de zbor (a) necesită cunoașterea (sau ipotezele pentru) traiectoriile terestre și dispersiile lor laterale, greutatea aeronavei, viteza, flapsurile și procedurile de gestionare a tracțiunii, elevația aeroportului și vântul și temperatura aerului. Ecuațiile pentru calculul profilului de zbor din parametrii de reacție și aerodinamici necesari sunt prezentate în apendicele B Fiecare ecuație conține coeficienții (și/sau constantele) care se bazează pe datele empirice pentru fiecare tip specific de aeronavă. Ecuațiile privind performanța aerodinamică din apendicele B permit considerarea oricărei combinații rezonabile ale greutății operaționale ale aeronavei și a procedurii de zbor, inclusiv operațiunile la greutăți nete diferite de decolare.

Analiza datelor măsurate (b), de exemplu din registrele de date de zbor, radar și alte echipamente de detectare a aeronavei, implică „ingineria inversă”, efectiv o inversare a procesului de sinteză (a). În locul estimării condiției aeronavei și a grupului motopropulsor la capetele segmentelor de zbor prin integrarea efectelor tracțiunii și a forțelor aerodinamice care acționează asupra fuzelajului, forțele sunt estimate prin diferențierea modificărilor înălțimii și vitezei fuzelajului. Procedurile de procesare a informațiilor privind traiectoria de zbor sunt descrise în secțiunea 2.7.12.

Într-o ultimă aplicare a modelării zgomotului, fiecare zbor individual ar putea, teoretic, să fie reprezentat independent; aceasta ar garanta reprezentarea cu precizie a dispersiei spațiale a traiectoriilor de zbor – care poate fi foarte semnificativă. Dar păstrarea în limite rezonabile a pregătirii datelor și a timpului de calcul este practica normală de reprezentare a legăturilor traiectoriilor de zbor de un număr mic de „traiectorii secundare” dispuse lateral. (Dispersia verticală este de obicei reprezentată satisfăcător având în vedere efectele greutăților variabile ale aeronavei pe profilurile verticale.)

2.7.5. Zgomotul aeronavei și performanța

Baza de date ANP furnizată în apendicele I acoperă majoritatea tipurilor de aeronave existente. Pentru tipurile de aeronave sau variantele pentru care datele nu sunt în prezent înregistrate, acestea pot fi reprezentate cel mai bine de datele pentru alte aeronave, similare în mod normal, care sunt înregistrate.

Baza de date ANP include „etapele procedurale” implicite pentru a permite construirea profilurilor de zbor pentru cel puțin o procedură comună privind atenuarea zgomotului la plecare. Intrări mai recente ale bazei de date acoperă două proceduri diferite de atenuare a zgomotului la plecare.

2.7.6. Operațiunile de aeroport și ale aeronavei

Datele specifice din care se pot calcula curbele de zgomot pentru un anumit scenariu aeroportuar include următoarele.

Date generale ale aeroportului

—

Punctul de referință al aeroportului (doar pentru a localiza aerodromul în coordonate geografice corespunzătoare). Punctul de referință este stabilit la originea sistemului local de coordonate carteziene folosit de procedura de calcul.

—

Altitudinea de referință a aerodromului (= altitudinea punctului de referință a aerodromului). Aceasta este altitudinea planului nominal al solului, pe care, în absența corecțiilor topografice, sunt definite curbele de zgomot.

—

Parametrii meteorologici medii la sau în apropierea punctului de referință al aerodromului (temperatura, umiditatea relativă, viteza medie a vântului și direcția vântului).

Date privind pista

Pentru fiecare pistă:

—

Denumirea pistei

—

Punctul de referință al pistei (centrul pistei exprimat în coordonate locale)

—

Lungimea pistei, direcția și înclinarea medie

—

Amplasarea punctului de începere a rulării și pragul de aterizare ( 9 ).

Datele privind ruta terestră

Rutele terestre ale aeronavei vor fi descrise de o serie de coordonate în planul (orizontal) al solului. Sursa datelor privind ruta terestră depinde de disponibilitatea sau nu a datelor relevante radar. Dacă acestea sunt disponibile, ruta magistrală sigură și rutele secundare asociate corespunzător (dispersate) vor fi stabilite prin analiza statistică a datelor. Dacă nu, rutele magistrale sunt de obicei construite din informațiile procedurale corespunzătoare, de exemplu utilizarea procedurilor standard privind plecările din publicațiile informaționale aeronautice. Această descriere convențională include informațiile următoare:

—

Denumirea pistei din care se desprinde ruta

—

Descrierea originii rutei (punctul de început al rulării, pragul de aterizare)

—

Lungimea segmentelor (pentru viraje, raza și schimbarea direcției).

Aceste informații sunt minimum necesare pentru a defini ruta principală (magistrală). Dar nivelurile medii de zgomot calculate pe baza ipotezei conform căreia aeronava urmează rutele normale exact pot fi răspunzătoare pentru erorile localizate pentru mai mulți decibeli. Astfel dispersia laterală va fi reprezentată și următoarele informații suplimentare sunt necesare:

—

Lățimea legăturii (sau alte statistici privind dispersia) la fiecare capăt al segmentului

—

Numărul de rute secundare

—

Distribuția mișcărilor perpendiculare pe ruta magistrală.

Datele privind traficul aerian

Datele privind traficul aerian sunt

—

perioada de timp acoperită de date; și

—

numărul de mișcări (sosiri și plecări) ale fiecărui tip de aeronave pe fiecare rută de zbor, subdivizat în funcție de 1. perioada zilei așa cum este corespunzător pentru indicii de zgomot specificați; 2. pentru plecări, greutățile de operare sau lungimile platformei; și 3. dacă este necesar, procedurile de operare.

Majoritatea indicatorilor de zgomot impun ca evenimentele (și anume mișcările aeronavei) să fie definite ca valori medii zilnice în timpul unor perioade specificate ale zilei (de exemplu zi, seară și noapte) – a se vedea secțiunile 2.7.23-2.7.25.

Datele topografice

Terenul din jurul majorității aeroporturilor este relativ plat. Cu toate acestea nu este întotdeauna cazul și poate exista uneori o nevoie de a lua în considerare variații ale elevației terenului în raport cu elevația de referință a aeroportului. Efectul elevației terenului poate fi în special important în vecinătatea rutelor de sosire, dacă aeronava funcționează la altitudini relativ scăzute.

