ДИРЕКТИВА 2002-49-ЕО

Директива 2002/49/ЕО Консолидиран ТЕКСТ: 32002L0049 — BG — 29.07.2021 02002L0049 — BG — 29.07.2021 — 006.001 ►B ДИРЕКТИВА 2002/49/ЕО НА ЕВРОПЕЙСКИЯ ПАРЛАМЕНТ И НА СЪВЕТА от 25 юни 2002 година относно оценката и управлението на шума в околната среда (ОВ L 189, 18.7.2002 г., стр. 12) Изменена с: Официален вестник № страница дата M1 РЕГЛАМЕНТ (ЕО) № 1137/2008 НА ЕВРОПЕЙСКИЯ ПАРЛАМЕНТ И НА СЪВЕТА от 22 октомври 2008 година L 311 1 21.11.2008 ►M2 ДИРЕКТИВА (ЕС) 2015/996 НА КОМИСИЯТА от 19 май 2015 година L 168 1 1.7.2015 ►M3 РЕГЛАМЕНТ (ЕС) 2019/1010 НА ЕВРОПЕЙСКИЯ ПАРЛАМЕНТ И НА СЪВЕТА от 5 юни 2019 година L 170 115 25.6.2019 ►M4 РЕГЛАМЕНТ (ЕС) 2019/1243 НА ЕВРОПЕЙСКИЯ ПАРЛАМЕНТ И НА СЪВЕТА от 20 юни 2019 година L 198 241 25.7.2019 ►M5 ДИРЕКТИВА (ЕС) 2020/367 НА КОМИСИЯТА от 4 март 2020 година L 67 132 5.3.2020 ►M6 ДЕЛЕГИРАНА ДИРЕКТИВА (ЕС) 2021/1226 НА КОМИСИЯТА от 21 декември 2020 година L 269 65 28.7.2021 Поправена със: ►C1 Поправка, ОВ L 005, 10.1.2018, стр. 35 (2015/996) ▼B ДИРЕКТИВА 2002/49/ЕО НА ЕВРОПЕЙСКИЯ ПАРЛАМЕНТ И НА СЪВЕТА от 25 юни 2002 година относно оценката и управлението на шума в околната среда Член 1 Цели 1. Целта на настоящата директива е да определи общ подход за приоритетно избягване, предотвратяване или намаляване на вредните въздействия, включително дискомфорта, породен от излагането на въздействие на шум в околната среда. За тази цел се постепенно осъществяват следните действия: а) определяне на излагането на въздействие на шум в околната среда чрез картографиране на шума методи за оценка, които са общи за държавите-членки; б) гарантиране, че информацията за шума в околната среда и неговите вредни въздействия ще бъде предоставена на обществеността; в) приемане на планове за действие от държавите-членки въз основа на резултатите от картографирането на шума, с цел предотвратяване и намаляване на шума в околната среда, когато е възможно, и особено, когато нивата на излагане на въздействие могат да предизвикат вредно въздействие върху здравето на човека, и за да се запази качеството на шума в околната среда, когато то е добро. 3. Настоящата директива има също за цел да осигури основа за разработване на мерки на Общността за намаляване на шума, отделян от основните източници, по-конкретно от превозните средства и шосейната и железопътна инфраструктурата, въздухоплавателните средства, промишлените съоръжения, оборудването на открито и самоходните машини. За тази цел Комисията представя на Европейския парламент и на Съвета, не по-късно от 18 юли 2006 г., подходящи законодателни предложения. В тези предложения трябва да са взети под внимание резултатите от доклада, посочен в член 10, параграф 1. Член 2 Приложно поле 1. Настоящата директива се прилага за шума в околната среда, на чието въздействие са изложени хората, по-конкретно в застроени зони, в обществени паркове или други тихи места в агломерация, в тихите зони извън населените места, в близост до училища, болници и други чувствителни към шума сгради и зони. 2. Настоящата директива не се прилага за шум, причинен от лице, което само се е изложило на въздействие, за шум, предизвикан от домашни дейности, за шум, създаван от съседи, шум на работните места или шум в транспортните средства,или шум в резултат на военни действия във военни зони. Член 3 Определения За целите на настоящата директива: a) „шум в околната среда“ означава нежелан или вреден външен звук, създаден от човешки дейности, включително шума, издаван от транспортни средства, от автомобилния, железопътен и въздушен трафик, от обекти с промишлена дейност, като тези, които са посочени в приложение I към Директива 96/61/ЕО на Съвета от 24 септември 1996 г., относно интегрирано предотвратяване и контрол на замърсяването ( 1 ); б) „вредни въздействия“ означава отрицателното въздействие върху човешкото здраве; в) „дискомфорт“ означава притеснението, създавано от шума в околната среда, определен посредством изследвания на място; г) „индикатор за шум“ означава физична величина за определяне на шума в околната среда, която е свързана с вредно въздействие; д) „оценка“ означава всеки метод, използван за изчисляване, прогнозиране, предвиждане или измерване стойността на индикатор за шум или свързаните с него вредни въздействия; е) „L den “ (индикатор за шума ден—вечер—нощ) е индикатор за шума, свързан с цялостния дискомфорт, определен по-точно в приложение I; ж) „L day “ (индикатор за дневен шум) е индикатор за шума, свързан с дискомфорта през деня, определен по-точно в приложение I; з) „L evening “ (индикатор за вечерен шум) е индикатор за шума, свързан с дискомфорта вечерно време, определен по-точно в приложение I; и) „L night “ (индикатор за нощен шум) е индикатор за шума, свързан с нарушаването на съня, определен по-точно в приложение I; й) „съотношение доза—въздействие“ е съотношението между стойността на индикатора за шум и вредното въздействие; к) „агломерация“ означава част от територията на държава-членка, определена от нея, с население над 100 хиляди жители и с такава гъстота на населението, че държавата-членка я разглежда като градска зона; л) „тиха зона в агломерация“ означава зона, определена от компетентен орган, която, например, не е изложена на въздействие на стойност на L den или на друг подходящ индикатор за шум, по-голяма от някаква стойност, определена от държавата-членка,от какъвто и да е източник на шум; м) „тиха извънградска зона“ означава зона, определена от компетентен орган, която не е изложена на въздействие на шум, от трафик, промишлена дейност или развлекателни дейности; н) „главен път“ означава регионален, национален или международен път, определен от държавата-членка, по който са регистрирани повече от 3 милиона преминавания на превозни средства годишно; о) „главна жп линия“ означава жп линия, посочена от държавата-членка, по която са регистрирани повече от 30 хиляди преминавания на влакове годишно; п) „главно летище“ е гражданско летище, посочено от държавата-членка, което регистрира над 50 хиляди движения годишно (терминът „движение“ означава едно излитане или кацане), с изключение на тези, извършвани само за тренировъчни цели с леки самолети; р) „картографиране на шума“ означава представянето на данни за съществуваща или предвидена шумова ситуация в зависимост от индикатора за шум, които посочват нарушения на действащи гранични стойности, броя на засегнатите жители в дадена зона или броя на жилищата, изложени на въздействието на някои стойности на индикатора за шум в дадена зона; с) „стратегическа карта на шума“ означава карта, предназначена за цялостната оценка за излагането на въздействието на шум в дадена зона, предизвикан от различни източници на шум или за изготвяне на общи прогнози за тази зона; т) „гранична стойност“ означава стойност на L den, или L night и при необходимост L day и L evening , определени от държавата-членка, чието превишаване кара компетентните органи да разгледат или приложат мерки за намаляване на шума; граничните стойности могат да варират в зависимост от вида на шума (шум от автомобилен, железопътен или въздушен трафик, промишлен шум, и др.) от околната среда и от различната чувствителност на населението към шума; те също могат да бъдат различни за съществуващи ситуации и за нови ситуации (когато се променя ситуацията във връзка с промяна на източника на шум или използването на околната среда); у) „планове за действие“ означава планове, предназначени да управляват проблеми, свързани с шума, както и въздействията, включително намаляване на шума, ако е необходимо; ф) „акустично планиране“ означава борба с бъдещ шум с планирани мерки като териториално устройство, инженеринг на системите за управление на трафика, планиране на трафика, намаляване на шума чрез мерки за шумова изолация и борба с шума при източника; х) „обществеността“ означава едно или повече физическо или юридическо лице и, в съответствие с националното законодателство или практика, техните сдружения организации или групи; ▼M3 ц) „хранилище на данни“ означава информационна система, управлявана от Европейската агенция за околна среда, в която се съдържа информация за шума в околната среда и данни, предоставени чрез националното докладване на данни и пунктовете за обмен на информация, намиращи се под контрола на държавите членки. ▼B Член 4 Прилагане и отговорности 1. Държавите-членки посочват на съответните равнища компетентните органи и органи, които отговарят за прилагането на настоящата директива, включително органите, които отговарят за: a) съставянето и, при необходимост, одобрението на картите на шума, както и плановете за действие за агломерациите, главните пътища, главните жп линии и главните летища; б) събирането на карти на шума и планове за действие. 2. Държавите-членки предоставят посочената в параграф 1 информация на Комисията и на обществеността, не по-късно от 18 юли 2005 г. Член 5 Индикатори за шума и тяхното приложение 1. Държавите-членки прилагат индикаторите за шум L den и L night , посочени в приложение I, за изготвянето и преразглеждането на стратегическите карти на шума в съответствие с член 7. Докато стане задължително използването на общи методи за оценка за определяне на L den и L night , съществуващите национални индикатори за шум и съответните данни могат да се използват от държавите-членки за тази цел, като те следва да бъдат превърнати в гореспоменатите показатели. Тези данни не трябва да са предоставени преди повече от три години. 2. Държавите-членки могат да използват допълнителни индикатори за шум при специални случаи, които са изброени в приложение I, точка 3. 3. За акустично планиране и зониране на шума, държавите-членки могат да използват други показатели, които са различни от L den и L night . 4. До 18 юли 2005 г. държавите-членки съобщават на Комисията информация за всички съществени гранични стойности, които са в сила на техните територии или в процес на подготовка, изразени като стойност на L den и L night , и когато е целесъобразно, като стойност на L day и L evening , за шум от автомобилен, железопътен и самолетен трафик, и за шум от обекти с промишлени дейности, придружена с обяснения за прилагането на граничните стойности. Член 6 Методи за оценка 1. Стойностите на индикаторите L den и L night се определят чрез методите за оценка, определени в приложение II. ▼M4 2. На Комисията се предоставя правомощието да приема делегирани актове в съответствие с член 12а за изменение на приложение II с цел установяване на общи методи за оценка за определяне на Lden и Lnight. ▼B 3. Вредните въздействия могат да се оценяват посредством съотношението „доза-въздействие“, което е определено в приложение III. ▼M4 На Комисията се предоставя правомощието да приема делегирани актове в съответствие с член 12а за изменение на приложение III с цел установяване на общи методи за оценка за определяне на вредни въздействия. ▼B Член 7 Стратегическо картографиране на шума 1. Държавите-членки гарантират, че не по-късно от 30 юни 2007 г. са изготвени стратегически карти на шума, които показват ситуацията през предходната календарна година и, при необходимост, да бъдат одобрени от компетентните органи, за всички агломерации с над 250 хиляди жители и за всички главни пътища, чийто трафик превишава 6 милиона преминавания на превозни средства годишно, всички главни жп линии, чийто трафик превишава 60 хиляди преминавания на влакове годишно и главните летища на техни територии. Не по-късно от 30 юни 2005 г., и след това на всеки 5 години, държавите-членки уведомяват Комисията за главните пътища, чийто трафик превишава 6 милиона преминавания на превозни средства годишно, на главните жп линии, чийто трафик превиша 60 хиляди преминавания на влакове годишно, главните летища и агломерациите с над 250 хиляди жители на техните територии. 2. Държавите-членки приемат необходимите мерки, за да осигурят не по-късно от 30 юни 2012 г., и след това на всеки пет години, да бъдат съставени нови стратегически карти на шума, които показват ситуацията през предходната календарна година, и при необходимост да бъдат одобрени от компетентните органи, за всички агломерации, всички главни пътища и всички жп линии на техните територии. Не по-късно от 31 декември 2008 г. държавите-членки уведомяват Комисията за всички агломерации, всички главни пътища и всички главни жп линии на техните територии. 3. Стратегическите карти на шума отговарят на минималните изисквания, които са посочени в приложение IV. 4. Съседните държави-членки оказват съдействие в изготвянето на стратегически карти на шума в пограничните райони. 5. Стратегическите карти на шума се преразглеждат, а при необходимост и се актуализират поне на всеки пет години след датата на изготвянето им. Член 8 Планове за действие 1. Държавите-членки гарантират, че не по-късно от 18 юли 2008 г. компетентните органи са изготвили планове за действие, които са предназначени за управление на техните територии, и на свързани с шума проблеми, както и въздействията му, включително намаляване на шума, при необходимост, в: a) места, разположени в близост до главните пътища, чийто трафик превишава 6 милиона преминавания на превозни средства годишно, до главните жп линии, чийто трафик превишава 60 хиляди преминавания на влакове годишно и до главните летища; б) агломерации с над 250 хиляди жители. Тези планове трябва също да имат за цел защитата на тихите зони от увеличаване на шума. Съдържащите се в плановете мерки са по преценка на компетентните органи, но би трябвало преди всичко да отговарят на приоритети, които могат да възникнат в резултат на превишаване на граничните стойности на даден индикатор за шум или на прилагането на други избрани от държавите-членки критерии, и се прилагат по-конкретно за най-важните зони, определени от стратегическото картографиране на шума. 2. Държавите-членки гарантират, че компетентните органи са разработили планове за действие не по-късно от 18 юли 2013 г., с оглед по-конкретно да отговорят на приоритети, които могат да са резултат от превишаване на гранична стойност от значение или от прилагането на други критерии, избрани от държавите-членки за агломерации, главни пътища и главни жп линии, които са разположени в на техните територии. 3. Държавите-членки уведомяват Комисията за другите критерии, които са посочени в параграфи 1 и 2. 4. Плановете за действие отговарят на минималните изисквания, които са посочени в приложение V. ▼M3 5. Плановете за действие се преразглеждат, а при необходимост — и актуализират, когато настъпи важно събитие, което засяга съществуващата шумова ситуация, поне веднъж на пет години след датата на одобрението на настоящите планове. Преразглежданията и актуализациите, които съгласно първа алинея трябва да се направят през 2023 г., се отлагат и се осъществят най-късно до 18 юли 2024 г. ▼B 6. Съседните държави-членки сътрудничат при подготовката на плановете за действие в пограничните райони. 7. Държавите-членки гарантират предложенията, свързани с плановете за действие, да са съгласувани с обществеността, да ѝ се предоставят своевременно ефективни възможности за участие в подготовката и преразглеждането на плановете за действие, така че резултатите от това участие да бъдат вземани под внимание, и обществеността да бъде информирана за взетите решения. Ще се предвидят разумни срокове, за да разполага обществеността с достатъчно време, за да участва във всеки етап. Ако задължението за провеждане на процедура за участие на обществеността възникне едновременно от настоящата директива и какъвто и да е друг законодателен акт на Общността, държавите-членки могат да предвидят съвместни процедури с оглед избягване на дублирането. Член 9 Информация за обществеността ▼M3 1. Държавите членки гарантират, че стратегическите карти на шума, които са изготвили, и — при необходимост — са одобрили, както и плановете за действие, които са разработили, са предоставени на разположение и се разпространяват сред обществеността в съответствие със съответните законодателни актове на Съюза, по-специално директиви 2003/4/ЕО ( 2 ) и 2007/2/ЕО на Европейския парламент и на Съвета ( 3 ), и съгласно приложения IV и V към настоящата директива, включително и чрез съществуващите информационни технологии. ▼B 2. Информацията трябва да е ясна, разбираема и достъпна. Предоставя се обобщение,което обхваща най-важните точки. Член 10 Събиране и публикуване на данни от държавите-членки и Комисията 1. Не по-късно от 18 януари 2004 г. Комисията предоставя на Европейския парламент и на Съвета доклад, който съдържа преглед на съществуващите мерки на Общността относно източниците на шум в околната среда. ▼M3 2. Държавите членки гарантират, че информацията от стратегическите карти на шума и обобщенията на плановете за действие, които са посочени в приложение VI, се изпращат на Комисията в срок от шест месеца от датите, посочени съответно в членове 7 и 8. За тази цел държавите членки само предават информацията в електронен вид в задължителното хранилище на данни, което трябва да бъде създадено от Комисията чрез актове за изпълнение. Тези актове за изпълнение се приемат в съответствие с процедурата по разглеждане, посочена в член 13, параграф 2. В случай че дадена държава членка желае да актуализира информация, при предоставянето на актуализираната информация в хранилището на данни тя трябва да опише разликите между актуализираната и първоначалната информация и причините за актуализацията. ▼B 3. Комисията създава база данни с информация за стратегическите карти на шума, за да улеснени работата по съставяне на доклада по член 11, както и друга техническа и информационна работа. 4. На всеки 5 години Комисията публикува обобщен доклад на данните от стратегическите карти на шума и плановете за действие. Първият доклад се представя най-късно до 18 юли 2009 г. Член 11 Преглед и доклади 1. Не по-късно от 18 юли 2009 г. Комисията представя на Европейския парламент и на Съвета доклад по прилагането на настоящата директива. 