Aktualności

Jak zaprojektować cichy pojazd przyszłości?

W przetargach na nowy tabor kolejowy, ogłaszanych obecnie przez polskich przewoźników pasażerskich, ważnym kryterium jest np. wydajność układu klimatyzacji, dostęp do sieci bezprzewodowej czy gniazdek 230V. Doświadczenia Europy Zachodniej pokazują jednak wyraźnie, że coraz większe znaczenie mają także kwestie ograniczania hałasu w przestrzeni pasażerskiej oraz w otoczeniu infrastruktury kolejowej.

Wiąże się to z rozwojem świadomości pasażerów i mieszkańców miast. Niestety, wyciszanie istniejących pojazdów jest często drogie i trudne technicznie, gdyż wymaga instalacji dodatkowych elementów wygłuszających lub wprowadzenia ograniczeń eksploatacyjnych (np. zmniejszenie dopuszczalnej prędkości). Odpowiednie działania należy zatem podejmować już na etapie projektowania nowego pojazdu.
 Naprzeciw temu wyzwaniu wychodzi projekt DESTINATE, realizowany w ramach europejskiego programu Horyzont 2020, zgodnie z założeniami panelu tematycznego „Shift2Rail – Noise reduction methodologies” (Metody redukcji hałasu kolejowego). DESTINATE jest akronimem wywodzącym się od angielskiego tytułu projektu: „Decision Supporting Tools for Implementation of Cost-Efficient Railway Noise Abatement Measures” (Narzędzia wsparcia decyzji dla wdrożenia kosztowo efektywnych działań w celu ograniczenia hałasu kolejowego). Celem projektu jest opracowanie nowych narzędzi i metodologii symulacji hałasu kolejowego oraz analizy kosztów i korzyści zmian w projekcie pojazdu szynowego, które łagodzą zarówno hałas zewnętrzny, jak i wewnętrzny. Efekty projektu DESTINATE będą wykorzystywane przez partnerów przemysłowych w ramach projektu FINE1 (akronim „Future Improvements of Noise and Energy part 1”). W projekcie tym biorą udział najwięksi producenci i przewoźnicy branży kolejowej w Europie, tj. Bombardier, Alstom, Deutsche Bahn, CAF, Siemens, Talgo, SNCF oraz TRV.
W celu dokładnego prognozowania hałasu niezbędne jest scharakteryzowanie jego źródeł (strukturalnych i powietrznych), co stanowi dane wejściowe dla modeli symulacyjnych rozprzestrzeniania się dźwięku. Obliczony poziom hałasu wewnętrznego i zewnętrznego można auralizować i wizualizować w studiu, aby ocenić pod względem jakościowym strukturę dźwięku i komfort akustyczny oraz skuteczność potencjalnych technologii na etapie produkcji pojazdu. Nie zawsze „cichszy” dźwięk jest mniej uciążliwy, ponieważ ludzka percepcja hałasu jest uzależniona m.in. od częstotliwości dźwięku. Dzięki projektowi DESTINATE będzie to mogło być odpowiednio uwzględnione na wczesnym etapie i wpłynąć na podejmowanie decyzji o kosztach różnych wariantów projektu pojazdu.
DESTINATE dąży do dalszego rozwoju i prognozowania efektywności kosztowej tworząc podwaliny pod narzędzia wspierające podejmowanie decyzji w aspekcie hałasu i drgań. Główne zadania do realizacji w ramach projektu to:

  1. Poprawa metody oceny opłacalności ograniczania hałasu i projektowania rozkładu dźwięku z uwzględnieniem percepcji słuchowej człowieka,
  2. Innowacyjny model do symulacji rozkładu hałasu wewnątrz pojazdów, oparty na założeniach metody analizy ścieżki przejścia (Operational Transfer Path Analysis), opracowany z wykorzystaniem makiety lekkiego pojazdu szynowego,
  3. Innowacyjna metodyka badań służąca do charakteryzacji źródeł dźwięku i podzespołów stosowanych wewnątrz pojazdów szynowych,
  4. Auralizacja i wizualizacja wybranych scenariuszy propagacji hałasu, mająca na celu wykazanie skuteczności metod ograniczenia hałasu zarówno na zewnątrz, jak i wewnątrz pojazdu,
  5. Analiza możliwości opracowania technologii aktywnych okien przeciwhałasowych w budynkach.

Warto podkreślić, że obecnie jest to jedyny w Polsce projekt o zasięgu europejskim w tematyce poprawy komfortu akustycznego wewnątrz i na zewnątrz pojazdów szynowych. Pracownicy Zakładu Pojazdów Szynowych Politechniki Poznańskiej są częścią międzynarodowego zespołu realizującego ten projekt. Partnerami przedsięwzięcia DESTINATE są jednostki badawcze i naukowe z Niemiec, Szwajcarii, Holandii, Hiszpanii oraz Wielkiej Brytanii. Okres realizacji projektu to dwa lata (listopad 2016 – październik 2018). Budżet przeznaczony na realizację projektu wynosi około 1,25 mln euro. Dalsze informacje można znaleźć na stronach internetowych Komisji Europejskiej.

Paweł Komorski
Politechnika Poznańska