Datele privind elevația terenului sunt de obicei furnizate sub forma unui set de coordonate (x,y,z) ale unei rețele rectangulare cu o anumită dimensiune a pătratului. Dar este posibil ca parametrii rețelei de elevație să difere de cei ai rețelei utilizate pentru calculul de zgomot. În această situație, poate fi folosită o interpolare liniară pentru a estima coordonatele z corespunzătoare în ultimul caz.

Analiza cuprinzătoare a efectelor solului semnificativ neuniform asupra propagării sunetului este complexă și în afara sferei de aplicare a acestei metode. Neregularitatea moderată poate fi redată prin estimarea solului „pseudouniform”; de exemplu simpla creștere sau scădere a planului uniform al solului la elevația locală a solului (în legătură cu planul de referință al solului) la fiecare punct receptor (a se vedea secțiunea 2.7.4).

Condiții de referință

Datele internaționale privind performanța și zgomotul aeronavei (ANP) sunt standardizate la condițiile standard de referință care sunt utilizate pe larg pentru studiile privind zgomotul aeroporturilor (a se vedea apendicele D).

Condiții de referință pentru datele NPD

1.	Presiunea atmosferică : 101,325 kPa (1 013,25 mb)

2.	Absorbția atmosferică : Ratele de atenuare enumerate în tabelul D-1 din apendicele D

3.	Precipitații : Nu există

4.	Viteza vântului : Mai mică de 8 m/s (15 noduri)

5.	Viteza la sol : 160 noduri

6.	Terenul local : Sol plat, moale fără structuri mari sau alte obiecte reflectorizante pe mai mulți kilometri de rute terestre aeriene.

Măsurătorile standardizate ale zgomotului aeronavelor se fac la 1,2 m deasupra suprafeței solului. Cu toate acestea, nu este necesară luarea sa în considerare în special deoarece, în scopul modelării, se poate presupune că nivelurile evenimentului sunt relativ insensibile la înălțimea receptorului ( 10 ).

Comparația dintre nivelurile de zgomot estimate și cele măsurate pe aeroporturi indică faptul că datele NPD pot fi considerate aplicabile atunci când condițiile medii ale suprafeței învecinate se află în următorul mediu:

—

Temperatura aerului sub 30 oC

—

Produsul temperaturii aerului (oC) și umiditatea relativă, (procent) mai mare de 500

—

Viteza vântului mai mică decât 8 metri pe secundă (15 noduri)

Acest mediu se consideră că include condițiile întâlnite în majoritatea aeroporturilor mari ale lumii. Apendicele D prevede o metodă de transformare a datelor NPD pentru a face o medie a condițiilor locale care se înscriu în afara sa, dar, în cazuri extreme, se sugerează ca producătorii aeronavei relevante să fie consultați.

Condiții de referință pentru datele privind motorul și aerodinamica aeroplanului

1.	Elevația pistei : Nivelul mării

2.	Temperatura aerului : 15 oC

3.	Greutate brută la decolare : Astfel cum a fost definită ca funcție a lungimii platformei din baza de date ANP

4.	Greutate brută la aterizare : 90 de procente din greutatea brută maximă la aterizare

5.	Motoarele de tracțiune : Toate

Deși datele privind aerodinamica și motorul se bazează pe aceste condiții, ele pot fi utilizate ca fiind catalogate pentru elevațiile pistei, altele decât cele de referință și temperaturile medii ale aerului înălțimile medii ale aerului în statele participante la CEAC, fără a afecta în mod semnificativ precizia contururilor calculate ale nivelului acustic mediu cumulativ. (a se vedea apendicele B)

Baza de date ANP cataloghează datele aerodinamice pentru greutățile brute de decolare și aterizare menționate la punctele 3 și 4 de mai sus. Deși, pentru calculul zgomotului cumulativ, datele privind aerodinamica nu trebuie să fie ajustate pentru alte greutăți brute, calcularea profilurilor de decolare și urcare, folosind procedurile descrise în apendicele B, se bazează pe greutățile brute de decolare operaționale adecvate.

2.7.7. Descrierea traiectoriei de zbor

Modelul de zgomot presupune că fiecare mișcare diferită a aeronavei este descrisă prin intermediul traiectoriei sale de zbor tridimensionale și a puterii motorului și vitezei care variază de-a lungul acesteia. De regulă, o mișcare modelată reprezintă o serie intermediară a traficului aeroportuar total, de exemplu un număr de mișcări (presupus) identice, cu același tip de aeronavă, aceeași greutate și procedură de operare, pe o singură rută la sol. Această cale poate fi una dintre multele rute „secundare” dispersate utilizate pentru modelarea a ceea ce este cu adevărat un ansamblu de linii urmând o rută desemnată. Ansamblurile de rute terestre, profilurile verticale și parametrii operaționali ai aeronavei sunt toți determinați din datele scenariului de intrare – în legătură cu datele aeronavei din baza de date ANP.

Datele zgomot-putere-distanță (din baza de date ANP) definesc zgomotul produs de aeronave care traversează în mod ideal traiectoriile de zbor orizontale cu o lungime infinită la o viteză și putere constantă. Pentru a adapta aceste date la traiectoriile de zbor din zona terminală care sunt caracterizate de schimbările frecvente de putere și velocitate, fiecare traiectorie este împărțită în segmente delimitate drepte; contribuțiile de zgomot ale fiecărei dintre acestea sunt prin urmare însumate la poziția observatorului.

2.7.8. Relații între traiectoria de zbor și configurația de zbor

Traiectoria de zbor tridimensională a unei mișcări a aeronavei determină aspectele geometrice ale propagării și radiației sunetului dintre aeronavă și observator. La o anumită greutate a aeronavei și în condiții atmosferice speciale, traiectoria de zbor este reglementată în întregime de succesiunea schimbării puterii, flapsurilor și altitudinii care sunt aplicate de pilot (sau sistemul automat de gestionare a zborului) pentru a urmări rutele și a menține altitudinile și vitezele specificate de către ATC — în conformitate cu procedurile standard de operare ale operatorului aeronavei. Aceste instrucțiuni și acțiuni împart traiectoria de zbor în faze distincte care formează segmente naturale. În planul orizontal acestea implică ramificații drepte, menționate ca distanța până la următorul viraj și virajele definite de raza și schimbarea direcției. În plan vertical, segmentele sunt definite de timpul și/sau distanța luate pentru realizarea schimbărilor necesare de mers înainte și/sau altitudinea la puterea specificată și configurația flapsurilor. Coordonatele verticale corespunzătoare sunt adesea menționate ca puncte de profil.