2. Този доклад по-конкретно оценява необходимостта от допълнителни действия на Общността по шума в околната среда и, при необходимост, предлага стратегии за осъществяване като: a) дългосрочни и средносрочни цели за намаляване броя на хората, страдащи от шума в околната среда, като се вземат предвид, в частност, различните климати и различните култури; б) допълнителни мерки за намаляване на шума в околната среда отделян от специфични източници, предимно от съоръжения, използвани на открито, транспортни средства и инфраструктура и някои категории промишлена дейност, като се отчитат вече приложени мерки или мерки, които се разглеждат с оглед приемането им; в) защита на тихите зони извън населени места; 3. Докладът включва преглед на качеството на звуковата околна среда в Общността, съставен въз основа на данните, посочени в член 10, и взема под внимание научно-техническия прогрес и всяка друга информация в тази връзка. Намаляването на вредните въздействия и съотношението между разходи и ефективност са основните критерии при подбора на предлаганите стратегии и мерки. 4. При получаване на първия комплект от стратегически карти на шума, Комисията преразглежда: — възможността да се определи на 1,5 метра височината на измерване, посочена в приложение I, точка 1 за зони с едноетажни къщи, — долната граница за изчисления брой хора, изложени на въздействие на различни обхвати на L den и L night в приложение VI. 5. Докладът се преразглежда всеки пет години или по-често, ако е необходимо. Той съдържа оценка на прилагането на настоящата директива. 6. Докладът, ако е необходимо, се придружава с предложения за изменения на настоящата директива. ▼M4 Член 12 Адаптиране към научно-техническия прогрес На Комисията се предоставя правомощието да приема делегирани актове в съответствие с член 12а за изменение на приложение I, точка 3 и на приложения II и III с цел адаптирането им към научно-техническия прогрес. ▼M4 Член 12а Упражняване на делегирането 1. Правомощието да приема делегирани актове се предоставя на Комисията при спазване на предвидените в настоящия член условия. 2. Правомощието да приема делегирани актове, посочено в член 6, параграфи 2 и 3 и член 12, се предоставя на Комисията за срок от пет години, считано от 26 юли 2019 г. Комисията изготвя доклад относно делегирането на правомощия не по-късно от девет месеца преди изтичането на петгодишния срок. Делегирането на правомощия се продължава мълчаливо за срокове с еднаква продължителност, освен ако Европейският парламент или Съветът не възразят срещу подобно продължаване не по-късно от три месеца преди изтичането на всеки срок. 3. Делегирането на правомощия, посочено в член 6, параграфи 2 и 3 и в член 12, може да бъде оттеглено по всяко време от Европейския парламент или от Съвета. С решението за оттегляне се прекратява посоченото в него делегиране на правомощия. Оттеглянето поражда действие в деня след публикуването на решението в Официален вестник на Европейския съюз или на по-късна дата, посочена в решението. То не засяга действителността на делегираните актове, които вече са в сила. 4. Преди приемането на делегиран акт Комисията се консултира с експерти, определени от всяка държава членка в съответствие с принципите, залегнали в Междуинституционалното споразумение от 13 април 2016 г. за по-добро законотворчество ( 4 ). 5. Веднага след като приеме делегиран акт, Комисията нотифицира акта едновременно на Европейския парламент и на Съвета. 6. Делегиран акт, приет съгласно член 6, параграфи 2 и 3 и член 12, влиза в сила единствено ако нито Европейският парламент, нито Съветът не са представили възражения в срок от два месеца след нотифицирането на акта на Европейския парламент и Съвета или ако преди изтичането на този срок и Европейският парламент, и Съветът са уведомили Комисията, че няма да представят възражения. Посоченият срок се удължава с два месеца по инициатива на Европейския парламент или на Съвета. ▼B Член 13 Комитет 1. Комисията се подпомага от комитета, създаден съгласно член 18 от Директива 2000/14/ЕО. 2. Когато се прави препратка към този параграф се прилагат членове 5 и 7 от Решение 1999/468/ЕО, като се вземат под внимание разпоредбите на член 8 от него. Периодът по член 5, параграф 6 от Решение 1999/468/ЕО, се определя на 3 месеца. ▼M4 ————— ▼B Член 14 Транспониране 1. Държавите-членки въвеждат в сила законовите, подзаконовите и административните разпоредби, необходими, за да съобразят с настоящата директива, най-късно до 18 юли 2004 г. Те незабавно информират Комисията за това. Когато държавите-членки приемат тези мерки, в тях се съдържат позоваване на настоящата директива или то се извършва при официалното им публикуване. Условията и редът на позоваването се определят от държавите-членки. 2. Държавите-членки съобщават на Комисията текста на разпоредбите от националното си законодателство, които те приемат в областта, уредена с настоящата директива. Член 15 Влизане в сила Настоящата директива влиза в сила в деня на публикуването ѝ в Официален вестник на Европейските общности. Член 16 Адресати Адресати на настоящата директива са държавите-членки. ПРИЛОЖЕНИЕ I ИНДИКАТОРИ ЗА ШУМ посочени в член 5 1. Определение на нивото L den Нивото ден-вечер-нощ L den се определя в децибели (dB) със следната формула: където: — L day e средно претегленото звуково ниво А в дългосрочен план, както е определено в стандарта ISO 1996-2: 1987, определено за всички дневни периоди на една година, — L evening e средно претегленото звуково ниво А в дългосрочен план, както е определено в стандарта ISO 1996-2: 1987, установено за всички вечерни периоди на една година, — L night e средно претегленото звуково ниво А в дългосрочен план, както е определено в стандарта ISO 1996-2: 1987, установено за всички нощни периоди на една година, като е известно, че: — денят е с продължителност 12 часа, вечерта — четири часа, а нощта — осем часа. Държавите-членки могат да намалят вечерния период с един или два часа и да удължат съответно дневния и/или нощния период, при условие че този избор е еднакъв за всички източници, и че предоставят на Комисията информация за всяка систематична разлика от избора по подразбиране, — началото на дневния период и впоследствие — началото на вечерния период и началото на нощния период се избира от държавата-членка изборът трябва да е еднакъв за всички видове източници на шум; стойностите по подразбиране са: от 07 ч. до 19 ч., от 19 ч. до 23 ч. и от 23 ч. до 07 ч. местно време, — година е съответният годишен период по отношение емисията на звук и осредненият годишен период по отношение на метеорологичните условия, и че: — съпътстващият звук е взет под внимание, което означава, че не отчита звука, който се отразява от фасадата на съответната сграда (по правило това предполага поправка от около 3 dB при измервания). Височината на изчислителната точката на L den , зависи от приложението: — при изчисляването му с цел изготвяне на стратегическа карта на шума във връзка с излагането на въздействието на шум в сгради или в близост до тях, изчислителните точки трябва да бъдат 4,0 ± 0,2 м (от 3,8 до 4,2 м) над земята, и върху най-изложената на въздействие страна на фасадата; за тази цел най-силно изложена на въздействие фасада е външната стена, обърната към или се намира най-близо до специфичния източник на шум; за други цели са възможни други конфигурации, — при измерване с цел изготвяне на стратегическа карта на шума във връзка с излагането на шум в сгради или в близост до тях, могат за бъдат избрани други височини, но те не може никога да бъдат по-малки от 1,5 м над земята, и резултатите трябва да бъдат коригирани с еквивалентна височина 4 м, — за други цели, като акустично планиране и зониране на шума, могат да бъдат избрани други височини, но те не трябва да бъдат по-малки от 1,5 м над земята, например в следните случаи: — селски райони с едноетажни сгради, — разработване на местни мерки с оглед намаляване въздействието на шума върху специфични сгради, — изготвяне на подробна карта на шума в на зона с ограничени размери, която показва излагането на въздействието на шум на всяка сграда. 2. Определяне на нивото на индикатора за нощен шум Индикаторът за нощен шум L night е средно претегленото средно звуково ниво А в дългосрочен план, както е определено в стандарта ISO 1996-2: 1987, установени през всички нощни периоди за една година; като е известно, че: — нощта продължава 8 часа, както е посочено в параграф 1, — година е съответният годишен период по отношение емисията на звук и осредненият годишен период по отношение на метеорологичните условия, както е посочено в параграф 1, — взема се предвид падащия звук, както е определен в параграф 1, — изчислителната точка е същата както при L den . 3. Допълнителни индикатори за шум В някои случаи, в допълнение към L den и L night , и ако е необходимо, към L day и L evening , може да се окаже уместно да се използват специални индикатори за шум и съответните им гранични стойности. Някои примери са посочени по-долу: — разглежданият източник на шум, действа само за малка част от времето (например, по-малко от 20 % от времето спрямо общото време за дневните периоди за година, общото време за вечерните периоди за година, или от общото време за нощните периоди за година), — средният брой на шумовите събития в течение на един или повече периоди е много нисък (например по-малко от 1 събитие в течение на 1 час; събитието може да бъде определено като шум, който продължава по-малко от 5 минути; примерите включват шума от преминаващ влак или преминаващ самолет), — нискочестотното съдържание на шума е голямо, — L Amax , или SEL (ниво на излагане на въздействието на звук) за защита по време на нощните периоди в случай на пикове на силен шум, — допълнителна защита през почивните дни в края на седмицата или в особен период от годината, — допълнителна защита през дневния период, — допълнителна защита през вечерния период, — комбинация от шумове от различни източници, — тихи зони извън населени места, — шумът съдържа силни тонални компоненти, — шумът има импулсен характер. ▼M2 ПРИЛОЖЕНИЕ II МЕТОДИ ЗА ОЦЕНКА НА ПОКАЗАТЕЛИТЕ ЗА ШУМ (Посочени в член 6 от Директива 2002/49/ЕО) 1. ВЪВЕДЕНИЕ Стойностите на L den и L night се определят в оценяваните точки чрез изчисляване съгласно метода, посочен в глава 2, и данните, описани в глава 3. Измерванията могат да бъдат извършени съгласно глава 4. 2. ОБЩИ МЕТОДИ ЗА ОЦЕНКА НА ШУМА 2.1. Общи разпоредби — шум от пътното движение, железопътния трафик и промишлени източници 2.1.1. Определения за показатели, честотен обхват и лента Изчисленията на шума са определени за ►C1 честотния обхват от 63 Hz до 8 kHz октавни ленти ◄ . Резултатите за честотната лента се дават за съответния честотен интервал. ▼M6 Изчисленията се извършват в октавни ленти за шума от пътното движение, железопътния трафик и промишлени източници освен за звуковата мощност на шума от железопътни източници, за която се използват терцоктавни ленти. Въз основа на тези резултати в октавни ленти за шума от пътното движение, железопътния трафик и промишлени източници по метода, описан в раздели 2.1.2, 2.2, 2.3, 2.4 и 2.5, се изчислява А-претегленото осреднено ниво на звуковото налягане за дълъг период от време, отнасящо се за дневните, вечерните и нощните периоди, както е определено в приложение I и посочено в член 5 от Директива 2002/49/ЕО. За шума от пътното движение и железопътния трафик в агломерации А-претегленото осреднено ниво на звуковото налягане за дълъг период от време се определя от приноса на пътните и железопътните сегменти в тях, в това число главните пътища и главните жп линии. ▼M2 (2.1.1) където: A i означава претеглената по скала А корекция съгласно IEC 61672-1 i = индекс на честотната лента T е времевият период, съответстващ на ден, вечер или нощ. Параметри на шума: L p Моментно ниво на звуковото налягане [dB] (re. 2 10 –5 Pa) L Aeq,LT Общо ниво на звуковото налягане за дълъг период от време L Aeq , дължащо се на всички източници, вкл. фиктивни, в точка R [dB] (re. 2 10 –5 Pa) L W In situ ниво на звуковата мощност на точков източник (подвижен или неподвижен) [dB] (re. 10 –12 W) L W,i,dir Насочено in situ ниво на звуковата мощност за честотната лента с индекс i [dB] (re. 10 –12 W) L W' Средно in situ ниво на звуковата мощност за метър от линейния източник [dB/m] (re. 10 –12 W) Други физически параметри: p Средноквадратична (r.m.s.) стойност на моментното звуково налягане [Pa] p 0 Опорно звуково налягане = 2 10 –5 Pa [Pa] W 0 Опорна звукова мощност = 10 –12 W [ват] 2.1.2. Рамка за качество Точност на входящите стойности Всички входящи стойности, засягащи нивото на емисиите от даден източник, се определят най-малко с точност, съответстваща на неопределеност от ± 2 dB(A) в нивото на емисиите от източника (като всички други параметри остават непроменени). Използване на стойности по подразбиране При прилагането на този метод входните данни трябва да отразяват действителната употреба. По принцип не трябва да се разчита на входящи стойности по подразбиране или на предположения. Входящи стойности по подразбиране и предположения се приемат, ако събирането на реални данни е свързано с несъразмерно големи разходи. Качество на софтуера, използван за изчисленията Трябва да се докаже, че при използвания за извършване на изчисленията софтуер се прилагат методите, описани в настоящия документ, посредством сертифициране на резултатите спрямо тези от контролни изпитвания. 2.2. Шум от пътното движение 2.2.1. Описание на източника Класификация на превозните средства Източникът на шум от пътното движение се определя чрез обединяването на шумовите емисии от отделните превозни средства, формиращи потока на движение. Тези превозни средства са групирани в пет отделни категории по отношение на характеристиките на техните шумови емисии: Категория 1 : леки моторни превозни средства (МПС) Категория 2 : средно тежки превозни средства Категория 3 : тежки превозни средства Категория 4 : двуколесни МПС Категория 5 : отворена категория За двуколесни МПС са определени два отделни подкласа — за мотопеди и по-мощни мотоциклети, тъй като те функционират в твърде различни режими на управление и техният брой обикновено се различава значително. Използват се първите четири категории, а петата категория — по избор. Тя е предвидена за нови превозни средства, които е възможно да бъдат разработени в бъдеще, чиито шумови емисии се различават в достатъчна степен, за да се наложи определянето на допълнителна категория. Тази категория може да включва например електрически или хибридни превозни средства или всякакви превозни средства, разработени в бъдеще, които се различават съществено от тези в категории 1—4. Подробности за различните класове превозни средства са дадени в таблица [2.2.а]. Таблица [2.2.а] Класове превозни средства Категория Наименование Описание Категория на превозното средство в ЕО Одобрен тип превозно средство ( 1 ) 1 Леки МПС Леки пътнически автомобили, лекотоварни автомобили ≤ 3,5 тона, SUV ( 2 ) , MPV ( 3 ) , включително ремаркета и каравани M1 и N1 2 Средно тежки превозни средства Средно тежки превозни средства, лекотоварни автомобили > 3,5 тона, автобуси, автокаравани и др. с две оси и сдвоено монтиране на гумите на задната ос M2, M3 и N2, N3 3 Тежки превозни средства Тежкотоварни автомобили, автобуси — с три или повече оси M2 и N2 с ремарке, M3 и N3 4 Двуколесни МПС 4а Дву-, три- и четириколесни мотопеди L1, L2, L6 4б Мотоциклети с кош и без кош, триколесни превозни средства и четириколки L3, L4, L5, L7 5 Отворена категория Да се определи в зависимост от бъдещите потребности Няма ( 1 ) Директива 2007/46/ЕО на Европейския парламент и на Съвета от 5 септември 2007 г. (ОВ L 263, 9.10.2007 г., стр. 1) за създаване на рамка за одобрение на моторните превозни средства и техните ремаркета, както и на системи, компоненти и отделни технически възли, предназначени за такива превозни средства ( 2 ) Sport Utility Vehicles — джипове. ( 3 ) Multi-Purpose Vehicles — многоцелеви превозни средства. Брой и местоположение на еквивалентните източници на шум ▼M6 При този модел всяко превозно средство (категория 1, 2, 3, 4 и 5) се представлява от единичен точков източник, излъчващ равномерно. Първото отражение от пътната настилка се разглежда косвено. Както е показано на фигура [2.2.а], този точков източник се намира на 0,05 m над пътната настилка. ▼M2 Фигура [2.2.а] Местоположение на еквивалентния точков източник при леки превозни средства (категория 1), тежки превозни средства (категории 2 и 3) и двуколесни превозни средства (категория 4) Пътният поток е представен чрез линеен източник. При моделирането на път с няколко ленти за движение всяка лента в идеалния случай следва да бъде представена от линеен източник, разположен в центъра на лентата. Също така е приемливо обаче да се моделира един линеен източник в средата на двупосочен път или един линеен източник за платно в крайната лента на многолентови пътища. Излъчвана звукова мощност Общи съображения Звуковата мощност на източника се определя в „полусвободното поле“, като по този начин звуковата мощност включва ефекта от отразяването от земната повърхност непосредствено под моделирания източник, когато няма пречещи предмети в непосредствената му околност освен отражението върху пътната настилка не непосредствено под моделирания източник. Поток на движение Емисията на шум от потока на движение се представя чрез линеен източник, която се характеризира със своята насочена звукова мощност на метър за честота. Тя съответства на сумата от шумовите емисии на отделните превозни средства в потока на движение, като се взема предвид времето на пребиваване на превозните средства в разглежданата пътна отсечка. За представянето на отделното превозно средство в потока се налага прилагането на модел за потока на движението. Ако се приеме постоянен поток на движение от Q m превозни средства за час от категория m със средна скорост v m (в km/h), насочената звукова мощност за метър в честотната лента i на линейния източник L W′, eq,line,i,m се определя от: (2.2.1) където L W,i,m е насочената звукова мощност на отделното превозно средство. L W′,m се изразява в dB (re. 10 – 12 W/m). Тези нива на звуковата мощност се изчисляват за ►C1 всяка октавна лента i от 63 Hz до 8 kHz ◄ . Данните за потока на движение Q m се изразяват като средна годишна стойност за час, за период от време (ден-вечер-нощ), за клас превозни средства и за линеен източник. За всички категории се използват входни данни за потока на движението, извлечени от преброяването на трафика или от моделирането му. ▼M6 Скоростта v m е представителна скорост за категорията превозни средства: в повечето случаи тя е по-ниската стойност от максималната разрешена скорост за участъка от пътя и максималната разрешена скорост за категорията превозни средства. ▼M2 Отделно превозно средство ▼M6 Приема се, че в потока на движение всички превозни средства от категория m се движат с една и съща скорост, т.е. v m . ▼M2 Пътно превозно средство се моделира с набор от математически уравнения, представящи двата основни източника на шум: 1. шум от търкаляне, породен от взаимодействието между гумите и пътя; 2. шум от задвижване, който се получава от двигателя, изпускателната или други системи на превозното средство. Аеродинамичният шум е включен в шума от търкалянето. За леки, средно тежки и тежки МПС (категории 1, 2 и 3), общата звукова мощност съответства на енергийната сума на шума от търкалянето и шума от задвижването. Така общото ниво на звуковата мощност за линейните източници m = 1, 2 или 3 се определя от: (2.2.2) където L WR,i,m е нивото на звуковата мощност за шума от търкалянето и L WP,i,m е нивото на звуковата мощност за шума от задвижването. Това е валидно за всички диапазони на скоростта. За скорости под 20 km/h нивото на звуковата мощност е същото, както за определеното от формулата за v m = 20 km/h. За двуколесни превозни средства (категория 4) се разглежда само шумът от задвижването: L W,i,m = 4 ( v m = 4 ) = L WP,i,m = 4 ( v m = 4 ) (2.2.3) Това е валидно за всички диапазони на скоростта. За скорости под 20 km/h нивото на звуковата мощност е същото, както за определеното от формулата за v m = 20 km/h. 2.2.2. Референтни условия Уравненията и коефициентите за източниците са валидни за следните референтни условия: — постоянна скорост на превозните средства — равен път — температура на въздуха τ ref = 20 °C — виртуална референтна пътна настилка, състояща се от средно плътен асфалтобетон 0/11 и природен асфалтов мастик 0/11 на възраст между 2 и 7 години и в представително състояние на поддържане — суха пътна настилка — гуми без шипове. 2.2.3. Шум от търкаляне Общо уравнение Нивото на звуковата мощност за шума от търкаляне в честотната лента i за превозно средство от клас m = 1,2 или 3 се определя като: (2.2.4) Коефициентите A R,i,m и B R,i,m се дават в октавни ленти за всяка категория превозни средства и за референтна скорост v ref = 70 km/h. ΔL WR,i,m съответства на сумата на корекционните коефициенти, които се прилагат за емисията на шум от търкаляне за конкретни условия по отношение на пътя и превозното средство, отклоняващи се от референтните условия: ΔL WR,i,m = ΔL WR,road,i,m + ΔL studdedtyres,i,m + ΔL WR,acc,i,m + ΔL W,temp (2.2.5) С ΔL WR,road,i,m се отчита въздействието върху шума от търкаляне на пътна настилка с акустични свойства, които се различават от тези на виртуалната референтна настилка, определена в глава 2.2.2. Това включва въздействието както върху разпространението, така и върху генерирането на шум. ΔL studded tyres,i,m е корекционен коефициент, с който се отчита по-силният шум от търкаляне на леки превозни средства, оборудвани с гуми с шипове. С ΔL WR,acc,i,m се отчита въздействието на кръстовище със светофари или кръгово кръстовище върху шума от търкаляне. То включва въздействието на изменението на скоростта върху шума. ΔL W,temp е корекционен член за средна температура τ , която е различна от референтната температура τ ref = 20 °C. Корекция за гуми с шипове При ситуации, когато значителен брой леки превозни средства в потока на движение използват гуми с шипове в продължение на няколко месеца всяка година, се взема предвид съответното въздействие върху шума от търкаляне. За всяко превозно средство от категория m = 1, оборудвано с гуми с шипове, зависещото от скоростта увеличение на емисиите на шум от търкаляне се оценява чрез: ►C1 Δ stud,i ( v ) = a i + b i × lg(50/70) за v < 50 km/h (2.2.6) a i + b i × lg( v /70) за 50 ≤ v ≤ 90 km/h a i + b i × lg(90/70) за v > 90 km/h ◄ където коефициентите a i и b i се дават за всяка октавна лента. Увеличението на емисиите на шум от търкаляне се прилага само съобразно дела на леките превозни средства с гуми с шипове и за ограничен период от време T s (в месеци) през годината. Ако Q stud,ratio е средният процент на оборудвани с гуми с шипове леки превозни средства в общото количество за час през периода T s (в месеци), тогава годишният среден дял p s на оборудвани с гуми с шипове леки превозни средства се изразява чрез: (2.2.7) Произтичащата от това корекция, която трябва да бъде приложена за емисиите на шума от търкаляне, поради използването на гуми с шипове за превозни средства от категория m = 1 в честотната лента i е: (2.2.8) За превозни средства от всички други категории не се прилага корекция. ΔL studdedtyres,i,m ≠ 1 = 0 (2.2.9) Въздействие на температурата на въздуха върху корекцията за шума от търкаляне Температурата на въздуха влияе на емисиите на шум при търкаляне; нивото на звуковата мощност за шума от търкаляне намалява, когато температурата на въздуха се повишава. Това въздействие е отчетено в корекцията за пътната настилка. Корекциите за пътната настилка обикновено се оценяват при температура на въздуха τ ref = 20 °C. В случай на различна средногодишна температура на въздуха °C шумът от пътната настилка се коригира със: ΔL W,temp,m ( τ ) = K m × ( τ ref – τ ) (2.2.10) Корекционният член е положителен (т.е. шумът се увеличава) за температури под 20 °C и отрицателен (т.е. шумът намалява) за по-високи температури. Коефициентът K зависи от пътната настилка и характеристиките на гумите и като цяло показва известна зависимост от честотата. За всякакви пътни настилки се прилага общ коефициент K m = 1 = 0,08 dB/°C за леки превозни средства (категория 1) и K m = 2 = K m = 3 = 0,04 dB/°C за тежки превозни средства (категории 2 и 3). Корекционният коефициент се прилага еднакво за всички октавни ленти от 63 до 8 000 Hz. 2.2.4. Шум от задвижването Общо уравнение Шумът от задвижването включва всички шумови емисии от двигателя, изпускателната система, зъбните предавки, системата за засмукване на въздух и др. Нивото на звуковата мощност за шума от задвижването в честотната лента i за превозно средство от клас m се определя като: (2.2.11) Коефициентите A P,i,m и B P,i,m се дават в октавни ленти за всяка категория превозни средства и за референтна скорост v ref = 70 km/h. ΔL WP,i,m съответства на сумата на корекционните коефициенти, които се прилагат за емисията на шум от задвижването за конкретни условия за управление на превозното средство или регионални условия, отклоняващи се от референтните: ΔL WP,i,m = ΔL WP,road,i,m + ΔL WP,grad,i,m + ΔL WP,acc,i,m (2.2.12) С ΔL WP,road,i,m се отчита въздействието на поглъщането от пътната настилка върху шума от задвижване. Изчисляването се извършва съгласно глава 2.2.6. С ΔL WP,acc,i,m и ΔL WP,grad,i,m се отчита въздействието на наклона на пътя и на ускоряването и забавянето на превозното средство на пресечки. Те се изчисляват съответно съгласно глави 2.2.4 и 2.2.5. Въздействие на наклона на пътя Наклонът на пътя въздейства по два начина върху емисията на шум от превозното средство: първо, той влияе върху скоростта на превозното средство и с това — върху емисията на шум от търкалянето и задвижването на превозното средство; второ, той влияе както върху натоварването на двигателя, така и върху скоростта на двигателя чрез избора на скорост и с това — върху емисията на шум от задвижването на превозното средство. В настоящия раздел се разглежда само въздействието върху шума от задвижването, като се приема постоянна скорост. Въздействието на наклона на пътя върху шума от задвижването се отчита с корекционния член ΔL WP,grad , m , който е функция на наклона s (в %), скоростта на превозното средство v m (в km/h) и класа на превозното средство m . В случай на двупосочен поток на движение е необходимо потокът да се раздели на два компонента и да се коригира наполовина за изкачване и наполовина за спускане. Корекционният член се прилага еднакво за всички октавни ленти: За m = 1 ►C1 Δ L WP,grad,i,m = 1 ( v m ) = за s < – 6 % (2.2.13) 0 за – 6 % ≤ s ≤ 2 % за s > 2 % ◄ За m = 2 ►C1 Δ L WP,grad,i,m = 2 ( v m ) = за s < – 4 % (2.2.14) 0 за – 4 % ≤ s ≤ 0 % за s > 0 % ◄ За m = 3 ►C1 Δ L WP,grad,i,m = 3 ( v m ) = за s < – 4 % (2.2.15) 0 за – 4 % ≤ s ≤ 0 % за s > 0 % ◄ За m = 4 ΔL WP,grad,i,m = 4 = 0 (2.2.16) Корекцията ΔL WP,grad,m включва по подразбиране въздействието на наклона върху скоростта. 2.2.5. Въздействие на ускоряването и забавянето на превозните средства За въздействието на ускоряването и забавянето на превозните средства преди и след пресечки със светофари и кръгови кръстовища се прилага корекция, както е описано по-долу. Корекционните членове за шума от търкалянето, ΔL WR,acc,m,k , и шума от задвижването, ΔL WP,acc,m,k , са линейни функции на разстоянието x (в m) от точковия източник до най-близкото пресичане на съответния линеен източник с друг линеен източник. Те се прилагат еднакво за всички октавни ленти: (2.2.17) (2.2.18) Коефициентите C R,m,k и C P,m,k зависят от вида на кръстовището k ( k = 1 за пресечка със светофари; k = 2 за кръгово кръстовище) и се дават за всяка категория превозни средства. Корекцията включва въздействието на промяната на скоростта при приближаване до или отдалечаване от пресечка или кръгово кръстовище. Да се има предвид, че за разстояние |x| ≥ 100 m, ΔL WR,acc,m,k = ΔL WP,acc,m,k = 0. 2.2.6. Въздействие на вида на пътната настилка Общи принципи За пътни настилки с акустични характеристики, различни от тези на референтната настилка, се прилага спектрален корекционен член както за шума от търкалянето, така и за шума от задвижването. Корекционният член за въздействието на пътната настилка върху емисията на шум от търкалянето се дава от: (2.2.19) където α i,m е спектралната корекция в dB при референтната скорост v ref за категория m (1, 2 или 3) и спектралната лента i , β m е въздействието на скоростта върху шума от търкалянето за категория m (1, 2 или 3) и е еднакво за всички честотни ленти. Корекционният член за въздействието на пътната настилка върху емисията на шум от задвижването се дава от: ΔL WP,road,i,m = min{ α i,m ;0} (2.2.20) Поглъщащите настилки намаляват шума от задвижването, а непоглъщащите настилки не го увеличават. Въздействие на възрастта върху шумовите свойства на пътната настилка Шумовите характеристики на пътните настилки се различават в зависимост от възрастта и равнището на поддръжка, като съществува тенденция за увеличаване на шума с течение на времето. При този метод параметрите на пътната настилка са получени така, че да са представителни за акустичните показатели на вида пътна настилка осреднено за нейния представителен експлоатационен срок при правилна поддръжка. 2.3. Шум от железопътния трафик 2.3.1. Описание на източника Класификация на возилата Определение за возило и влак За целите на настоящия метод за изчисляване на шума като возило се определя всяка единична железопътна съставна единица на влак (обикновено локомотив, самоходен пътнически вагон, теглен пътнически вагон или товарен вагон), която може да бъде придвижена самостоятелно и отделена от останалата част на влака. Могат да възникнат някои специфични обстоятелства за съставни единици на влака, които са част от неразделен комплект — например ползват обща талига. За целите на настоящия метод за изчисляване всички тези съставни единици са групирани в едно возило. За целите на настоящия метод за изчисляване влакът се състои от поредица от скачени возила. В таблица [2.3.а] се определя общ език за описване на типовете возила, включени в базата данни за източници. Тя представя съответните дескриптори, които трябва да се използват за пълно класифициране на возилата. Тези дескриптори съответстват на характеристиките на возилото, които влияят на акустичната насочена звукова мощност за метър дължина от моделирания еквивалентен линеен източник. Броят на возилата за всеки тип се определя за всеки от участъците на релсовия път за всеки от периодите от време, които да се използват при изчисляване на шума. Той се изразява като среден брой возила за час, който се получава чрез разделяне на общия брой возила, движещи се през определен период от време, с продължителността в часове на този период от време (напр. 24 возила за 4 часа означава 6 возила на час). Използват се всички типове возила, движещи се по всеки участък на релсовия път. Таблица [2.3.а] Класификация и дескриптори за железопътни возила Цифра 1 2 3 4 Дескриптор Тип возило Брой оси за возило Тип спирачки Мярка за колелата Обяснение за дескриптора Буква, описваща типа Действителният брой на осите Буква, описваща типа на спирачките Буква, описваща вида на мярката за намаляване на шума Възможни дескриптори h високоскоростно возило (> 200 km/h) 1 c чугунен спирателен блок n без мярка m самоходни пътнически вагони 2 k спирателен блок — композитен или от синтерован метал d шумозаглушители p теглени пътнически вагони 3 n безбандажни, като дискови, барабанни, магнитни s екрани c градски трамвай или леко метро самоходен и несамоходен пътнически вагон 4 o други d дизелов локомотив и т.н. e електрически локомотив a всяко товарно возило с общо предназначение o други (напр. возила за поддръжка и т.н.) Класификация на релсовите пътища и опорната конструкция Съществуващите релсови пътища може да се различават, тъй като има няколко елемента, които допринасят за и характеризират техните акустични свойства. Видовете релсови пътища, използвани при този метод, са посочени в таблица [2.3.б] по-долу. Някои от елементите оказват голямо влияние върху акустичните свойства, докато други имат само второстепенно въздействие. Общо взето, най-важните елементи, влияещи върху емисията на шум от железопътния трафик, са: грапавостта на релсовите глави, твърдостта на релсовите подложки, основата на релсовия път, релсовите съединения (настави) и радиусът на кривината на коловоза. Като алтернативен вариант могат да бъдат определени общите свойства на релсовия път и в този случай грапавостта на релсовите глави и степента на затихване на коловоза съгласно ISO 3095 са двата съществени параметъра по отношение на акустиката плюс радиусът на кривата на коловоза. Като участък на релсовия път се определя част от единичен коловоз на железопътна линия, гара или депо, в която не се променят физическите свойства и основните компоненти на релсовия път. В таблица [2.3.б] се определя общ език за описване на видовете релсови пътища, включени в базата данни за източници. Таблица [2.3.б] Цифра 1 2 3 4 5 6 Дескриптор Основа на релсовия път Грапавост на релсовите глави Тип на релсовите подложки Допълнителни мерки Релсови настави Кривина Обяснение за дескриптора Тип на основата на релсовия път Показател за грапавост ►M6 Представлява указание за „динамичната“ твърдост ◄ Буква, описваща акустичното устройство Наличие на настави и отстояние между тях Посочва радиуса на кривата в m Разрешени кодови обозначения B Баласт E Добре поддържани и много гладки S Меки (150—250 MN/m) N Няма N Няма N Прав релсов път S Релсов път с релси върху бетонна плоча M Нормално поддържани M Средно твърди (250 до 800 MN/m) D Релсов гасител S Единичен настав или стрелка L Малка (1 000 —500 m) L Мост с баластова призма N Неподдържани добре ►M6 H Твърди (800—1 000 MN/m) ◄ B Ниска преграда D Два настава или стрелки на 100 m M Средна (по-малко от 500 m и повече от 300 м) N Мост без баластова призма B Не се поддържат и са в лошо състояние A Абсорбираща подложка върху релсов път с релси върху бетонна плоча M Повече от два настава или стрелки на 100 m H Голяма (по-малко от 300 m) T Вграден релсов път E Вградена релса O Друга O Други Брой и местоположение на еквивалентните източници на шум Фигура [2.3.а] Местоположение на еквивалентните източници на шум Различните еквивалентни линейни източници на шум са разположени на различна височина в центъра на релсовия път. Всички височини са спрямо равнината, която е допирателна към двете горни повърхности на двете релси. Еквивалентните източници включват различни физически източници (индекс p). Тези физически източници се разделят в различни категории в зависимост от механизма за генериране на шум и са: 1) шум от търкаляне (включително не само от вибрациите на релсата, основата на релсовия път и колелата, а също така и шумът от надстройката на товарните возила, ако има такава); 2) шум от задвижване; 3) аеродинамичен шум; 4) шум от удряне (при кръстовини, стрелки и разклонения); 5) шум от скърцане и 6) шум, дължащ се допълнителни въздействия, като например на мостове и виадукти. 1) Грапавостта на колелата и релсовите глави поражда шума при търкаляне по три пътя на предаване към излъчващите повърхности (релси, колела и надстройка). Това се определя за h = 0,5 m (излъчващи повърхности A), за да представлява причиненият шум от релсовия път, включително въздействието на повърхността на релсовия път и особено релсов път с релси върху бетонна плоча (в съответствие с частта за разпространението), от колелата и от надстройката (при товарни влакове). 