Pentru modelarea zgomotului, informațiile privind traiectoria de zbor sunt generate fie prin sinteză dintr-o serie de etape procedurale (și anume cele urmate de pilot) sau prin analiza informațiilor radar – măsurători fizice ale traiectoriilor de zbor actuale urmate. Indiferent de metoda utilizată, atât formele orizontale, cât și verticale ale traiectoriei de zbor, sunt reduse la forme segmentate. Forma sa orizontală (și anume proiecția bidimensională pe sol) este ruta terestră definită de sistemele de orientare pentru plecări și sosiri. Forma sa verticală, dată de punctele profilului, precum și viteza asociată parametrilor de zbor, unghiul de înclinare și configurația puterii, definesc împreună profilul de zbor care depinde de procedura de zbor care este în mod normal stabilită de constructorul aeronavei și/sau operator. Traiectoria de zbor este construită prin fuzionarea profilului de zbor bidimensional cu ruta la sol bidimensională pentru a forma o succesiune de segmente ale traiectoriei de zbor tridimensionale.

Trebuie să se aibă în vedere că, pentru o serie dată de etape procedurale, profilul depinde de ruta terestră; de exemplu la aceeași tracțiune și viteză rata de urcare a aeronavei are mai puține viraje decât în zbor drept. Deși aceste orientări explică modul de a lua în considerare această dependență, trebuie recunoscut faptul că acest lucru ar implica în mod normal un calcul foarte complex și utilizatorii pot prefera să presupună că, în scopul modelării acustice, profilul de zbor și ruta terestră pot fi tratate ca entități independente; și anume profilul de urcare nu este afectat de niciun viraj. Cu toate acestea, este importantă determinarea schimbărilor unghiului de înclinare pe care virajul le impune deoarece acest lucru are o influență semnificativă asupra direcționalității emisiilor sonore.

Zgomotul primit de la un segment de zbor depinde de geometria segmentului în raport cu observatorul și configurația de zbor a aeronavei. Dar acestea sunt interdependente – o schimbare a uneia produce o schimbare a celeilalte și este necesar să se asigure că, la toate punctele de pe traiectorie, configurația aeronavei este în conformitate cu deplasarea sa de-a lungul traiectoriei.

Pentru o sinteză a traiectoriei de zbor, adică atunci când se construiește o traiectorie de zbor de la o serie de „etape procedurale”, care descriu selecțiile pilotului în materie de putere a motorului, unghiul flapsurilor și accelerația/viteza verticală, deplasarea este cea care trebuie să fie calculată. Într-o analiză a traiectoriei de zbor, situația inversă este următoarea: configurația de putere a motorului trebuie să fie estimată din mișcarea observată a aeroplanului – determinată din datele radar sau, uneori, în studii speciale, din datele înregistratorului de date de zbor al aeronavei (deși în ultimul caz puterea motorului face, de obicei, parte din date). În orice caz, coordonatele și parametrii de zbor în toate punctele finale ale segmentului trebuie să fie incluse în calculul zgomotului.

Apendicele B prezintă ecuațiile care se referă la forțele care acționează asupra unei aeronave și deplasarea sa și explică modul în care sunt soluționate pentru a defini proprietățile segmentelor care compun traiectoriile de zbor. Diferitele tipuri de segmente (și secțiunile apendicelui B care acoperă acest subiect) sunt rularea la sol pentru decolare (B5), urcarea la viteză constantă (B6), reducerea puterii (B7), urcarea prin accelerare și refracția flapsurilor (B8), urcarea prin accelerare după refracția flapsurilor (B9), coborâre și decelerare (B10) și sosirea după aterizarea finală (B11).

În mod inevitabil, modelarea practică implică diferite grade de simplificare – cerința pentru acest lucru depinde de natura cererii, semnificația rezultatelor și resursele disponibile. O ipoteză generală simplificată, chiar și în cele mai elaborate aplicații, este că, atunci când se ia în calcul dispersia rutei, profilurile de zbor și configurațiile pe toate rutele secundare sunt aceleași cu cele de pe ruta magistrală. Deoarece cel puțin 6 rute secundare trebuie utilizate (a se vedea secțiunea 2.7.11), acest lucru reduce masiv calculul pentru o foarte mică scădere a fidelității.

2.7.9. Sursele de date privind traiectoria de zbor

Datele radar

Deși înregistratoarele de date de zbor pot genera date de calitate foarte înaltă, acest lucru este dificil de obținut în scopul modelării acustice și datele radar sunt considerate ca fiind cea mai ușor accesibilă sursă de informații privind traiectoriile de zbor efective în aeroporturi ( 11 ). Deoarece sunt disponibile din sistemele de monitorizare a zgomotului aeroportului și a traiectoriei de zbor, acestea sunt folosite tot mai des pentru modelarea zgomotului.

În al doilea rând supravegherea pe radar prezintă traiectoria de zbor a unei aeronave ca succesiunea de coordonate ale poziției la intervale egale perioadei de rotație a scannerului radar, de obicei aproximativ 4 secunde. Poziția aeronavei pe sol este determinată în coordonate polare – distanță și azimut – de la reîntoarcerea radarului reflectat (deși sistemul de monitorizare transformă în mod normal aceste date în coordonate carteziene); înălțimea sa ( 12 ) este măsurată de propriul altimetru al aeroplanului și transmisă computerului ATC de un transponder declanșat de radar. Dar erorile poziționale inerente cauzate de interferența radio și rezoluția datelor limitate sunt semnificative (în ciuda lipsei consecințelor asupra scopului intenționat al controlului traficului aerian). Astfel, în cazul în care traiectoria de zbor a unei anumite mișcări a aeronavei este impusă, este necesară nivelarea datelor utilizând o tehnică de construcție a curbei corespunzătoare. Cu toate acestea, în scopul modelării zgomotului cerința uzuală este o descriere statistică a unui ansamblu de traiectorii de zbor; de exemplu pentru toate mișcările de pe o rută sau doar pentru cele ale unui tip specific de aeronavă. În acest caz, erorile de măsurare asociate cu statisticile relevante pot fi reduse astfel la insignifianță prin procesele de mediere.

Etapele procedurale

În majoritatea cazurilor, nu este posibilă modelarea traiectoriilor de zbor pe baza datelor radar – deoarece resursele necesare nu sunt disponibile sau pentru că scenariul este unul viitor pentru care nu există date radar relevante.