2) Височината на еквивалентните източници за шума от задвижване варира между 0,5 m (източник A) и 4,0 m (източник B) в зависимост от физическото местоположение на съответния компонент. Източници като зъбни предавки и електродвигатели често ще бъдат на ос на височина 0,5 m (източник A). Жалузите и отворите за охлаждане могат да бъдат на различна височина. Изпускателните тръби на возилата с дизелов двигател често са на височината на покрива от 4,0 m (източник B). Други тягови източници, като например вентилатори или блокове на дизелов двигател, могат да бъдат на височина 0,5 m (източник A) или 4,0 m (източник B). Ако точната височина на източника е между височините съгласно модела, звуковата енергия се разпределя пропорционално за най-близките съседни височини на източника. По тази причина по метода са предвидени две височини на източниците — на 0,5 m (източник A) и 4,0 m (източник B), и еквивалентната на звукова мощност, свързана с всяка от тях, се разпределя между двете в зависимост от специфичната конфигурация на източниците върху типа влакова съставна единица. 3) Аеродинамичните шумови ефекти са свързани с източника на височина 0,5 m (представляващ екраниращите съоръжения, източник А) и източника на височина 4,0 m (представляващ всички апарати над покрива и пантографа, източник B). Известно е, че изборът на 4,0 m за въздействието на пантографа представлява опростен модел и следва внимателно да се обмисли, ако целта е да се избере подходяща височина на бариерата срещу шума. 4) Шумът от удряне се свързва с източника на височина 0,5 m (източник A). 5) Шумът от скърцането се свързва с източника на височина 0,5 m (източник A). 6) Шумът от преминаване през мостове се свързва с източника на височина 0,5 m (източник A). 2.3.2. Емисия на шум Общи уравнения Отделно возило Моделът за шума от железопътния трафик по аналогия с шума от пътното движение описва чрез набор от емисии на шум за всяко возило (L W,0 ) емисията на шум от конкретна комбинация от тип возила и тип релсов път, която отговаря на редица изисквания, описани в класификацията на возилата и релсовите пътища. Поток на движение Емисията на шум от потока на движение по всеки релсов път се представя чрез набор от 2 линейни източника, които се характеризират със своята насочена звукова мощност за метър и за честотна лента. Тя съответства на сумата на шумовите емисии от отделните возила, преминаващи в рамките на потока на движение, като в специфичния случай с неподвижни возила се взема предвид времето на присъствие на возилата в разглеждания железопътен участък. Излъчената от всички возила, които преминават през всеки участък от релсов път от типа (j), насочена звукова мощност за метър и за честотна лента се определя: — за всяка честотна лента (i), — за всяка зададена височина (h) на източниците (за източници на 0,5 m h = 1, а за 4,0 m h = 2), и представлява сумата на емисиите от всички превозни средства, движещи се по конкретния железопътен участък с индекс j. Тези емисии са: — от всички видове возила (t) — при техните различни скорости (s) — при конкретните работни състояния (постоянна скорост) (c) — за всеки тип физически източник на шум (търкалящи се, удрящи се, скърцащи, задвижващи, пораждащи аеродинамични и допълнителни ефекти, като например шум от преминаване през мостове) (p). За изчисляване на насочената звукова мощност за метър (входна величина за частта за разпространението), дължаща се на средната комбинация от трафик по железопътния участък с индекс j, се прилага следното уравнение: (2.3.1) където T ref = контролен период от време, за който се разглежда средният трафик X = общ брой на съществуващите комбинации от i, t, s, c и p за всеки железопътен участък с индекс j t = показател за типа на возилата по железопътния участък с индекс j s = показател за скоростта на влаковете: тези показатели са толкова на брой, колкото са различните средни скорости на влаковете по железопътния участък с индекс j c = показател за работното състояние: 1 (за постоянна скорост), 2 (празен ход) p = показател за типа на физическите източници: 1 (шум от търкаляне и удряне), 2 (скърцане в завои), 3 (шум от задвижването), 4 (аеродинамичен шум), 5 (допълнителни ефекти) L W′,eq,line,x = насочената звукова мощност с индекс x за метър за линеен източник за една комбинация от t, s, c, p по всеки железопътен участък с индекс j Ако се приеме постоянен поток от Q возила за час със средна скорост v , средно във всеки един момент еквивалентният брой возила за единица дължина на железопътния участък ще бъде Q / v . Шумовата емисия от потока от возила, изчислена като насочена звукова мощност за метър L W′,eq,line (изразена в dB/m (при re. 10 – 12 W), се определя от: (за c = 1) (2.3.2) където — Q е средният брой возила от типа t за час по железопътния участък с индекс j , s е средната скорост на влаковете, а c е показателят за работното състояние ▼M6 — v е скоростта [km/h] на возилата от типа t по железопътния участък с индекс j и s е средната скорост на влаковете ▼M2 — L W,0,dir е нивото на насочената звукова мощност на конкретния шум (от търкаляне, удряне, скърцане, спирачки, задвижване, аеродинамичен и други ефекти) от единично возило по направленията ψ и φ, определени спрямо посоката на движение на возилото (виж фигура [2.3.б]). В случай на неподвижен източник, като например по време на работа на празен ход, се приема, че возилото ще остане през цялото време T idle на едно място в рамките на железопътен участък с дължина L . Следователно при T ref като контролен период от време, за който се оценява шумът (напр. 12 часа, 4 часа, 8 часа), насочената звукова мощност за единица дължина от този железопътен участък се определя от: (за c = 2) (2.3.4) По принцип, насочената звукова мощност се получава за всеки конкретен източник като: L W,0,dir,i ( ψ,φ ) = L W,0,i + ΔL W,dir,vert,i + ΔL W,dir,hor,i (2.3.5) където — ΔL W,dir,vert,i е коригиращата (безразмерна) функция на ψ за вертикална насоченост (фигура [2.3.б]) — ΔL W,dir,hor,i е коригиращата (безразмерна) функция на φ за хоризонтална насоченост (фигура 2.3.б). И където L W,0,dir,i(ψ,φ) , след като бъде изведена в ленти с широчина 1/3 октава, се изразява в октавни ленти чрез енергийно сумиране на всяка принадлежаща лента с широчина 1/3 октава към съответната октавна лента. Фигура [2.3.б] Геометрично определяне За целите на изчисленията силата на източника тогава изрично се изразява като насочена звукова мощност за 1 m дължина на релсовия път L W′,tot,dir,i , за да се отчете насочеността на източниците в тяхното вертикално и хоризонтално направление посредством допълнителни корекции. Няколко L W,0,dir,i ( ψ,φ ) се вземат предвид за всяка комбинация от возило, коловоз, скорост и работно състояние: — за честотна лента с широчина 1/3 октава ( i ) — за всеки железопътен участък ( j ) — височина ( h ) на източниците (за източници на 0,5 m h = 1, а за 4,0 m h = 2) — насоченост ( d ) на източника Набор от L W,0,dir,i ( ψ,φ ) се взема предвид за всяка комбинация от возило, коловоз, скорост и работно състояние, всеки железопътен участък, височините, отговарящи на h = 1 и h = 2, и насочеността. Шум от търкаляне Приносът на возилото и релсовия път за шума от търкаляне се разделя на четири съществени елемента: грапавостта на колелата, грапавостта на релсите, функцията на возилото за предаване към колелата и към надстройката (возилото), и функцията за предаване към коловоза. Грапавостта на колелата и релсите предизвиква вибрации в точката за контакт между колелото и релсата, а предавателните функции са две емпирични или моделирани функции, които представляват всички сложни явления на механични вибрации и генериране на звук върху повърхностите на колелото, релсата, траверсата и основата на релсовия път. Това разделение съответства на факта, че наличието на грапавина върху релсата може да предизвика вибрации на релсата, но също и на колелото, и обратно. Ако един от тези четири параметъра не се вземе предвид, би се загубила връзката, установена с класификацията на релсовите пътища и влакове. Грапавост на колелата и релсите Шумът от търкаляне се възбужда главно от грапавостта на колелата и релсите във вълновия обхват 5—500 mm. Определяне Нивото на грапавост L r се определя като умноженият по 10 десетичен логаритъм от квадрата на средноквадратичната стойност r 2 на грапавостта на работната повърхност на дадена релса или колело по посока на движението (надлъжно ниво), измерена в μm за определена дължина на релсата или за целия диаметър на колелото, разделен с квадрата на еталонната стойност : dB (2.3.6) Където r 0 = 1 μm r = средноквадратична стойност (r.m.s.) на разликата във вертикалното отместване спрямо средното ниво Нивото на грапавост L r обикновено се получава като спектър за дължина на вълната λ и трябва да бъде преобразувано в честотен спектър f = v/λ , където f е централната честота на дадена лента с широчина 1/3 октава в Hz, λ е дължината на вълната в m ►C1 и v е скоростта на влака в m/s ◄ . Спектърът на грапавостта е функция от честотните отклонения по протежение на честотната ос за различни скорости. В общия случай след преобразуването на честотния спектър посредством скоростта е необходимо да се получат нови спектрални стойности за лентата с широчина 1/3 октава чрез усредняване между две съответстващи ленти с широчина 1/3 октава във вълновата област. За определяне на общия ефективен честотен спектър на грапавостта, отговарящ на подходящата скорост на влака, се усредняват енергийно и пропорционално двете съответстващи ленти с широчина 1/3 октава, определени във вълновата област. Нивото на грапавост на релсата (грапавост от страна на релсовия път) за лентата с индекс i от вълнови числа се определя като L r,TR,i По аналогия нивото на грапавост на колелото (грапавост от страна на возилото) за лентата с индекс i от вълнови числа се определя като L r,VEH,i Общото ефективно ниво на грапавост за лентата с индекс i от вълнови числа ( L R,tot,i ) се определя като енергийна сума от нивата на грапавост на релсата и колелото плюс филтъра ►C1 A 3 ( λ ) ◄ за контакта, за да се вземе предвид филтриращият ефект от контактния участък между релсата и колелото, и е в dB: (2.3.7) където е изразено като функция от лентата с индекс i от вълнови числа, отговаряща на дължината λ на вълната. Филтърът за контакт зависи от типа на колелото и релсата, както и от товара. При метода се използва общата ефективна грапавост за железопътния участък с индекс j и за всеки тип возило с индекс t при съответната му скорост v . Предавателна функция на возилото, коловоза и надстройката Определени са три независими предавателни функции, L H,TR,i L H,VEH,i и L H,VEH,SUP,i : първата е за всеки железопътен участък с индекс j , а другите две — за всеки тип возило с индекс t . Те дават връзката на общото ефективно ниво на грапавост със звуковата мощност съответно на коловоза, колелата и надстройката. Приносът на надстройката се отчита само за товарни вагони, т.е. само за возила от тип „a“. Следователно приносът на коловоза и возилото за шума от търкаляне е описан напълно от тези предавателни функции на пренос и от общото ефективно ниво на грапавост. Когато даден влак работи на празен ход, шумът от търкаляне отпада. За звуковата мощност за возило шумът от търкаляне се изчислява на височината на осите, като входни величини са общото ефективно ниво на грапавост L R,TOT,i като функция от скоростта на возилото v , предавателните функции L H,TR,i , L H,VEH,i и L H,VEH,SUP,i на коловоза, возилото и надстройката, и общия брой N a на осите: за h = 1: L W,0,TR,i = L R,TOT,i + L H,TR,i + 10 × lg( N a ) dB (2.3.8) L W,0,VEH,i = L R,TOT,i + L H,VEH,i + 10 × lg( N a ) dB (2.3.9) L W,0,VEHSUP,i = L R,TOT,i + L H,VEHSUP,i + 10 × lg( N a ) dB (2.3.10) където N a е броят на осите за возило от тип с индекс t . Фигура [2.3.в] Схема на използването на различни определения за грапавостта и предавателната функция За определяне на общата ефективна грапавост и оттам на звуковата мощност на возилата се използва минимална скорост (тази скорост не засяга изчисляването на потока от возила) от 50 km/h (30 km/h само за трамваи и леко метро), за да се компенсират евентуални грешки, въведени от опростяването на определението за шума от търкаляне, определението за шума от спирачките и определението за шума от удряне при кръстовини и стрелки. Шум от удряне (при кръстовини, стрелки и разклонения) Шумът от удряне може да бъде причинен от кръстовини, стрелки и релсови настави или специфични точки. Той може да варира по сила и да превишава шума от търкаляне. Шумът от удряне се взема предвид за наставени коловози. Избягва се моделирането за шума от удряне, дължащ се на стрелки, кръстовини и настави в железопътни участъци със скорост под 50 km/h (30 km/h само за трамваи и леко метро), тъй като минималната скорост от 50 km/h (30 km/h само за трамваи и леко метро) се използва за включване на повече въздействия съгласно описанието в главата за шума от търкаляне. Моделирането на шума от удряне се избягва и за работно състояние c = 2 (празен ход). Шумът от удряне се включва в члена за шума от търкаляне чрез (енергийно) добавяне на допълнително фиктивно ниво на ударна грапавост към общото ефективно ниво на грапавост по всеки конкретен железопътен участък с индекс j , където има такъв шум. В този случай вместо L R,TOT,i се използва нова величина L R,TOT+IMPACT,i и тогава уравнението става: dB (2.3.11) L R,IMPACT,i е спектър от лента с широчина 1/3 октава (като функция от честотата). За получаването на този честотен спектър, даден спектър се задава като функция от дължината на вълната λ и се преобразува в изисквания спектър като функция от честотата, като се използва връзката λ = v/f , където f е централната честота на лентата с широчина 1/3 октава в Hz ►C1 и v е скоростта на возило с индекс s от тип с индекс t в m/s ◄ . Шумът от удряне зависи от сериозността и броя на ударите за единица дължина или от гъстотата на наставите, така че при наличието на многобройни удари нивото на ударна грапавост, което трябва да се използва в уравнението по-горе, се изчислява, както следва: dB (2.3.12) където L R,IMPACT–SINGLE,i е нивото на ударна грапавост, зададено за единичен удар, и n l е гъстотата на наставите. По подразбиране нивото на ударната грапавина се дава за гъстота на наставите n l = 0,01 m – 1 , т.е. един настав на всеки 100 m релсов път. В случаи на различен брой на наставите се прави приблизително изчисление чрез коригиране на гъстотата на наставите n l . Следва да се отбележи, че при моделирането на разположението и сегментирането на релсовия път трябва да се вземе предвид гъстотата на релсовите настави, т.е. може да се наложи част с повече настави от железопътен участък да се приеме за отделен сегмент като източник на шум. L W,0 за приноса на коловоза, колелата/талигата и надстройката се увеличават посредством L R,IMPACT,i за +/– 50 m преди и след мястото на релсовия настав. В случай на поредица от настави обхватът на увеличението се разширява от – 50 m преди първия настав до +50 m след последния настав. Приложимостта на тези спектри на звукова мощност обикновено се проверява на място. За наставени коловози по подразбиране се използва n l стойност от 0,01. Скърцане ▼M6 Скърцането в завои е специален източник, който е от значение само за завои и следователно е локализиран. Скърцането в завои по принцип зависи от кривината, условията на триене и скоростта на влака, както и от геометрията и динамиката на системата колело—релса. Необходимо е подходящо описание, тъй като то може да бъде значително. На места, където има скърцане в завои, обикновено в завои и при железопътни стрелки, към мощността на източника трябва да се добавят подходящи спектри на мощност на свръхшума. Свръхшумът може да е специфичен за всеки вид подвижен състав, като при някои типове колела и талиги скърцането може да се проявява значително по-малко, отколкото при други. Ако има налични измервания на свръхшума, при които е отчетен в достатъчна степен стохастичният характер на скърцането, те може да бъдат използвани. Ако няма налични подходящи измервания, може да се предприеме опростен подход. При този подход шумът от скърцане се отчита, като се добавят следните допълнителни стойности към спектрите на звукова мощност при шума от търкаляне за всички честоти. Влак 5 dB за завои с 300 m < R ≤ 500 m и l track ≥ 50 m 8 dB за завои с R ≤ 300 m и l track ≥ 50 m 8 dB за железопътни стрелки с R ≤ 300 m 0 dB в останалите случаи Трамвай 5 dB за завои и железопътни стрелки с R ≤ 200 m 0 dB в останалите случаи където l track е дължината на релсовия път по завоя, а R е радиусът на завоя. Приложимостта на тези спектри на звукова мощност или стойности на свръхшум обикновено се проверява на място, особено за трамваи и на места, където при завоите или железопътните стрелките са взети мерки срещу скърцане. ▼M2 Шум от задвижването Въпреки че шумът от задвижването като цяло е специфичен за всяко характерно работно състояние измежду постоянна скорост, забавяне, ускоряване и празен ход, моделирани са само две състояния — постоянна скорост (този модел е валиден и когато влакът забавя скоростта си или се ускорява) и празен ход. Моделираната сила на източника съответства само на състоянията на максимално натоварване, в резултат на което се получават величините L W,0,const,i = L W,0,idling,i · L W,0,idling,i също така съответства на приноса на всички физически източници на дадено возило, които могат да бъдат отнесени към определена височина, както е описано в 2.3.1. L W,0,idling,i се изразява като източник на статичен шум по време на състоянието на работа на празен ход и се моделира като стационарен точков източник, както е описано в следващата глава за шума от промишлени източници. Тя се взема предвид само ако влаковете работят на празен ход повече от 0,5 часа. Тези величини могат да бъдат получени или от измервания на