În absența unor date radar, sau atunci când utilizarea acestuia este necorespunzătoare, este necesar să se estimeze traiectoriile de zbor pe baza materialelor orientative operaționale, de exemplu instrucțiunile date echipajelor de zbor prin AIP și manualele de operare a aeronavelor – menționate aici ca etape procedurale. Consilierea cu privire la interpretarea acestui material trebuie solicitată de la autoritățile de control al traficului aerian și operatorii de aeronave, după caz.

2.7.10. Sistemele de coordonate

Sistemul local de coordonate

Sistemul de coordonate local (x,y,z) este unul cartezian și își are originea (0,0,0) la punctul de referință al aerodromului (XARP,YARP,ZARP ), unde ZARP este altitudinea de referință a aeroportului și z = 0 definește planul solului nominal pe care sunt de obicei calculate contururile. Direcția aeronavei ξ în planul xy este măsurată în sensul acelor de ceasornic de la polul nord magnetic (a se vedea figura 2.7.b). Toate pozițiile observatorului, rețeaua de calcul de bază și punctele conturului de zgomot sunt exprimate în coordonate locale ( 13 ).

Figura 2.7.b

Sistemul de coordonate locale (x,y,z) și coordonata fixă s a traiectoriei la sol

Sistemul de coordonate fix al rutei terestre

Această coordonată este specifică pentru fiecare rută terestră și reprezintă distanța s măsurată de-a lungul rutei în direcția de zbor. Pentru rutele de plecare s este măsurată de la începutul rulării, pentru căile de acces de la pragul de aterizare. Prin urmare s devine negativă în zonele

—

din spatele punctului de începere a rulării pentru plecări; și

—

înainte de trecerea pragului pistei de aterizare pentru sosiri.

Parametrii operaționali de zbor, cum ar fi înălțimea, viteza și configurația puterii sunt exprimate ca funcțiile lui s.

Sistemul de coordonate al aeronavei

Sistemul de coordonate fixe carteziene al aeronavei (x′,y′,z′) își are originea la poziția efectivă a aeronavei. Sistemul de axe este definit de unghiul de înălțare γ, direcția de zbor ξ și unghiul de înclinare ε (a se vedea figura 2.7.c).

Figura 2.7.c

Sistemul de coordonate fixe al aeronavei (x′,y′,z′)

Luarea în considerare a topografiei

În cazul în care topografia trebuie luată în considerare (a se vedea secțiunea 2.7.6), coordonata de înălțime a aeronavei z trebuie înlocuită cu z′ = z – zo (dacă zo este coordonata z a locației observatorului O) atunci când se estimează distanța de propagare d. Geometria dintre aeronavă și observator este ilustrată în figura 2.7.d. Pentru definițiile lui d și a se vedea secțiunile 2.7.142.7.19 ( 14 ).

Figura 2.7.d

Elevația la sol de-a lungul (stânga) și în lateralul (dreapta) traiectoriei la sol.

Planul terestru nominal z = 0 trece prin punctul de referință al aerodromului. O este poziția observatorului

2.7.11. Traiectorii la sol

Traiectorii principale

Traiectoria principală definește centrul fâșiei de traiectorii urmate de aeronava care utilizează o anumită rută. În scopul modelării zgomotului produs de aeronavă, aceasta este definită fie: (i) prin date operaționale obligatorii, cum ar fi instrucțiunile date piloților în AIP; sau (ii) prin analiza statistică a datelor radar, explicată în secțiunea 2.7.9, în cazul în care acestea sunt disponibile și adecvate nevoilor studiului de modelare. Construirea traiectoriei din instrucțiuni operaționale este în mod normal destul de simplă, deoarece acestea descriu o succesiune de segmente, care sunt fie drepte – definite de lungime și cap-compas, fie arcuri de cerc definite de rata virajelor și schimbarea capului-compas; pentru exemplificare, a se vedea figura 2.7.e.

Figura 2.7.e

Geometria traiectoriei la sol din punctul de vedere al virajelor și segmentelor drepte

Corelarea unei traiectorii principale cu datele radar este o sarcină mai complexă, în primul rând pentru că virajele reale sunt executate cu o rată variabilă, și în al doilea rând pentru că linia sa este greu de decelat din cauza dispersării datelor. Astfel cum s-a explicat, nu au fost încă elaborate proceduri formalizate, astfel că în practica obișnuită se corelează segmentele, drepte și curbate, cu pozițiile medii calculate prin secționarea transversală a traiectoriilor radar la anumite intervale de-a lungul rutei. În viitor, este posibil să se elaboreze algoritmi informatici pentru realizarea acestei sarcini dar, pentru moment,decizia privind cel mai bun mod de utilizare a datelor revine modelatorilor. Un factor important este că viteza aeronavei și raza virajului dictează unghiul de înclinare și, așa cum se poate vedea în secțiunea 2.7.19, asimetriile de propagare a sunetului în jurul traiectului de zbor, precum și poziția traiectului de zbor în sine, determină zgomotul la sol.

În mod teoretic, tranziția dintr-o singură mișcare de la zborul drept la virajul cu rază fixă ar necesita o aplicare instantanee a unghiului de înclinare ε, care este fizic imposibilă. În realitate, este nevoie de o perioadă de timp finită pentru ca unghiul de înclinare să atingă valoarea necesară pentru a păstra o viteză specificată și o rază de viraj r, în timpul căreia raza virajului scade de la infinit la r. În scopul modelării, tranziția razei poate fi ignorată și se poate presupune că unghiul de înclinare crește constant de la zero (sau de la altă valoare inițială) la ε la începutul virajului și la următoarea valoare a ε la sfârșitul virajului ( 15 ).

Dispersia traiectoriei

Dacă este posibil, definiția dispersiei laterale și cea a subtraiectoriilor reprezentative se vor baza pe experiența anterioară relevantă a aeroportului studiat; în mod normal, pe analiza unor eșantioane de date radar. Prima etapă este gruparea datelor în funcție de rută. Traiectoriile de plecare se caracterizează printr-o dispersie laterală substanțială care, pentru o modelare precisă, trebuie luată în considerare. Rutele de sosire se unesc în mod normal într-o fâșie foarte îngustă de o parte și de alta a traiectului final de apropiere și, de obicei, este suficient să se reprezinte toate sosirile printr-o singură traiectorie. Dar dacă fâșiile de apropiere sunt largi în regiunea contururilor de zgomot, ar putea fi necesar ca acestea fie reprezentate prin subtraiectorii, în același mod ca rutele de plecare.

În practica comună, datele pentru o singură rută se tratează ca un eșantion dintr-o singură populație; și anume, aceasta este reprezentată printr-o singură traiectorie principală și un set de subtraiectorii dispersate. Cu toate acestea, dacă inspecția indică faptul că datele pentru diferite categorii de aeronave sau operațiuni diferă în mod semnificativ (de exemplu, aeronavele mari ar trebui să aibă raze de viraj substanțial diferite de cele mici), subdivizarea în continuare a datelor în mai multe fâșii poate fi de dorit. Pentru fiecare fâșie, dispersia laterală a traiectoriei se determină ca funcție a distanței de la origine; mișcările fiind apoi distribuite între traiectoria principală și un număr adecvat de traiectorii dispersate pe baza statisticilor de distribuție.

Deoarece este în mod normal imprudent să se ignore efectele dispersiei traiectoriei, în absența unor date măsurate ale fâșiei, se va defini o dispersie laterală nominală de-a lungul și perpendicular pe traiectoria principală, printr-o funcție de distribuție convențională. Valorile calculate ale indicilor de zgomot nu sunt în mod deosebit sensibile față de forma precisă a distribuției laterale: distribuția normală (gaussiană) furnizează o descriere adecvată a mai multor fâșii măsurate pe radar.

De obicei este folosită o aproximare discretă în șapte puncte (și anume, reprezentând dispersia laterală prin șase subtraiectorii dispuse la distanțe egale în jurul traiectoriei principale). Dispunerea subtraiectoriilor depinde de deviația standard a funcției de dispersie laterală.

Pentru traiectoriile distribuite normal cu o deviație standard S, 98,8 % din traiectorii se află într-un coridor cu limitele de ± 2,5 · S. Tabelul 2.7.a indică dispunerea celor șase subtraiectorii și procentul mișcărilor atribuite fiecăreia. Apendicele C prezintă valorile pentru alte subtraiectorii.

Tabelul 2.7.a

Procentele mișcărilor pentru o funcție normală de distribuție cu deviația standard S pentru șapte subtraiectorii (traiectoria principală este subtraiectoria 1)

Numărul subtraiectoriei	Poziția subtraiectoriei	Procentul de mișcări pe subtraiectorie
7	– 2,14 · S	3 %
5	– 1,43 · S	11 %
3	– 0,71 · S	22 %
1	0	28 %
2	0,71 · S	22 %
4	1,43 · S	11 %
6	2,14 · S	3 %

Deviația standard S este o funcție a coordonatei s de-a lungul traiectoriei principale. Se poate specifica – împreună cu descrierea traiectoriei principale – în fișa de date ale traiectoriei de zbor prezentată în apendicele A3. În absența oricăror indicatori ai deviației standard – de exemplu, din datele radar care descriu traiectorii de zbor comparabile – următoarele valori sunt recomandate:

Pentru traiectoriile care implică viraje mai mici de 45 de grade:

S(s) = 0,055 · s – 150	for 2 700 m ≤ s ≤ 30 000 m	(2.7.1)
S(s) = 1 500	for s > 30 000 m	(2.7.1)

Pentru traiectoriile care implică viraje mai mari de 45 de grade:

S(s) = 0,128 · s – 420	for 3 300 m ≤ s ≤15 000 m	(2.7.2)
S(s) = 1 500 m	for s > 15 000 m	(2.7.2)

Din motive practice, S(s) se presupune a fi egală cu zero între punctul de început al rulării și s = 2 700 m sau s = 3 300 m, în funcție de mărimea virajului. Rutele care implică mai multe viraje vor fi tratate conform ecuației (2.7.2). Pentru sosiri, dispersia laterală poate fi neglijată pe o distanță de 6 000 m înainte de aterizare.

2.7.12. Profilurile de zbor

Profilul de zbor este o descriere a mișcării aeronavei în plan vertical deasupra traiectoriei la sol, din punctul de vedere al poziției sale, al vitezei, al unghiului de înclinare și al setării de putere a motorului. Una din cele mai importante sarcini ale utilizatorului modelului este definirea profilurilor de zbor ale aeronavei care îndeplinesc în mod corespunzător cerințele privind aplicarea modelării – în mod eficient, fără consum excesiv de timp și resurse. În mod normal, pentru a obține o precizie mare, profilurile trebuie să reflecte îndeaproape operațiunile aeronavei care trebuie reprezentate. Aceasta necesită informații fiabile privind condițiile atmosferice, tipurile și variantele de aeronave, greutățile de operare și procedurile de operare – variațiile tracțiunii și ale setării flapsurilor și compromisurile dintre schimbările de altitudine și de viteză – pentru toate acestea fiind calculată o valoare medie adecvată pentru perioada (perioadele) de timp de interes. Adesea astfel de informații detaliate nu sunt disponibile, dar acest lucru nu este neapărat un obstacol; chiar dacă sunt disponibile, modelatorul trebuie să găsească echilibrul potrivit între precizia și detalierea informațiilor introduse și necesitatea de a obține rezultate sub formă de contururi și utilizările acestora.

Sinteza profilurilor de zbor din „etapele procedurale” obținute din baza de date ANP sau de la operatorii aeronavelor este descrisă în secțiunea 2.7.13 și în apendicele B. Acest proces, de obicei singurul la care modelatorul are acces atunci când datele radar nu sunt disponibile, pune la dispoziție atât geometria traiectului de zbor, cât și variațiile de viteză și de tracțiune asociate. S-ar presupune, în mod normal, că toate aeronavele (similare) dintr-o fâșie, atribuite fie traiectoriei principale, fie subtraiectoriilor, urmează profilul traiectoriei principale.

În afara bazei de date ANP, care furnizează informațiile implicite privind etapele procedurale, operatorii aeronavelor sunt cea mai bună sursă de informații fiabile, și anume procedurile pe care le folosesc și greutățile tipice de zbor. Pentru zborurile individuale, „cea mai bună sursă standard” este înregistratorul de date de zbor al aeronavei, din care pot fi obținute toate informațiile relevante. Dar chiar dacă astfel de date sunt disponibile, sarcina de preprocesare este considerabilă. Astfel, respectând economiile necesare de modelare, soluția practică normală este să se facă presupuneri documentate cu privire la greutățile medii și la procedurile de operare.