всички източници във всяко работно състояние, или е възможно частичните източници да бъдат характеризирани поотделно, като се определят зависимостта и относителните предимства на техните параметри. Това може да бъде направено посредством измервания на неподвижно возило, като се променят оборотите на вала на тяговото оборудване съгласно ISO 3095:2005. Доколкото това е от значение, трябва да се характеризират няколко източника на шум от задвижването, като е възможно не всички от тях да са пряко зависими от скоростта на влака: — шум от силовото предаване, като например дизелови двигатели (включващи всмукателен, изпускателен и двигателен блок), зъбни предавки и електрически генератори, който зависи главно от оборотите на двигателя (в минута — rpm), и от електрически източници като преобразуватели, който може да зависи предимно от товара; — шум от вентилатори и охладителни системи, който зависи от оборотите на вентилатора; в някои случаи вентилаторите може да са пряко свързани към силовото предаване; — непостоянни източници, като например компресори, вентили и други, с характерно времетраене на действие и съответно коригиране на работния цикъл за емисията на шум. Тъй като всеки от тези източници може да бъде с различно поведение във всяко работно състояние, за шума от задвижването трябва да бъдат зададени съответни спецификации. Силата на източника се получава от измервания при контролирани условия. Общо взето, за локомотивите натоварването се движи в по-широки граници в зависимост от броя на теглените возила, така че и отдаваната мощност може да варира значително, докато за влакове с фиксиран състав, като например електрически мотрисни влакове ЕМВ), дизелови мотрисни влакове (ДМВ) и високоскоростни влакове, товарът е по-точно определен. Не съществува отнасяне a priori на звуковата мощност на източника към височината му, а се прави избор в зависимост от конкретния шум и возило, които се оценяват. Тя се моделира като отдавана от източник A (h = 1) и от източник B (h = 2). Аеродинамичен шум Аеродинамичният шум е от значение само при високи скорости над 200 km/h и поради това най-напред следва да се провери дали действително е необходимо да се взема предвид. Ако са известни грапавостта и предавателните функции за определяне на шума от търкаляне, той може да се екстраполира за по-високи скорости и да се направи сравнение с наличните данни за високи скорости, за да провери дали аеродинамичният шум генерира по-високи нива. Ако скоростта на влаковете в дадена мрежа е над 200 km/h, но е ограничена до 250 km/h, в някои случаи може да не е необходимо да се взема предвид аеродинамичния шум — в зависимост от конструкцията на возилата. Частта на аеродинамичния шум се дава като функция от скоростта: dB За h = 1 (2.3.13) dB За h = 2 (2.3.14) където: v 0 е скоростта, при която аеродинамичният шум преобладава; тя е фиксирана на 300 km/h L W,0,1,i е опорна звукова мощност, определена от две или повече измервателни точки, за източници, чиято височина е известна — например първата талига L W,0,2,i е опорна звукова мощност, определена от две или повече измервателни точки, за източници, чиято височина е известна — например височината на спускане на пантографа α 1,i е коефициент, определен от две или повече измервателни точки, за източници, чиято височина е известна — например първата талига α 2,i е коефициент, определен от две или повече измервателни точки, за източници, чиято височина е известна — например височината на спускане на пантографа. Насоченост на източника Хоризонталната насоченост ΔL W,dir,hor,i в dB се дава в хоризонталната равнина и по подразбиране може да се приеме, че представлява дипол за ефектите при търкаляне, удряне (в релсови настави и др.), скърцане, спиране и вентилатори, както и за аеродинамични ефекти; тя се определя за всяка честотна лента с индекс i от: ΔL W,dir,hor,i = 10 × lg(0,01 + 0,99 · sin 2 φ ) (2.3.15) ▼M6 Шумът от преминаване през мостове се моделира при източник A (h = 1), за който се приема, че действа във всички посоки. ▼M6 Вертикалната насоченост ΔL W,dir,ver,i в dB се дава във вертикалната равнина за източник A (h = 1) като функция от централната честота f c,i на всяка честотна лента с индекс i и: за 0 < ψ < π/2 е за – π/2 < ψ <= 0 е ΔL W,dir,ver,i = 0 (2.3.16) ▼M2 За източник B (h = 2) за аеродинамичния ефект: ΔL W,dir,ver,i = 10 × lg(cos 2 ψ ) за ψ < 0 (2.3.17) ΔL W,dir,ver,i = 0 иначе Насочеността ΔL dir,ver,i не се взема предвид за източник B (h = 2) за други ефекти, тъй като се приема, че източникът с това местоположение действа във всички посоки. 2.3.3. Допълнителни ефекти ▼M6 Корекция за излъчване от структури (мостове и виадукти) В случаите, когато железопътният участък минава по мост, е необходимо да се вземе предвид допълнителният шум, генериран от вибрирането на моста в резултат на възбуждането, причинено от влака. Шумът от преминаване през мостове се моделира като допълнителен източник, от който звуковата мощност на возило се дава от L W, 0 ,bridge,i = L R,TOT,i + L H,bridge,i + 10 x lg( N a ) dB (2.3.18) където L H, bridge ,i е предавателната функция на моста. Шумът от преминаване през мостове L W,0, bridge ,i представлява само звукът, излъчван от конструкцията на моста. Шумът от търкалянето на дадено возило по моста се изчислява по формули 2.3.8—2.3.10, като се избира функцията за предаване към коловоза, съответстваща на системата коловози на моста. Преградите по краищата на моста по принцип не се вземат предвид. ▼M2 Корекция за други източници на шум, свързани с железопътния транспорт Възможни са различни източници на шум като депа, товаро-разтоварни зони, гари, звънци, гарови високоговорители и т.н., които се свързват с железопътния шум. Тези източници трябва да се третират като промишлени източници на шум (стационарни източници на шум) и, ако е уместно, да бъдат моделирани съгласно следващата глава за шума от промишлени източници. 2.4. Шум от промишлени източници 2.4.1. Описание на източниците Класификация на видовете източници (точка, линия, зона) Промишлените източници са с много разнообразни размери. Те могат да бъдат големи промишлени съоръжения, както и малки концентрирани източници като малки инструменти или производствени машини, използвани в заводите. Поради това е необходимо да се използва подходящ метод за моделиране на оценявания източник. В зависимост от размерите и начина на разполагане на няколко единични източника върху дадена площ, всички които принадлежат към един и същ промишлен обект, те могат да бъдат моделирани като точкови, линейни или зонови източници. На практика, изчисленията на шумовия ефект се основават винаги на точкови източници, но няколко точкови източника могат да се използват за представяне на реален сложен източник, който се простира главно по една линия или в рамките на определена площ. Брой и местоположение на еквивалентните източници на шум Реалните източници на звук се моделират посредством еквивалентни източници на звук, представяни чрез един или повече точкови източници, така че общата звукова мощност на реалния източник да съответства на сумата от отделните звукови мощности, определени за различните точкови източници. За определяне на броя на използваните точкови източници се прилагат следните общи правила: — линейни или зонови източници, чийто най-голям размер е по-малък от 1/2 от разстоянието между източника и приемника, могат да бъдат моделирани като единични точкови източници; — източници, чийто най-голям размер превишава 1/2 от разстоянието между източника и приемника, следва да бъдат моделирани като поредица от некохерентни точкови източници по линия или като поредица от некохерентни точкови източници в рамките на определена площ, така че за всеки от тези източници да е изпълнено условието за 1/2. Разпределението в рамките на определена площ може да включва вертикално разпределение на точкови източници; — за източници, чийто най-големи размери по височина са над 2 m, или са в близост до повърхността, следва да се обърне особено внимание на височината им. Удвояването на броя на еквивалентните източници, преразпределяйки ги само в компонентата z, не може да доведе до значително по-добър резултат за съответния реален източник; — за който и да е реален източник удвояването на броя на еквивалентните източници в рамките на площта, заемана от реалния източник (във всички посоки), не може да доведе до значително по-добър резултат. Местоположението на еквивалентните източници на звук не може да бъде постоянно поради големия брой възможни конфигурации на даден промишлен обект. По правило се прилагат най-добрите практики. Излъчвана звукова мощност Общи положения За изчисляване на разпространението на звука при методите, които трябва да бъдат използвани за картографиране на шума, се използва следният пълен набор от входни данни: — спектър на нивата на излъчваната звукова мощност в октавни ленти; — работно време (дневно, вечерта, през нощта, средно за годината); — местоположение (координати x , y ) и надморска височина ( z ) на източника на шум; — вид на източника (точков, линеен, зонов); — размери и ориентация; — условия за действие на източника; — насоченост на източника. Звуковата мощност на точкови, линейни и зонови източници трябва да бъде определена като: — за точков източник — звуковата мощност L W и насочеността като функция на триизмерната координатна система ( x , y , z ); — могат да бъдат определени два вида линейни източници: — линейни източници, представляващи транспортни ленти, тръбопроводи и др. — звуковата мощност за метър дължина L W′ и насочеността като функция на оста на линейния източник спрямо правоъгълната координатна система; ▼M6 — линейни източници, представляващи движещи се возила, се изчисляват по формула 2.2.1; ▼M2 — за зонов източник — звуковата мощност за квадратен метър L W/m2 , без насоченост (може да е хоризонтален или вертикален). Работното време е съществена входна величина за изчисляване на нивата на шума. Работното време се дава за дневния, вечерния и нощния период, а ако във връзка с разпространението се използват различни метеорологични класове, определени по време на всеки дневен, вечерен и нощен период, тогава се дава по-подробна разбивка на работното време по подпериоди, съответстващи на разпределението на метеорологичните класове. Тази информация се основава на средната годишна стойност. Корекцията за работното време, която се добавя към звуковата мощност на източника, за да се определи коригираната звукова мощност, използвана за изчисленията за всеки период от време, C W в dB, се изчислява, както следва: ►M6 (2.4.1) ◄ където: T е времето в часове на действие на източника за определен период въз основа на годишно осредненото положение; T ref е контролният период от време в часове (напр. дневният период е 12 часа, вечерният е 4 часа, а нощният — 8 часа). За доминиращите източници корекцията за средното годишно работно време се изчислява с не повече от 0,5 dB допустимо отклонение, за да се постигне приемлива точност (това се равнява на по-малко от 10 % неопределеност при определянето на периода на действие на източника). Насоченост на източника Насочеността на източника е тясно свързана с местоположението на еквивалентния звуков източник в съседство до близки повърхности. Тъй като при метода за изчисляване на разпространението се отчита отражението от близката повърхност, както и поглъщането на звука от нея, необходимо е внимателно да се вземе предвид местоположението на близките повърхности. По принцип винаги се разграничават следните два случая: — звуковата мощност и насочеността на даден източник е определена и посочена спрямо определен реален източник, когато той е в свободно поле (като се изключва ефектът от терена). Това е в съответствие с определенията, отнасящи се за разпространението, ако се приеме, че няма близка повърхност на по-малко от 0,01 m от източника и повърхностите на разстояние 0,01 m или повече са включени в изчисляването на разпространението; — звуковата мощност и насочеността на даден източник е определена и посочена спрямо определен реален източник, когато той е поставен на определено място и следователно източникът действително е „еквивалентен“ по звукова мощност и насоченост, тъй като включва моделирането на въздействието на близките повърхности. Това е определено в „полусвободното поле“ съгласно определенията, отнасящи се за разпространението. В този случай моделираните близки повърхности се изключват от изчисляването на разпространението. Насочеността се изразява при изчисляването като фактора Δ L W,dir,xyz ( x, y, z ), който трябва да бъде добавен към звуковата мощност, за да се получи действителната насочена звукова мощност на еталонен източник на звук, възприемана чрез разпространението на звука в дадената посока. Факторът може да се даде като функция от вектора на посоката, определен от ( x , y , z ) с . Тази насоченост може да бъде изразена и посредством други координатни системи — например ъглови. 2.5. Изчисляване на разпространението на шума от автомобилни, железопътни и промишлени източници 2.5.1. Обхват и приложимост на метода В настоящия документ се описва метод за изчисляване на затихването на шума при неговото разпространение на открито. Когато характеристиките на източника са известни, по този метод се предвижда еквивалентното продължително ниво на звуковото налягане в изчислителна точка, отговаряща на два определени вида атмосферни условия: — условия за разпространение с пречупване в низходяща посока (положителен вертикален градиент на ефективната скорост на звука) от източника към приемника); — еднородни атмосферни условия (нулев вертикален градиент на ефективната скорост на звука) за целия район на разпространение. Методът за изчисляване, описан в настоящия документ, се прилага за промишлени инфраструктури и инфраструктури на сухопътния транспорт. Следователно той се отнася по-специално за пътни и железопътни инфраструктури. Въздушният транспорт е включен в обхвата на метода само за шума, получаван по време на наземни операции, като се изключват излитането и кацането. Промишлени инфраструктури, които излъчват импулсни или силни тонални шумове, както е описано в ISO 1996-2: 2007, не попадат в обхвата на този метод. Методът за изчисляване не дава резултати в условия за разпространение с пречупване във възходяща посока (отрицателен вертикален градиент на ефективната скорост на звука), но тези условия се представят приблизително чрез еднородни условия, когато се изчислява L den . За изчисляване на затихването, дължащо се на поглъщането във въздуха в случая с транспортната инфраструктура, се изчисляват условията по отношение на температурата и влажността съгласно ISO 9613-1:1996. Методът дава резултати за октавна лента — от 63 Hz до 8 000 Hz. Изчисленията се извършват за всяка от централните честоти. ▼M6 Обектите с наклон над 15° спрямо вертикалата не се считат за отражатели, но се вземат предвид във всички други аспекти на разпространението, като например влиянието на земната повърхност и дифракцията. ▼M2 Единично екраниращо съоръжение се изчислява като единично пречупване, а две или повече екраниращи съоръжения, разположени на една линия, са разглеждат като набор от последователни единични пречупвания по процедурата, описана по-нататък. 2.5.2. Използвани определения Всички разстояния, височини, размери и надморски височини, използвани в настоящия документ, са изразени в метри (m). С MN е означено разстоянието в 3 измерения (3D) между точките M и N , измерено по права линия, свързваща тези точки. С ^MN е означена дължината на кривата между точките M и N при благоприятни условия. Обикновено реалната височина се измерва вертикално в посока, перпендикулярна на хоризонталната равнина. Относителната височина на точките спрямо местната земна повърхност е означена с h, а абсолютната височина на точките и на земната повърхност се означава с буквата H. С цел да се вземе предвид действителният земен релеф по пътя на разпространение, се въвежда понятието „еквивалентна височина“, която се означава с буквата z. С нея се заменя действителната височина в уравненията за влиянието на земната повърхност. Нивото на звуково налягане, означено с главната буква L , се изразява в децибели (dB) за честотна лента, когато индексът A е изпуснат. Нивото на звуково налягане в децибели dB(A) е претеглено по скалата A. Сумата от нивата на звуково налягане, дължащи се на взаимно некохерентни източници, се означава със знака в съответствие със следното определение: (2.5.1) 2.5.3. Геометрични съображения Сегментиране на източника Реалните източници се описват от набор от точкови източници, а в случай на железопътен трафик или пътно движение — от некохерентни линейни източници. При метода за изчисляване на разпространението се приема, че линейните или зоновите източници са били разделени преди това с цел да бъдат представени чрез поредица от еквивалентни точкови източници. Това може да е направено чрез предварителна обработка на данните за източниците или може да бъде извършено в рамките на проучвателния компонент (pathfinder) на изчислителния софтуер. Средствата за извършване на това не са предмет на настоящата методика. Пътища на разпространение Методът функционира за геометричен модел, състоящ се от набор от свързани повърхности — земни и на препятствия. Разгръща се вертикален път на разпространение по една или повече вертикални равнини спрямо хоризонталната равнина. За траектории, включително отражения от вертикални повърхности, които не са перпендикулярни на равнината на падане, впоследствие се разглежда друга вертикална равнина, включително отразената част от пътя на разпространение. В тези случаи, когато се използват повече вертикални равнини за описване на цялата траектория от източника до приемника, вертикалните равнини след това се изравняват, подобно на разгръщане на китайски параван. Значителни височини над земната повърхност Еквивалентните височини се получават от средната равнина за земната повърхност между източника и приемника. Така действителната земна повърхност се замества с фиктивна равнина, представляваща средния профил на земната повърхност. Фигура 2.5.