Trebuie să se acorde atenție înainte de adoptarea etapelor procedurale implicite din baza de date ANP (de obicei, presupuse atunci când procedurile efective nu sunt cunoscute). Acestea sunt proceduri standardizate care sunt urmate în general, dar care pot fi utilizate sau nu de către operatori în cazuri particulare. Un factor major este definirea tracțiunii motorului la decolare (și uneori, la urcare) care poate depinde într-o anumită măsură de circumstanțele care prevalează. În special, este o practică comună reducerea nivelurilor de tracțiune în timpul decolării (de la cele maxime disponibile) pentru a prelungi viața motorului. Apendicele B conține orientări privind practica normală; acestea vor conduce în general la contururi mai realiste decât ipoteza tracțiunii integrale. Cu toate acestea, dacă, de exemplu, pistele sunt scurte și/sau temperaturile medii ale aerului sunt ridicate, tracțiunea integrală este probabil o ipoteză mai realistă.

La modelarea scenariilor reale, se poate obține o precizie mai bună folosind datele radar pentru a completa sau înlocui aceste informații nominale. Profilurile de zbor pot fi determinate din datele radar într-un mod similar subtraiectoriilor laterale – dar numai după segregarea traficului în funcție de tipul și varianta de aeronavă și uneori în funcție de greutate sau de lungimea etapei (dar nu de dispersie) – pentru a produce pentru fiecare subgrupă un profil mediu de înălțime și viteză în raport cu distanța parcursă la sol. Mai mult, după convergența ulterioară cu traiectoriile la sol, acest profil unic este în mod normal atribuit atât traiectoriei principale, cât și subtraiectoriilor.

Cunoscând greutatea aeronavei, variația vitezei și tracțiunea cu reacție pot fi calculate prin soluția pas-cu-pas a ecuațiilor de mișcare. Înainte de aceasta, este utilă preprocesarea datelor pentru a reduce efectele erorilor radar care pot face ca estimările accelerației să fie nesigure. Prima etapă în fiecare caz este redefinirea profilului prin adaptarea segmentelor de linie drepte pentru a reprezenta etapele relevante de zbor; fiecare segment fiind clasificat în mod corespunzător; și anume ca rulare la sol, urcare sau coborâre la o viteză constantă, reducerea tracțiunii sau accelerarea/decelerarea cu sau fără schimbarea flapsurilor. Greutatea aeronavei și starea atmosferică sunt, de asemenea, date de intrare necesare.

Secțiunea 2.7.11 clarifică faptul că trebuie să se prevadă o dispoziție specială pentru fragmentarea laterală a traiectoriilor de zbor privind indicațiile nominale sau referitoare la ruta magistrală. Eșantioanele de date privind radarul sunt caracterizate de fragmentări similare ale traiectoriilor de zbor în planul vertical. Cu toate acestea, nu este o practică obișnuită pentru a modela fragmentarea verticală ca o variabilă independentă; aceasta apare în principal ca urmare a diferențelor greutăților aeronavei și procedurile de funcționare care sunt luate în considerare la preprocesarea datelor de intrare privind traficul.

2.7.13. Construcția segmentelor de traiectorie de zbor

Fiecare traiectorie de zbor trebuie definită de o serie de coordonate (noduri) ale segmentului și parametrii de zbor. Punctul de început este determinarea coordonatelor segmentelor rutei terestre. Profilul de zbor este apoi calculat, având în vedere că pentru o serie dată de etape procedurale, profilul depinde de ruta terestră; de exemplu la aceeași tracțiune și viteză rata de urcare a aeronavei are mai puține viraje decât în zbor drept. În cele din urmă, segmentele 3D ale traiectoriei de zbor sunt construite prin unirea profilului de zbor 2D cu ruta terestră 2D ( 16 ).

Ruta terestră

O rută terestră, fie o rută magistrală sau o rută secundară fragmentată, este definită de o serie de coordonate (x,y) în plan terestru (de exemplu din informațiile radar) sau o succesiune de comenzi vectoriale care descriu segmente drepte și arcuri circulare (viraje cu raza definită r și schimbarea direcției Δξ).

Pentru modelarea segmentării, un arc este reprezentat de o succesiune de segmente drepte adaptate subarcurilor. Deși acestea nu apar în mod explicit în segmentele rutei terestre, înclinarea aeronavei în timpul virajelor influențează definiția acestora. Apendicele B4 explică modul de calcul al unghiurilor de înclinare în timpul unui viraj constant, dar bineînțeles că acestea nu sunt în realitate aplicate sau eliminate instantaneu. Modul de gestionare a tranzițiilor dintre zborul drept și virat sau între un viraj și unul secvențial imediat, nu este precizat. Ca regulă generală, detaliile care sunt lăsate la alegerea utilizatorului (a se vedea secțiunea 2.7.11). se presupune că au un efect neglijabil asupra contururilor finale; cerința este în principal evitarea întreruperilor la finalul virajului și aceasta poate fi îndeplinită cu ușurință, de exemplu, prin inserarea segmentelor scurte de tranziție pe care unghiul de înclinare se modifică proporțional cu distanța. Numai în cazul special în care un anumit viraj este posibil să aibă un efect dominant asupra contururilor finale ar fi necesar să se modeleze dinamica tranziției într-un mod mai realist, pentru a face legătura între unghiul de înclinare și anumite tipuri de aeronave și pentru a adopta viteze corespunzătoare de rulare. În acest caz este suficient să se afirme că subarcurile Δξtrans în orice viraj sunt dictate de cerințele de schimbare a unghiului de înclinare. Restul arcului cu schimbarea direcției Δξ – 2 · Δξtrans grade este împărțit în nsub subarcuri conform ecuației:

nsub = int(1 + (Δξ – 2 · Δξtrans )/30)

(2.7.3)

unde int(x) este o funcție care redă partea integrală a x. Apoi schimbarea direcției Δξ sub a fiecărui subarc este calculată ca

Δξsub = (Δξ – 2 · Δξtrans )/nsub

(2.7.4)

unde nsub trebuie să fie suficient de mare pentru a asigura că Δξ sub ≤ 30 de grade. Segmentarea unui arc (cu excepția subsegmentelor de tranziție finale) este ilustrată în figura 2.7.f ( 17 ).