а Еквивалентни височини спрямо земната повърхност 1 : Действителен релеф 2 : Средна равнина Еквивалентна височина на дадена точка е нейната височина перпендикулярно спрямо средната равнина за земната повърхност. Следователно могат да бъдат определени височината z s на еквивалентния източник и височината z r на еквивалентния приемник. Разстоянието между източника и приемника, проектирано върху средната равнина за земната повърхност, е означено с d p . Ако еквивалентната височина на дадена точка стане отрицателна, т.е. ако точката се намира под средната равнина за земната повърхност, за височината се запазва нулева стойност и тогава еквивалентната точка съвпада с възможната си проекция върху тази равнина. Изчисляване на средната равнина за земната повърхност В равнината на пътя на разпространение топографията (включително терена, могили, насипи и други изкуствено създадени препятствия, сгради и т.н.) може да бъде описана чрез подреден набор от дискретни точки ( x k , H k ); k є {1,…, n }. Този набор от точки определя начупена линия или, еквивалентно, поредица от прави сегменти H k = a k x + b k , x є [ x k , x k + 1 ]; k є {1,…. n }, където: a k = ( H k + 1 – H k )/( x k + 1 – x k ) (2.5.2) b k = ( H k · x k + 1 – H k + 1 · x k )/( x k + 1 – x k ) Средната равнина за земната повърхност е представена от правата линия Z = ax + b ; x є [ x 1 , x n ], която е пригодена към начупената линия посредством приближение по метода на най-малките квадрати. Уравнението за средната равнина за земната повърхност може да бъде разработено по аналитичен път. Използва се: (2.5.3) Коефициентите на правата линия се получават от: (2.5.4) Където сегментите с x k + 1 = x k се пренебрегват, когато се изчислява уравнение 2.5.3. Отражения от фасадите на сгради и други вертикални препятствия Частта в шума от отражения се взема предвид чрез въвеждането на фиктивни източници, както е описано по-нататък. 2.5.4. Модел за разпространението на звука За даден приемник R изчисленията са направени съгласно следните стъпки: 1) по всеки път на разпространение: — изчисляване на затихването при благоприятни условия; — изчисляване на затихването при еднородни условия; — изчисляване на нивото на звуковото налягане за дълъг период от време за всеки път на разпространение; 2) сумиране на нивата на звуковото налягане за дълъг период от време за всички пътища на разпространение, които засягат конкретен приемник, което позволява да се изчисли общото ниво на звуковото налягане в изчислителната точка. Следва да се отбележи, че от метеорологичните условия се влияят само затихванията, дължащи се на земната повърхност ( A ground ) и пречупването ( A dif ). 2.5.5. Процес на изчисляване За точков източник S на насочена звукова мощност L w,0,dir и за дадена честотна лента еквивалентното продължително ниво на звуковото налягане в изчислителната точка R при дадени атмосферни условия се получава съгласно уравненията, посочени по-долу. Ниво на звуковото налягане при благоприятни условия (LF) за път на разпространение (S,R) L F = L W,0,dir – A F (2.5.5) Членът A F представлява общото затихване по пътя на разпространение при благоприятни условия и се състои от: ▼M6 A F =A div + A atm + A boundary,F (2.5.6) ▼M2 където: A div е затихването, дължащо се на геометричната разходимост; A atm е затихването, дължащо се на поглъщането във въздуха; A boundary,F е затихването, дължащо се на границата на средата на разпространение при благоприятни условия. То може да съдържа следните членове: A ground,F представляващ затихването, дължащо се на земната повърхност при благоприятни условия; A dif,F представляващ затихването, дължащо се на дифракцията при благоприятни условия. За даден пътя на разпространение и честотна лента са възможни следните два сценария: — или A ground,F се изчислява без дифракция ( A dif,F = 0 dB) и A boundary,F = A ground,F ; — или се изчислява A dif,F . Влиянието на земната повърхност се взема предвид в самото уравнение за A dif,F ( A ground,F = 0 dB). Следователно се получава A boundary,F = A dif,F . Ниво на звуковото налягане при еднородни условия (L H ) за път на разпространение (S,R) Процедурата напълно съвпада с тази при благоприятни условия, представена в предишния раздел. L H = L W,0,dir – A H (2.5.7) Членът A H представлява общото затихване по пътя на разпространение при еднородни условия и се състои от: A H = A div + A atm + A boundary,H (2.5.8) където: A div е затихването, дължащо се на геометричната разходимост; Α atm е затихването, дължащо се на поглъщането във въздуха; A boundary,H е затихването, дължащо се на границата на средата на разпространение при еднородни условия. То може да съдържа следните членове: Α ground,H представляващ затихването, дължащо се на земната повърхност при еднородни условия; A dif,H представляващ затихването, дължащо се на дифракцията при еднородни условия. За даден пътя на разпространение и честотна лента са възможни следните два сценария: — или Α ground,H ( A dif,H = 0 dB) се изчислява без дифракция и A boundary,H = Α ground,H ; — или се изчислява A dif,H ( Α ground,H = 0 dB). Влиянието на земната повърхност се взема предвид в самото уравнение за A dif,H . Следователно се получава A boundary,H = A dif,H Статистически подход в рамките на градски райони за път на разпространение (S,R) В рамките на градски райони е разрешен и статистически подход за изчисляване на разпространението на звука зад първия ред от сгради, при условие че такъв метод е надлежно документиран, включително с подходяща информация относно качеството на метода. Този метод може да замени изчисляването на A boundary,H и A boundary,F чрез приближение за общото затихване за прекия път на разпространение и всички отражения. Изчисляването се основава на средната гъстота на сградите и средната височина на всички сгради в района. Ниво на звуковото налягане за дълъг период от време за даден път на разпространение (S,R) Звуковото налягане „за дълъг период от време“ по даден път на разпространение, считано от даден точков източник, се получава от логаритмичната сума от претеглените стойности на звуковата енергия при еднородни условия и звуковата енергия при благоприятни условия. Тези нива на звуковото налягане се претеглят със средния процент на срещане p на благоприятните условия в посоката на пътя на разпространение ( S,R ): (2.5.9) NB: Стойностите на p за срещането са изразени в проценти. Така например, ако стойността на процента на срещане е 82 %, в уравнението (2.5.9) p = 0,82. Ниво на звуковото налягане за дълъг период от време в точка R за всички пътища на разпространение Общото ниво на звуково налягане за дълъг период от време при приемника за дадена честотна лента се получава чрез енергийно сумиране на съставките за всички N пътища на разпространение, като се включат всички видове: (2.5.10) където: n е индексът на пътищата между S и R . По-нататък се описва отчитането на отраженията посредством фиктивни източници. Приема се, че за отразен от вертикално препятствие път на разпространение процентът на срещане на благоприятни условия е същият, както за прекия път. Ако S ′ е фиктивният източник за S , тогава се приема, че процентът на срещане p ′ за пътя на разпространение ( S ′, R ) е равен на процента на срещане p за пътя на разпространение ( S i , R ). Ниво на звуковото налягане за дълъг период от време в точка R в децибели, претеглено по скалата A (dBA) Общото ниво на звуковото налягане в децибели, претеглено по скалата А (dbA), се получава чрез сумиране на нивата във всяка честотна лента: (2.5.11) ▼M6 където i е индексът на честотния обхват. AWC е претеглената по скала А корекция, както следва: Честота (Hz) 63 125 250 500 1 000 2 000 4 000 8 000 AWC f,I [dB] –26,2 –16,1 –8,6 –3,2 0 1,2 1,0 –1,1 ▼M2 Това ниво L Aeq,LT представлява окончателният резултат, т.е. претегленото по скалата A ниво на звуковото налягане в изчислителната точка за конкретен контролен интервал от време (напр. ден, вечер или нощ, или по-кратък период през деня, вечерта или нощта). 2.5.6. Изчисляване на разпространението на шума от автомобилни, железопътни и промишлени източници Геометрична разходимост Затихването, дължащо се на геометричната разходимост A div , съответства на намаление в нивото на звуковото налягане поради разстоянието на разпространение. За точков източник на звук в свободно поле затихването в dB се дава от: A div = 20 × lg( d ) + 11 (2.5.12) където d е прякото косо разстояние в три измерения между източника и приемника. Поглъщане във въздуха Затихването, дължащо се на поглъщането във въздуха A atm по време на разпространението на разстояние d, се дава в dB от уравнението: A atm = α atm · d /1 000 (2.5.13) където: d където d е прякото косо разстояние в три измерения между източника и приемника в m; α atm е коефициентът на затихване във въздуха, изразен в dB/km при обявената централна честота за всяка честотна лента, съгласно ISO 9613-1. Стойностите на коефициента α atm се дават за температура 15 °C, относителна влажност 70 % и атмосферно налягане 101 325 Pa. Те се изчисляват с точните централни честоти на честотната лента. Тези стойности са в съответствие с ISO 9613-1. Ако се разполага с метеорологични данни, се използва тяхната осреднена стойност за дълъг период от време. Влияние на земната повърхност Затихването поради влиянието на земната повърхност е резултат главно от интерференцията между отразения звук и звука, който се разпространява пряко от източника към приемника. То е физически свързано с поглъщането на звука от земната повърхност, над която се разпространява звуковата вълна. То значително зависи обаче и от атмосферните условия по време на разпространението, тъй като изкривяването на линията на звука променя височината на пътя на разпространение над земната повърхност и съответно усилва или отслабва влиянието на земната повърхност и земята, разположена близо до източника. В случай че препятствие по пътя между източника и приемника въздейства на разпространението, влиянието на земната повърхност се изчислява поотделно от страната на източника и на приемника. В този случай с z s и z r се означава местоположението на еквивалентния източник и/или приемник, както е посочено по-нататък, където се описва изчисляването на дифракцията A dif . Акустични характеристики на земната повърхност Свойствата на земната повърхност за поглъщане на звука са свързани главно с нейната порьозност. Сбитата земна повърхност обикновено е отразяваща, а порестата — поглъщаща. За оперативните нужди на изчисляването поглъщането на звука от дадена земна повърхност се представя от безразмерен коефициент G със стойност между 0 и 1. G не зависи от честотата. В таблица 2.5.а се дават стойностите на G за земна повърхност на открито. По принцип, средната стойност на коефициента G за даден път на разпространение приема стойности между 0 и 1. Таблица 2.5.а Стойности на G за различни видове земна повърхност Описание Вид (kPa·ѕ/m 2 ) Стойност на G Много мека (сняг или мъхеста) A 12,5 1 Мека горска повърхност (къса, гъста растителна покривка подобна на пирен или дебел мъх) B 31,5 1 Несбита, рохкава повърхност (торф, трева, ронлива почва) C 80 1 Нормална несбита повърхност (горска, пасище) D 200 1 Сбита повърхност и насипана с дребен чакъл (утъпкани тревни площи, паркови площи) E 500 0,7 Сбита плътна повърхност (чакълест път, автомобилен паркинг) F 2 000 0,3 Твърди повърхности (в повечето случаи — обикновен асфалт, бетон) G 20 000 0 Много твърди и плътни повърхности (плътен асфалт, бетон, вода) H 200 000 0 G path се определя като дял на наличната поглъщаща повърхност за целия обхванат път на разпространение. Когато източникът и приемникът са наблизо, така че d p ≤ 30( z s + z r ), може да се пренебрегне разликата по вид между земната повърхност в близост до източника и земната повърхност в близост до приемника. Следователно за съобразяване с тази забележка коефициентът за земната повърхност G path се коригира накрая, както следва: ►C1 G′ path = ако d p ≤ 30( z s + z r ) (2.5.14) G path иначе ◄ където G s е коефициентът за земната повърхност в района на източника. G s = 0 за пътни рампи ( 5 ) и релсов път върху бетонна плоча. G s = 1 за баластов релсов път. Няма общ отговор по въпроса за промишлени източници и инсталации. G може да е свързан със съпротивлението на потока. Фигура 2.5.б Определяне на коефициента G path за земната повърхност по пътя на разпространение ▼M6 Разстоянията d n се определят чрез двуизмерна проекция върху хоризонталната равнина. ▼M2 В следващите два подраздела относно изчисленията при еднородни и благоприятни условия се въвеждат общите w и m означения за поглъщането от земната повърхност. В таблица 2.5.б се дава съответствието между тези означения и променливите G path и G′ path . Таблица 2.5.б Съответствие между w и m и (G path , G′ path ) Еднородни условия Благоприятни условия A ground Δ ground(S,O) Δ ground(O,R) A g round Δ ground(S,O) Δ ground(O,R) w G′ path G path m G′ path G path G′ path G path Изчисления при еднородни условия Затихването поради влиянието на земната повърхност при еднородни условия се изчислява съгласно следните уравнения: ако G path ≠ 0 (2.5.15) където: fm е обявената централна честота за разглежданата честотна лента, в Hz, c е скоростта на звука във въздуха, приета за равна на 340 m/s, а C f се определя от: (2.5.16) където стойностите на w се дават от уравнението по-долу: (2.5.17) w може да е равен на G path или G ′ path в зависимост от това дали влиянието на земната повърхност е изчислено със или без дифракцията и според естеството на земната повърхност под източника (реален източник или дифракционен). Това е определено в следващите подраздели и обобщено в таблица 2.5.б. (2.5.18) долната граница на A ground,H . За даден път на разпространение ( S i , R ) при еднородни условия без дифракция: w = G′ path m = G′ path С дифракция: от раздела относно дифракцията се вземат определенията за w и m . ако G path = 0: A ground,H = – 3 dB С члена – 3(1 – m ) се взема предвид фактът, че когато източникът и приемникът са на голямо разстояние един от друг, първият обект, от който се отразява източникът, вече не се намира върху рампата, а направо върху земната повърхност. Изчисления при благоприятни условия Влиянието на земната повърхност при благоприятни условия се изчислява съгласно уравнението за A ground,H , но със следните изменения: ако G path ≠ 0 а) ►M6 В уравнението 2.5.15 ( A ground,H ), височините z s и z r се заменят съответно с z s + δ z s + δ z T и z r + δ z r + δ z T , където ◄ (2.5.19) a o = 2 × 10 – 4 m – 1 е реципрочната стойност на радиуса на кривата б) ►M6 Долната граница на A ground,F (изчислена с немодифицирани височини) зависи от геометрията на пътя на разпространение: ◄ ►C1 ◄ (2.5.20) ако G path = 0 A ground,F, = A ground,F,min С корекциите за височината δ z s и δ z r се отчита изкривяването на линията на звука. С δ z T се отчита влиянието на турбуленцията. m може да е равен също така на G path или G ′ path в зависимост от това дали влиянието на земната повърхност е изчислено със или без дифракцията и според естеството на земната повърхност под източника (реален източник или дифракционен). Това е определено в следващите подраздели. За даден път на разпространение ( S i , R ) при благоприятни условия без дифракция: w = G path в уравнение (2.5.17) ; m = G′ path . С дифракция: от следващия раздел се вземат определенията за w и m Дифракция Като общо правило, дифракцията се изследва в горната част на всяко препятствие, разположено по пътя на разпространение. Ако пътят преминава „достатъчно високо“ над причиняващия дифракция ръб, може да се зададе A dif = 0 и да се изчисли за пряка видимост, по-специално чрез оценка за A ground . ▼M6 На практика следните спецификации се разглеждат в уникалната вертикална равнина, съдържаща едновременно източник и приемник (изгладен китайски параван в случай на път, включващ отражения). Прекият звук от източника до приемника е права линия при еднородни условия на разпространение и крива (дъга с радиус в зависимост от дължината на правата линия на звука) при благоприятни условия на разпространение. Ако прекият звук не е блокиран, се търси ръбът D, от който се получава най-голямата разлика в дължината на пътя δ (най-малката абсолютна стойност, тъй като разликите в дължината на пътя са отрицателни). Дифракцията се взема предвид, ако — тази разлика в дължината на пътя е по-голяма от –λ/20 и — ако е изпълнен „критерият на Рейли (Rayleigh)“. Такъв е случаят, ако δ е по-голямо от λ/4 – δ*, където δ* е разликата в дължината на пътя, изчислена със същия този ръб D, но във връзка с огледалния източник S*, изчислен със средната равнина за земната повърхност от страната на източника, и с огледалния приемник R*, изчислен със средната равнина за земната повърхност от страната на приемника. За да се изчисли δ*, се вземат предвид само точките S*, D и R* — други ръбове, блокиращи пътя S*->D->R*, се пренебрегват. Поради горните съображения дължината на вълната λ се изчислява, като се използва номиналната централна честота и скорост на звука от 340 m/s. Ако са изпълнени тези две условия, ръбът D отделя страната на източника от страната на приемника, изчисляват се две отделни средни равнини за земната повърхност и се изчислява A dif , както е описано по-нататък в тази част. В противен случай за този път не се взема предвид затихване чрез дифракция, изчислява се обща средна равнина за земната повърхност за пътя S->R и се изчислява A ground без дифракция ( A dif = 0 dB). Това правило се прилага както при еднородни, така и при благоприятни условия. ▼M2 Когато за дадена честотна лента се прави изчисление съгласно процедурата, описана в настоящия раздел, A ground се задава като равно на 0 dB при изчисляването на общото затихване. Влиянието на земната повърхност се взема предвид пряко в общото уравнение за изчисляване на дифракцията. Предложените тук уравнения се използват за изчисляване на дифракцията при тънки екраниращи съоръжения, дебели екраниращи съоръжения, сгради и земни насипи (естествени или изкуствени), както и от ръбовете на диги, изкопи и виадукти. Когато по пътя на разпространение са налице няколко дифракционни препятствия, те се третират като многократна дифракция по процедурата, описана в следващия раздел относно изчисляването на разликата в пътя. Процедурите, представени тук, се използват за изчисляване на затихванията както при еднородни, така и при благоприятни условия. Изкривяването на линията на звука се взема предвид при изчисляването на разликата в пътя и за изчисляване на влиянието на земната повърхност преди и след дифракция. Общи принципи Фигура 2.5.