Figura 2.7.f

Construcția segmentelor traiectului de zbor prin divizarea virajului în segmente de lungimea Δs (sus – vedere în plan orizontal, jos – vedere în plan vertical)

Profilul zborului

Parametrii care descriu fiecare segment al profilului de zbor la început (sufixul 1) și la final (sufixul 2) al segmentului sunt:

s1, s2

distanța de-a lungul traiectoriei terestre;

z1, z2

înălțimea aeroplanului;

V1 , V2

viteza la sol;

P1 , P2

parametrul puterii zgomotului (care corespunde celui pentru care sunt definite curbele NPD); și

ε1, ε2

unghiul de înclinare.

Pentru a construi un profil de zbor dintr-o serie de etape procedurale (sinteza traiectoriei zborului), segmentele sunt construite în succesiune pentru a îndeplini condițiile necesare la punctele finale. Parametrii punctului final pentru fiecare segment devin parametrii punctului de început pentru următorul segment. În orice calcul al segmentului, parametrii sunt cunoscuți la început; condițiile necesare la final sunt specificate de etapa procedurală. Etapele în sine sunt definite fie de parametrii standard ANP sau de utilizator (de exemplu din manualele de zbor ale aeronavei). Condițiile finale sunt de obicei altitudinea și viteza; sarcina de construcție a profilului este de a determina distanța rutei acoperite în îndeplinirea acestor condiții. Parametrii nedefiniți sunt determinați prin calculele performanței zborului descrise în apendicele B.

Dacă ruta terestră este dreaptă, punctele profilului și parametrii de zbor asociați pot fi determinați independent de ruta terestră (unghiul înclinării este întotdeauna zero). Cu toate acestea, rutele terestre sunt rareori drepte; acestea includ de obicei viraje și, pentru a atinge cele mai bune rezultate, acestea trebuie avute în vedere la determinarea profilului de zbor bidimensional, dacă este necesară împărțirea segmentelor profilului la intersecțiile rutei terestre pentru a introduce modificările unghiului de înclinare. Ca regulă generală, lungimea următorului segment este cunoscută la pornire și este calculată provizoriu presupunând nicio modificare a unghiului de înclinare. Dacă se constată apoi că segmentul provizoriu cuprinde unul sau mai multe intersecții ale rutei terestre, prima fiind la s, și anume, s1 < s < s2 , segmentul este trunchiat la s, calculând parametrii prin interpolare (a se vedea mai jos). Aceștia devin parametrii punctului final al segmentului actual și parametrii punctului de început al unui nou segment – care are încă aceleași condiții finale țintă. Dacă nu există nicio intersecție a rutei terestre segmentul provizoriu este confirmat.

Dacă efectele virajelor asupra profilului de zbor nu sunt luate în considerare, se adoptă soluția segmentului individual, zborul drept, deși informațiile privind unghiul de înclinare sunt reținute pentru utilizarea ulterioară.

Fie că efectele virajului sunt sau nu sunt complet modelate, fiecare traiectorie de zbor tridimensională este generată prin unirea profilului de zbor bidimensional cu ruta sa terestră bidimensională. Rezultatul este o succesiune de serii de coordonate (x,y,z), fiecare fiind fie o intersecție a rutei terestre segmentate, o intersecție a profilului de zbor sau ambele, punctele profilului fiind însoțite de valorile corespunzătoare ale înălțimii z, ale vitezei terestre V, a unghiului de înclinare ε și a puterii motorului P. Pentru un punct al rutei (x,y) care se află între punctele finale ale unui segment al profilului de zbor, parametrii de zbor sunt interpolați după cum urmează:

z = z1 + f · (z2 – z1)	(2.7.5)
	(2.7.6)
ε = ε1 + f · (ε2 – ε1)	(2.7.7)
	(2.7.8)

unde

f = (s – s1)/(s2 – s1)

(2.7.9)

De reținut că în timp ce z și ε se presupune că variază din punct de vedere liniar ca distanță V și P se presupune că variază din punct de vedere liniar ca timp [și anume, accelerarea constantă ( 18 )].

La ajustarea segmentelor profilului de zbor la datele radar (analiza traiectoriei de zbor) toate distanțele, altitudinile, vitezele și unghiurile de înclinare la punctul final sunt stabilite direct din date; numai configurațiile puterii trebuie calculate folosind ecuațiile de performanță. Deoarece ruta terestră și coordonatele profilului de zbor pot fi, de asemenea, ajustate corespunzător, aceasta este de încredere.

Segmentarea rulării la sol pentru decolare

La decolare, deoarece o aeronavă accelerează între punctul de deblocare a frânei (denumit alternativ punctul de începere a rulării SOR) și punctul de decolare, viteza se schimbă semnificativ pe o distanță de 1 500 -2 500 m, de la zero la între aproximativ 80 și 100 m/s.

Rularea pentru decolare este astfel împărțită în segmente cu lungimi variabile pe care viteza aeronavei se schimbă cu o creștere specifică ΔV de cel mult 10 m/s (aproximativ 20 kt). Deși în realitate variază în timpul rulării de decolare, o ipoteză a accelerației constante este adecvată în acest scop. În acest caz, pentru faza decolării, V1 este viteza inițială, V2 este viteza de decolare, nTO este numărul segmentului de decolare și sTO este distanța echivalentă de decolare. Pentru distanța echivalentă de decolare sTO (a se vedea apendicele B), viteza de pornire V1 și viteza de decolare V2 numărul nTO de segmente pentru rularea la sol este

nTO = int(1 + (V2 – V1 )/10)

(2.7.10)

și astfel schimbarea vitezei de-a lungul segmentului este

ΔV = (V2 – V1)/nTO

(2.7.11)

și timpul Δt pe fiecare segment este (accelerația constantă asumată)

(2.7.12)

Lungimea sTO,k a segmentului k (1 ≤ k ≤ nTO) a rulării de decolare este apoi:

(2.7.13)

Exemplu:

Pentru o distanță de decolare sTO = 1 600 m, V1 = 0m/s și V2 = 75 m/s, aceasta înseamnă nTO = 8 segmente cu lungimi care se înscriu în intervalul de la 25 la 375 de metri (a se vedea figura 2.7.g):

Figura 2.7.g
Segmentarea rulării pentru decolare (exemplu cu opt segmente)

Similar modificărilor vitezei, tracțiunea aeronavei se modifică pe fiecare segment cu o creștere constantă ΔP, calculată ca

ΔP = (PTO – Pinit)/nTO

(2.7.14)

unde PTO și respectiv P init desemnează tracțiunea aeronavei la punctul de decolare și tracțiunea aeronavei la începutul rulării de decolare.

Utilizarea acestei creșteri constante a tracțiunii (în locul utilizării ecuației cuadratice 2.7.8) are ca scop consecvența cu relația liniară dintre tracțiune și viteză în cazul aeronavei cu motor cu reacție (ecuația B-1).

Segmentarea segmentului inițial de urcare

Pe segmentul inițial de urcare geometria se schimbă rapid în special cu privire la pozițiile observatorului pe partea traiectoriei de zbor, unde unghiul beta se va schimba rapid pe măsură ce aeronava urcă prin acest segment inițial. Comparațiile cu calculele segmentului foarte mic indică faptul că un singur segment de urcare rezultă într-o aproximare nesatisfăcătoare a zgomotului pe partea traiectoriei de zbor pentru indicatorii integrați. Precizia calculului este îmbunătățită de subsegmentarea primului segment de decolare. Lungimea fiecărui segment și numărul sunt puternic influențate de atenuarea laterală. Remarcând expresia atenuării laterale totale pentru aeronavele cu motoarele montate pe fuzelaj, se poate demonstra că pentru o schimbare limitată a atenuării laterale de 1,5 dB per subsegment, segmentul inițial de urcare va fi subsegmentat pe baza următoarei serii de valori privind altitudinea:

z = {18,9, 41,5, 68,3, 102,1, 147,5, 214,9, 334,9, 609,6, 1 289,6 } metri sau

z = {62, 136, 224, 335, 484, 705, 1 099 , 2 000 , 4 231 } picioare

Altitudinile de mai sus sunt implementate prin identificarea cu altitudinea din seria de mai sus care este cea mai apropiată de punctul final al segmentului inițial. Altitudinile subsegmentului real ar fi astfel calculate folosind:

z′i = z [zi/zN] (i = 1…N)

(2.7.15)

dacă z este altitudinea finală a segmentului original, zi este membrul i al seriei de valori privind altitudinea și zN este cea mai apropiată limită superioară de z. Acest proces are ca rezultat modificarea atenuării laterale de-a lungul fiecărui subsegment care rămâne constant, producerea unor contururi mai precise, dar fără a utiliza segmente foarte scurte.

Exemplu:

Dacă punctul final al segmentului original este la z = 304,8 m, apoi din seria de valori privind altitudinea, 214,9 < 304,8 < 334.9 și limita superioară cea mai apropiată este la z = 304,8 m este z7 = 334,9 m. Altitudinile la punctul final al subsegmentului sunt apoi calculate:

zi′ = 304,8 [zi/334,9] (i = 1..N)

Astfel, z1′ ar fi 17,2 m și z2′ ar fi 37,8 m etc.

Valorile vitezei și a puterii motorului la punctele inserate sunt intrapolate folosind ecuația (2.7.11) și respectiv (2.7.13)

Segmentarea segmentelor aeropurtate

După ce traiectoria de zbor segmentată a fost derivată conform procedurii descrise în secțiunea 2.7.13 și subsegmentarea descrisă este aplicată, ajustări suplimentare ale segmentării pot fi necesare. Acestea includ

—

eliminarea punctelor de pe traiectoria de zbor care sunt prea aproape una de cealaltă; și

—

inserarea punctelor suplimentare atunci când viteza se schimbă de-a lungul segmentelor care sunt prea lungi.

Atunci când punctele adiacente sunt la 10 metri unul de celălalt și atunci când vitezele asociate și tracțiunile sunt identice, unul dintre puncte va fi eliminat.

Pentru segmentele aeropurtate unde există o modificare semnificativă a vitezei de-a lungul segmentului, acesta va fi subdivizat conform rulării la sol, și anume,

(2.7.16)

unde V1 și V2 sunt vitezele de început și de final ale segmentului. Parametrii corespunzători ai subsegmentului sunt calculați într-un mod similar conform rulării la sol pentru decolare, folosind ecuațiile 2.7.11-2.7.13.

Rularea la sol pentru aterizare

Deși rularea la sol pentru aterizare este în esență o inversare a rulării la sol pentru decolare, trebuie să se ia în considerare în special

—

tracțiunea inversă care se aplică uneori pentru decelerarea aeronavei; și

—

aeroplanele care părăsesc pista după decelerare (aeronava care părăsește pista nu mai contribuie la zgomotul ambiental, zgomotul rulării pe pistă nu este luat în considerare).

În opoziție cu distanța de rulare pentru decolare, care este derivată din parametrii de performanță ai aeronavei, distanța de oprire sstop (și anume, distanța de la punctul de aterizare la punctul în care aeronava părăsește pista) nu este în întregime specifică aeronavei. Deși o distanță minimă de oprire poate fi estimată din masa și performanța aeronavei (și tracțiunea inversă disponibilă), distanța de oprire actuală depinde, de asemenea, de locația pistei de rulare, de situația traficului și de regulamentele specifice aeroportului privind utilizarea tracțiunii inverse.

Utilizarea tracțiunii inverse nu este o procedură standard – este aplicată numai dacă decelerația necesară nu poate fi obținută prin utilizarea frânelor de roți. (Tracțiunea inversă poate fi în mod excepțional perturbatoare, deoarece o schimbare rapidă a puterii motorului de la ralanti la configurațiile inverse produce o apariție bruscă a zgomotului.)

Cu toate acestea, majoritatea pistelor de rulare sunt folosite pentru plecări, precum și pentru aterizări, astfel încât tracțiunea inversă are un efect foarte mic asupra curbelor zgomotului deoarece energia totală a sunetului din vecinătatea pistei este dominată de zgomotul produs de operațiunile de decolare. Contribuțiile tracțiunii inverse la contururi pot fi semnificative numai când utilizarea pistei este limitată la operațiunile de aterizare.

În mod fizic, zgomotul tracțiunii inverse este un proces foarte complex, dar ca urmare a importanței sale relativ minore la curbele de zgomot acesta poate fi modelat în mod simplist – modificarea rapidă a puterii motorului fiind luată în considerare de segmentarea corespunzătoare.

Este clar că modelarea rulării la sol pentru aterizare este mai puțin directă decât zgomotul rulării pentru decolare. Următoarele ipoteze privind modelarea simplificată sunt recomandate pentru utilizare generală, când informațiile detaliate sunt disponibile (a se vedea figura 2.7.h).

Figura 2.7.h

Modelarea rulării la sol pentru aterizare