в онагледява общия метод за изчисляване на затихването, дължащо се на дифракция. Този метод е основан на разделянето на пътя на разпространение на две части: път „от страната на източника“, т.е. между източника и точката на дифракция, и път „от страната на приемника“, т.е. между точката на дифракция и приемника. Изчисляват се следните величини: — влиянието на земната повърхност от страната на източника, Δ ground(S,O) — влиянието на земната повърхност от страната на приемника, Δ ground(O,R) — и три дифракции: — между източника S и приемника R : Δ dif(S,R) — между фиктивния източник S ′ и R : Δ dif(S′,R) — между S и фиктивния приемник R ′: Δ dif(S,R′) . Фигура 2.5.в Геометрия за изчисляване на затихването, дължащо се на дифракция 1 : от страната на източника 2 : от страната на приемника където: S е източникът; R е приемникът; S′ е фиктивният източник спрямо средната равнина за земната повърхност от страната на източника; R′ е фиктивният приемник спрямо средната равнина за земната повърхност; O е точката на дифракция от страната на приемника; z s е еквивалентната височина на източника S спрямо средната равнина за земната повърхност от страната на източника; z o,s е еквивалентната височина на точката на дифракция O спрямо средната равнина за земната повърхност от страната на източника; z r е еквивалентната височина на приемника R спрямо средната равнина за земната повърхност от страната на приемника; z o,r е еквивалентната височина на точката на дифракция O спрямо средната равнина за земната повърхност от страната на приемника. Неравността на земната повърхност между източника и точката на дифракция, както и между точката на дифракция и приемника, е взета предвид чрез еквивалентните височини, изчислени спрямо средната равнина за земната повърхност — най-напред от страната на източника и след това от страната на приемника (т.е. за две средни равнини за земната повърхност), съгласно метода, описан в подраздела относно значителните височини над земната повърхност. Чиста дифракция Чистата дифракция, т.е. без влиянието на земната повърхност, се дава от: ►C1 Δ dif = wenn (2.5.21) 0 иначе ◄ където: C h = 1 (2.5.22) λ е дължината на вълната при обявената централна честота на разглежданата честотна лента; δ е разликата в пътя между пречупения път и прекия път (виж следващия подраздел относно изчисляването на разликата в пътя); C ″ е коефициент, който се използва, за да се вземат предвид многократни дифракции: C ″ = 1 за единична дифракция. ▼M6 За многократна дифракция, ако „e“ е общото разстояние на дължината на пътя между първата и последната точка на дифракция (при благоприятни условия се използват криви на звука) и ако „e“ превишава 0,3 m (в противен случай C″ = 1), този коефициент се определя от: (2.5.23) ▼M2 Стойностите на Δ dif са ограничени: — ако Δ dif < 0: Δ dif = 0 dB — ако Δ dif > 25: Δ dif = 25 dB за дифракция от хоризонтален ръб и само по члена Δ dif , който фигурира в изчислението за A dif . Тази горна граница не се прилага в членовете Δ dif , които участват в изчисляването на Δ ground , или за дифракция от вертикален ръб (странична дифракция) в случай на картографиране на шума от промишлени източници. Изчисляване на разликата в пътя Разликата в пътя δ се изчислява във вертикална равнина, съдържаща източника и приемника. Това е приближение във връзка с принципа на Ферма. Приближението остава приложимо тук (линейни източници). Разликата в пътя δ се изчислява, както е показано в следващите фигури, в зависимост от конкретната ситуация. Еднородни условия Фигура 2.5.г Изчисляване на разликата в пътя при еднородни условия O , O 1 и O 2 точките на дифракция Забележка: За всяка конфигурация се дава израз за δ. Благоприятни условия Фигура 2.5.д Изчисляване на разликата в пътя при благоприятни условия (единична дифракция) ▼M6 При благоприятни условия трите криви на звука , , и са с един същ радиус на кривината Γ, определен от: Γ = max (1 000,8 d ) (2.5.24) Където d се определя от триизмерното разстояние между източника и приемника на разгънатата пътека. ▼M2 Γ = max(1 000,8 d ) (2.5.24) Дължината на кривата на линията на звука MN се означава с ^N при благоприятни условия. Тази дължина е равна на: (2.5.25) По принцип, следва да се разгледат три сценария при изчисляването на разликата в пътя при благоприятни условия δ F (виж фигура 2.5.д). На практика са достатъчни две уравнения: — Ако правата линия SR на звука е закрита от препятствие (1ви и 2ри случаи на фигура 2.5.д): (2.5.26) — Ако правата линия SR на звука не е закрита от препятствие (3ти случай на фигура 2.5.д): (2.5.27) където A е пресечната точка на правата линия SR на звука и удължението на дифракционното препятствие. За многократните дифракции при благоприятни условия: — се определя изпъкналата обвивка, дефинирана от различните ръбове, които могат да причинят дифракция; — изключват се причиняващите дифракция ръбове, които не са на границата на изпъкналата обвивка; — изчислява се δ F въз основа на дължината на изкривената линия на звука, като пречупеният път се разбива на множество извити сегменти, доколкото е необходимо (виж фигура 2.5.е) ▼M6 2.5.28 При благоприятни условия пътят на разпространение във вертикалната равнина на разпространение винаги се състои от сегменти на окръжност, чийто радиус се определя от триизмерното разстояние между източника и приемника, т.е. всички сегменти на даден път на разпространение имат един и същ радиус на кривината. Ако пряката дъга, свързваща източника с приемника, е блокирана, пътят на разпространение се определя като най-късата изпъкнала комбинация от дъги, обхващаща всички препятствия. В този контекст „изпъкнал“ означава, че във всяка точка на дифракция сегментът на отразената звукова вълна се отклонява надолу по отношение на сегмента на падащата звукова вълна. Фигура 2.5.е Пример за изчисляване на разликата в пътя при благоприятни условия в случай на многократни дифракции В сценария, представен на фигура 2.5.е, разликата в пътя е: (2.5.29) ▼M2 Изчисляване на затихването A dif Дължащото се на дифракция затихване се изчислява съгласно следните общи уравнения, като се взема предвид влиянието на земната повърхност от страната на източника и от страната на приемника: (2.5.30) където: — Δ dif(S,R) е дължащото се на дифракцията затихване между източника S и приемника R ; — Δ ground(S,O) е затихването, дължащо се на влиянието на земната повърхност от страната на източника, претеглено с дифракцията от страната на източника; като се приема, че O=O 1 в случай на многократни дифракции, както на фигура 2.5.е — Δ ground(O,R) е затихването, дължащо се на влиянието на земната повърхност от страната на приемника, претеглено с дифракцията от страната на приемника (виж следващия подраздел относно изчисляването на члена Δ ground(O,R) ). ▼M6 Изчисляване на члена Δ ground(S,O) (2.5.31) където — A ground(S,O) е затихването, дължащо се на влиянието на земната повърхност, между източника S и точката на дифракция O . Този член се изчислява, както е указано в предходните подраздели относно изчисления при еднородни и при благоприятни условия, със следните хипотези: — z r =z o,s ; — G path се изчислява между S и O; — При еднородни условия: в уравнение 2.5.17, в уравнение 2.5.18; — При благоприятни условия: в уравнение 2.5.17, в уравнение 2.5.20; — Δ dif(S′,R) е дължащото се на дифракцията затихване между фиктивния източник S′ и приемника R , изчислено за чиста дифракция , както в предходния подраздел; — Δ dif(S,R) е дължащото се на дифракцията затихване между S и R, изчислено за чиста дифракция , както в предходния подраздел. В специалния случай, когато източникът се намира под средната равнина за земната повърхност: Δ dif(S,R)= Δ dif(S′,R) и Δ ground(S,O) = A ground(S,O) Изчисляване на члена Δ ground(O,R) (2.5.32) където — A ground (O,R) е затихването, дължащо се на влиянието на земната повърхност, между точката на дифракция O и приемника R . Този член се изчислява, както е указано в предходните подраздели относно изчисления при еднородни и при благоприятни условия, със следните хипотези: — z s = z o,r — G path се изчислява между O и R. Тук не е необходимо да се взема предвид корекцията G ′ path , тъй като разглежданият източник е точката на дифракция. Следователно G path действително трябва да се използва при изчисляването на влиянието на земната повърхност, включително за члена за долна граница в уравнението, който става – 3(1 – G path ). — При еднородни условия в уравнение 2.5.17 и уравнение 2.5.18. — При благоприятни условия уравнение 2.5.17 и в уравнение 2.5.20. — Δ dif(S,R’) е дължащото се на дифракцията затихване между източника S и фиктивния приемник R ’, изчислено за чиста дифракция, както в предходния подраздел. — Δ dif(S,R) е дължащото се на дифракцията затихване между S и R , изчислено за чиста дифракция, както в предходния подраздел. В специалния случай, когато приемникът се намира под средната равнина за земната повърхност: Δ dif(S,R′)= Δ dif(S,R) и Δ ground ( O,R ) = A ground ( O,R ) Сценарии с вертикален ръб Уравнение 2.5.21 може да се използва за изчисляване на дифракции от вертикални ръбове (странични дифракции) в случай на шум от промишлени източници. В такъв случай се приема, че A dif = Δ dif (S,R) и се запазва членът A ground . В допълнение се изчисляват A atm и A ground от общата дължина на пътя на разпространение. A div пак се изчислява от прякото разстояние d. Уравнения 2.5.8 и 2.5.6 стават съответно: 2.5.33 2.5.34 Δ dif се използва при еднородни условия в уравнение 2.5.34 Страничната дифракция се взема предвид само в случаите, когато са изпълнени следните условия: Източникът е реален точков източник — не се получава чрез сегментиране на удължен източник, като линеен или зонов източник. Източникът не е огледален източник, построен с цел изчисляване на отражение. Прекият звук между източника и приемника е изцяло над профила на терена. Във вертикалната равнина, съдържаща S и R , разликата в дължината на пътя δ е по-голяма от 0, т.e. прекият звук е блокиран. Поради това в някои ситуации страничната дифракция може да се взема предвид при еднородни условия на разпространение, но не и при благоприятни условия на разпространение. Ако всички тези условия са изпълнени, в допълнение към пречупения път на разпространение във вертикалната равнина, съдържаща източника и приемника, се вземат предвид до два странично пречупени пътя на разпространение. Страничната равнина се определя като равнината, която е перпендикулярна на вертикалната равнина и също съдържа източник и приемник. Зоните на пресичане с тази странична равнина се получават от всички препятствия, през които преминава прекият звук от източника до приемника. В страничната равнина вертикалните ръбове, които се вземат предвид при построяване на странично пречупения път на разпространение, се определят от най-късата изпъкнала връзка между източника и приемника, състояща се от праволинейни сегменти и обхващаща тези зони на пресичане. За да се изчисли затихването поради земната повърхност за даден странично пречупен път на разпространение, се изчислява средната равнина за земната повърхност между източника и приемника, като се вземе предвид профилът на земната повърхност вертикално под пътя на разпространение. Ако при проекцията върху хоризонтална равнина даден страничен път на разпространение отрязва проекцията на сграда, това се взема предвид при изчисляването на path (обикновено с = 0), както и при изчисляването на средната равнина за земната повърхност с вертикалната височина на сградата. ▼M2 Отражения от вертикални препятствия Затихване поради поглъщане Отраженията от вертикални препятствия се отчитат посредством фиктивни източници. Следователно по този начин се третират отражения от фасади на сгради и шумозащитни бариери. ▼M6 Повърхностите на обектите се считат за отражатели, само ако са с наклон по-малък от 15° спрямо вертикалата. Отраженията се вземат предвид само за пътища във вертикалната равнина на разпространение, т.е. не за странично пречупени пътища. За пътищата на падащи и отразени звукови вълни, ако се приеме, че отразяващата повърхност е вертикална, точката на отразяване (която лежи върху отразяващия обект) се получава, като се използват прави линии при еднородни условия на разпространение и криви при благоприятни условия на разпространение. Височината на отражателя, измерена през точката на отражение и гледана от посоката на падащата звукова вълна, е най-малко 0,5 m. След проекция върху хоризонтална равнина ширината на отражателя, измерена през точката на отражение и гледана от посоката на падащата звукова вълна, е най-малко 0,5 m. ▼M2 Препятствията, поне едно от измеренията на които е по-малко от 0,5 m, не се вземат под внимание при изчисляване на отражението освен за специални конфигурации ( 6 ). Следва да се отбележи, че тук не се разглеждат отраженията от земната повърхност. Те са взети под внимание при изчисляването на затихването, дължащо се на гранична повърхност (земна повърхност, дифракция). Ако L WS е нивото на звукова мощност на източник S и α r е коефициентът на поглъщане от повърхността на източника съгласно EN 1793-1:2013, тогава нивото на звукова мощност на фиктивния източник S′ е равно на: L WS′ = L WS + 10 · lg(1 – α r ) = L WS + A refl (2.5.35) където 0 ≤ α r < 1 Описаните по-горе затихвания по пътя на разпространение след това се прилагат за този път (фиктивен източник, приемник), както за пряк път. Фигура 2.5.ж Огледално отражение от препятствие, отчитано по метода на фиктивния източник (S: източник, S′: фиктивен източник, R: приемник) Затихване поради обратна дифракция Съгласно изследванията на геометрията на пътищата на разпространение, по време на отражение от вертикално препятствие (стена на преграда, сграда) позицията на линията на звука спрямо горния ръб на това препятствие определя дали ще бъде отразена по-голяма или по-малко значима част от енергията. Тази загуба на акустична енергия вследствие на отражението по линията на звука се нарича затихване поради обратна дифракция. В случай на евентуални многократни отражения между две вертикални стени се взема предвид поне първото. В случай на канавка (виж например фигура 2.5.з), затихването поради обратна дифракция се прилага за всяко отражение от подпорните стени. Фигура 2.5.з Линия на звука, отразена 4 пъти в канавка: действително сечение (горе), разгънато сечение (долу) В това изображение звукът достига до приемника, като „последователно преминава през“ подпорните стени на канавката, които следователно могат да бъдат оприличени на отвори. Когато се изчислява разпространението през отвор, звуковото поле при приемника представлява сумата от прякото поле и полето, пречупено от ръбовете на отвора. Това пречупено поле осигурява непрекъснатост на прехода между свободното пространство и сивата зона. Когато линията на звука доближи ръба на отвора, прякото поле затихва. Изчислението е същото като за затихването от преграда в свободното пространство. Разликата в пътя δ ′, свързана с всяка обратна дифракция, е противоположна на разликата в пътя между S и R , отнесена към всеки горен ръб O , в изглед съгласно разгънато сечение (виж фигура 2.5.и). δ′ = – (SO + OR – SR) (2.5.36) Фигура 2.5.и Разликата в пътя за второто отражение Знакът „минус“ в уравнението ( 2.5.36 ) означава, че тук приемникът се счита за намиращ се в свободното пространство. Затихването поради обратна дифракция Δ retrodif се получава от уравнението ( 2.5.37 ), което е сходно на уравнението ( 2.5.21 ) с преработени означения. ►C1 Δ retrodif = ако (2.5.37) 0 иначе ◄ Това затихване се прилага към прекия звук всеки път, когато той „премине през“ (т.е. се отрази от) стена или сграда. Следователно нивото на звуковата мощност на фиктивния източник S ′ става: L W′ = L W + 10 × lg(1 – α r ) – Δ retrodif (2.5.38) При сложни конфигурации на разпространение, са възможни дифракции между отраженията или между приемника и отраженията. В този случай обратната дифракция от стените се изчислява чрез отчитане на пътя между източника и първата точка на дифракция R′ (считана следователно за приемник в уравнение ( 2.5.36 ). Този принцип е онагледен на фигура 2.5.й. Фигура 2.5.й Разликата в пътя при наличието на дифракция: действително сечение (горе), разгънато сечение (долу) В случай на многократни отражения се добавят отраженията, дължащи се на всяко единично отражение. ▼M6 Когато в близост до железопътния коловоз има отразяваща бариера срещу шума или препятствие, линиите на звука от източника последователно се отразяват от това препятствие и от страничната повърхност на железопътното возило. При тези условия линиите на звука преминават между препятствието и шасито на железопътното возило преди дифракция от горния ръб на препятствието. За да се вземат предвид многократни отражения между железопътното возило и дадено близкостоящо препятствие, се изчислява звуковата мощност на единичен еквивалентен източник. При това изчисление не се взема предвид влиянието на земната повърхност. За да се получи звуковата мощност на еквивалентния източник, се прилагат следните определения: — Началото на координатната система е близката релсова глава — Даден реален източник се намира на S ( d s =0, h s ), където h s е височината на източника спрямо релсовата глава — Равнината h = 0 определя кошовете на вагоните — Вертикално препятствие, чиято горна част е в B ( d B , h b ) — Приемник, разположен на разстояние d R > 0 зад препятствието, където R е с координати ( d B +d R , h R ) Вътрешната страна на препятствието има коефициенти на поглъщане α ( f ) за всяка октавна лента. Шасито на железопътното возило има еквивалентен коефициент на отражение C ref . Обикновено C ref е равен на 1. Само при отворени товарни вагони с платформа може да се използва стойност 0. Ако d B >5 h B или α ( f )>0,8, не се взема предвид взаимодействието между влаковите бариери. В тази конфигурация многократните отражения между шасито на железопътното возило и препятствието могат да се изчислят, като се използват фиктивни източници, разположени на S n ( d n = -2n. d B , h n = h s ), n=0,1,2,..N; както е показано на фигура 2.5.к. Фигура 2.5.к Звуковата мощност на еквивалентния източник се изразява чрез: (2.5.39) Където звуковата мощност на частичните източници се дава от: L W,n = L W + Δ Ln ΔL n = ΔL geo,n + ΔL dif,n + ΔL abs,n + ΔL ref,n + ΔL retrodif,n Където: L W звуковата мощност на реалния източник ΔL geo,n корекционен член за сферична разходимост ΔL dif,n корекционен член за дифракция от горната част на препятствието ΔL abs,n корекционен член за поглъщане от вътрешната страна на препятствието ΔL ref,n корекционен член за отражение от шасито на железопътното возило ΔL retrodif,n корекционен член за ограничената височина на препятствието като отражател Корекцията за сферична разходимост се дава от (2.5.40) (2.5.41) Корекционният член за дифракция от горната част на препятствието се дава от: (2.5.42) ΔL dif,n = D 0 - D n (2.5.42) Където D n е дължащото се на дифракция затихване, изчислено по формула 2.5.21, където C'' = 1, за пътя, свързващ източник S n и приемник R, като се вземе предвид дифракцията от горната част на препятствието B: δ n = ±(| S n B | + | BR | - | S n R |) (2.5.43) Корекционният член за поглъщане от вътрешната страна на препятствието се дава от: Δ L abs,n = 10• n •lg (1- α ) (2.5.44) Корекционният член за отражение от шасито на железопътното возило се дава от: Δ L ref,n = 10• n •lg ( C ref ) (2.5.45) Корекцията за ограничената височина на отразяващото препятствие се взема предвид посредством обратна дифракция. Пътят на звука, съответстващ на изображение от порядък N > 0, ще бъде отразен n пъти от препятствието. В напречното сечение тези отражения се дават на разстояния d i = – (2 i-q ) d b, i = 1,2,.. n, Където P i ( d = d i , h = h b ), i = 1,2,.. n като горните части на тези отразяващи повърхности. Във всяка от тези точки се изчислява корекционен член като: (2.5.46) Където Δ retrodif,n,i се изчислява за източник в позиция S n горна част на препятствието в P i и приемник в позиция R′. Позицията на еквивалентния приемник R′ се дава от R′=R , ако приемникът е над линията на видимост от S n до B ; в противен случай позицията на еквивалентния приемник се взема на линията на видимост вертикално над реалния приемник; а именно: d R' = d R (2.5.47) (2.5.48) ▼M2 2.6. Общи разпоредби — шум от въздухоплавателни средства (ВС) 2.6.1. Определения и символи Някои важни термини са описани тук в общия им смисъл, в който се използват в настоящия документ. Списъкът не е изчерпателен; включени са само често използвани изрази и съкращения. Други са описани непосредствено след първата им поява. Математическите символи (изброени след условията) са основните, използвани в уравненията в основния текст. За други символи, използвани на отделни места както в текста, така и в допълненията, се дава определение непосредствено след появата им. На читателя се напомня периодично, че в настоящия документ думите звук(ово налягане) и шум са взаимозаменяеми. Въпреки че думата шум има субективно значение — тя обикновено се определя като „нежелан звук“ от специалистите по акустика — в областта на контрола на шума от въздухоплавателни средства обикновено тя се разбира просто като звукова енергия, предавана от акустични вълни. Символът → означава препратки към други термини, включени в списъка. Термини AIP Сборник за аеронавигационна информация и публикация Конфигурация на въздухоплавателното средство Положение на предкрилките, задкрилките и колесника. Движение на въздухоплавателното средство Долитане, отлитане или други действия на въздухоплавателно средство, които засягат експозицията на шум около летището. Данни за шума и техническите характеристики на въздухоплавателното средство Данни, описващи акустичните и техническите характеристики на различните типове самолети, които са необходими за процеса на моделиране. Те включват → връзките между шума, тягата и разстоянието (NPD) и информация, която позволява изчисляването на тягата/мощността на двигателите като функция от → полетната конфигурация . Данните обикновено се доставят от производителя на въздухоплавателното средство, но когато това не е възможно те се получават понякога от други източници. Когато не са налице данни, разглежданото въздухоплавателно средство обикновено се представя чрез адаптиране на данните за подходящо подобно въздухоплавателно средство — този подход е известен като субституция . Абсолютна височина Височина над средното морско равнище. База данни ANP Базата данни за шума и техническите характеристики на въздухоплавателните средства, включена в допълнение И. Ниво на звуковото налягане, L A , претеглено по скалата A Основна скала за нивото на звука/шумовото налягане, използвана за измерване на шума в околната среда, включително шума от въздухоплавателните средства, на която се основават повечето показатели на контура на шума. Централна пътна линия на полетна траектория Представителна или обявена пътна линия, която определя центъра на ивица от пътни линии. Базово ниво на шумово събитие Нивото на шумово събитие, отчетено от база данни NPD. Отпускане на спирачката → Начало на разбега за излитане Коригирана ефективна тяга При определен режим на двигателите (напр. EPR или N 1 ) ефективната тяга намалява заедно с плътността на въздуха при набиране на височина от въздухоплавателното средство; коригираната ефективна тяга е стойността при морското равнище. Кумулативно ниво на звуковото налягане/шума Мярка в децибели за шума, получен за определен период от време, в точка в близост до дадено летище от движението на самолети при използване на нормални работни условия и траектории на полет. Тя се изчислява чрез събиране по някакъв начин на нивата на звуковите/шумовите събития в тази точка. Сумарна или средна стойност в децибели Понякога наричани другаде „енергийни“ или „логаритмични“ (а не аритметични) стойности. Използват се, когато е уместно да се сумират или осреднят основните количества по подобие на енергията; напр. Енергиен дял, F Отношение на звуковата енергия, получена от сегмент, към енергията, получена от безкрайна полетна траектория. Зададена двигателна тяга Стойност на → свързания с шума параметър на тягата, използван за определяне от базата данни NPD на шумовите емисии. Еквивалентно (продължително) ниво на звуковото налягане, L eq Мярка за звука през продължителен период от време. Нивото на хипотетичен постоянен звук, който за определен период от време, съдържа същата обща енергия, както действителният променлив звук. Ниво на звуковото/шумовото събитие Мярка в децибели за крайното количество звук (или шум), получено от преминаващ самолет → ниво на звукова експозиция Полетна конфигурация = → Конфигурация на въздухоплавателното средство + → Параметри на полета Параметри на полета Зададена тяга на въздухоплавателното средство, скорост, ъгъл на накланяне (крен) и тегло. Траектория на полета Траекторията на даден самолет във въздуха, определена в три измерения, обикновено спрямо началото на пробега за излитане или прага за кацане. Сегмент на траекторията на полета Част от траекторията на полета на въздухоплавателно средство, представена за целите на моделирането на шума от права линия с определена дължина. Полетна процедура Последователността от работни операции, следвана от екипажа на въздухоплавателното средство или системата за управление на полета: изразена като промени в полетната конфигурация в зависимост от разстоянието по протежение на пътната линия. Профил на полета Изменението на височината на самолета по протежение на пътната линия (понякога включва и промени в → полетната конфигурация ) — описано от набор от → профилни точки Равнина на земната повърхност (или номинална равнина на земната повърхност) Хоризонтална земна повърхност през контролната точка на летището, по която обикновено се изчисляват контурите. Наземна скорост Скоростта на въздухоплавателното средство спрямо фиксирана точка върху земната повърхност. Пътна линия Вертикалната проекция на траекторията на полета върху равнината на земната повърхност. Височина Вертикалното разстояние между въздухоплавателното средство и → равнината на земната повърхност Интегрирано ниво на звуково налягане Наричано още → ниво на звукова експозиция за единично събитие . ISA Международна стандартна атмосфера — определена от ИКАО. Определя изменението на температурата, налягането и плътността на въздуха в зависимост от височината над средното морско равнище. Използва се за нормализиране на резултатите от изчисленията на конструкцията на въздухоплавателни средства и от анализа на данните от изпитвания. Странично затихване Допълнително затихване на звука в зависимост от разстоянието, което може да се дължи, пряко или косвено, на пребиваването върху земната повърхност. Значително при ниски ъгли на превишение (на въздухоплавателното средство над равнината на земната повърхност) Максимално ниво на шума/звуковото налягане Максималното ниво на звуковото налягане, достигнато по време на дадено събитие Средно морско равнище, MSL Стандартна височина на земната повърхност над морското равнище, за която се отнася → ISA. Ефективна тяга Двигателната сила, упражнявана от двигател върху фюзелажа на самолета. Шум Шумът е определен като нежелан звук. Но чрез показатели като А-претегленото ниво на звуковото налягане ( L A ) и ниво на действително възприемания шум (EPNL) нивата на звуковото налягане ефективно се преобразуват в нива на шум. Въпреки че това води до липса на прецизност, понятията звук и шум понякога се използват в този документ като взаимозаменяеми, както на други места — особено във връзка с думата ниво . Контур на шума Линията на постоянна стойност, т.е. изолинията, на кумулативното ниво на шума от въздухоплавателни средства или на показателя за шума около летище Въздействие на шума Вредното въздействие на шума върху възприемащите го; от значение е, че за въздействието на шума се съди от неговите показатели Показател за шума Мярка за дълъг период от време или кумулативен звук, който/която е свързан(а) (т.е. счита се за показател) за въздействието на шума върху хората. Освен величината на звука с него може да се отчитат донякъде и други фактори (особено час на деня). Пример за това е нивото L DEN за ден, вечер, нощ. Ниво на шума Мярка в децибели за звука, която указва неговата сила или шумност. За шума в околната среда от въздухоплавателни средства обикновено се използват две скали: А-претегленото ниво на звуковото налягане и нивото на възприемания шум. При тези скали звукът с различна честота се претегля различно, за да се имитира човешкото възприятие. Метрика на шума Израз, използван за описване на всяка мярка за количеството на шума на мястото на приемника, независимо дали става въпрос за едно-единствено събитие или за натрупване на шум през продължителен период от време. За шума от единично събитие обикновено се използват следните две мерки: максималното ниво , достигнато по време на събитието, или неговото ниво на звукова експозиция — мярка за неговата обща звукова енергия, определена чрез интегриране по време. Връзки между шума, тягата и разстоянието (NPD) и данни за тях Нивата на шумовото събитие, представени в табличен вид като функция от разстоянието под даден самолет в постоянен хоризонтален полет при контролна скорост в референтна атмосфера, за всяка от определен брой стойности за → зададената двигателна тяга . При данните се отчита ефектът на затихване на звука поради сферичното разпространение на вълните (по закона за реципрочната квадратна стойност) и поглъщането във въздуха. Разстоянието се определя перпендикулярно на полетната траектория на самолета и оста на крилата му (т.е. вертикално под въздухоплавателното средство в полет без накланяне). Свързан с шума параметър на тягата Параметър, който описва или указва двигателната сила, породена от двигател на въздухоплавателно средство, с която емисиите на шум може да са логически свързани; обикновено за такъв се приема → коригираната ефективна тяга. Той се нарича опростено „тяга“ или „зададена тяга“ навсякъде в текста. Шумова значимост Даден сегмент от полетната траектория е „шумово значим“, ако забележимо влияе върху нивото на шума от събитието. Пренебрегването на сегменти, които не са шумово значими, води до големи икономии при компютърната обработка. Наблюдател → Приемник Процедурни стъпки Предписание за полет по определен профил — стъпките включват промени в скоростта и/или височината. Точка от профила Височина на крайната точка на сегмент от полетната траектория — във вертикалната равнина над пътната линия Приемник Лице, възприемащо шума, който пристига от даден източник; главно в точка върху земната повърхност или близо до нея Референтна атмосфера Таблично представяне на коефициентите на поглъщане на звука, използвани за стандартизиране на данните NPD (виж допълнение Г ) Контролен ден Набор от атмосферни условия, въз основа на който са стандартизирани данните за шума и техническите характеристики на въздухоплавателните средства (ANP) Референтна продължителност Номинален интервал от време, използван за стандартизиране на измерванията на нивото на звукова експозиция за единични събития; равно на 1 секунда в случай на → SEL . Референтна скорост Наземна скорост на самолета, при която са нормализирани данните за NPD → SEL SEL → Ниво на звукова експозиция Ниво на звукова експозиция за единично събитие Нивото на шума, с което би се характеризирало дадено събитие, ако цялата негова звукова енергия е сгъстена равномерно в стандартен интервал от време, известен като → референтна продължителност Мека земна повърхност Земна повърхност, която е „мека“ в акустично отношение — обикновено тревна, около повечето летища. Акустично твърдите, т.е. силно отразяващи земни повърхности, включват бетона и водата. Методиката за контура на шума, описана тук, се прилага за мека земна повърхност. Звук Енергия, предавана през въздуха чрез (надлъжно) движение на вълни, която се възприема от ухото Затихване на звука Намаляването на интензитета на звука в зависимост от изминатото разстояние по пътя на разпространение. За шума от въздухоплавателни средства причините за затихването включват сферичното разпространение на вълните, поглъщането във въздуха и → страничното затихване Звукова експозиция Мярка за общата имисия на звукова енергия през определен период от време Ниво на звукова експозиция, L AE (съкращение SEL) Показател, стандартизиран в ISO 1996-1 или ISO 3891 = A-претеглено ниво на звукова експозиция за единични събития, отнесено към 1 секунда. Интензитет на звука Силата на звуковата имисия в дадена точка — по отношение на акустичната енергия (и указана от измерените нива на звуково налягане) Ниво на звуково налягане Мярка за звуковата енергия, изразена в децибели. Възприетият звук се измерва със или без „честотно претегляне“; нивата, измерени с претегляне, често се наричат → нива на шума Дължина на етапа/полета Разстояние до първото летище за кацане на заминаващо въздухоплавателно средство; приема се за показателно за теглото на въздухоплавателното средство Начало на разбега, SOR Точката върху пистата за излитане и кацане, от която заминаващото въздухоплавателно средство започва излитането си. Нарича се също „отпускане на спирачката“. Истинска въздушна скорост Действителна скорост на въздухоплавателно средство спрямо въздуха (= земната скорост при безветрие) Претеглено еквивалентно ниво на звуковото налягане, L eq,W Изменена версия на L eq , при която се придава различна тежест на шума, възникващ през различни периоди от денонощието (обикновено ден, вечер и нощ) Символи d Най-късото разстояние от точка за наблюдение до сегмент от полетна траектория d p Перпендикулярно разстояние от точка за наблюдение до полетната траектория (косото разстояние) d λ Мащабно разстояние F n Действителна ефективна тяга за двигател F n / δ Коригирана ефективна тяга за двигател h Височина на въздухоплавателното средство (над средното морско равнище) L Ниво на шумово събитие (неопределена скала) L(t) Ниво на звуковото налягане в момента t (неопределена скала) L A , L A (t) А-претеглено ниво на звуковото налягане (в момент t ) — измерено по забавената метрична скала за нивото на звуковото налягане L AE (SEL) Ниво на звукова експозиция L Amax Максимална стойност на L A (t) по време на събитие L E Ниво на звукова експозиция за единично събитие L E∞ Ниво на звукова експозиция за единично събитие, определено от базата данни NPD L EPN Ниво на действително възприемания шум L eq Еквивалентно (продължително) ниво на звуковото налягане L max Максимална стойност на L(t) по време на събитие L max,seg Максимално ниво, генерирано от даден сегмент ℓ Перпендикулярно разстояние от дадена точка на наблюдение до пътната линия lg Десетичен логаритъм N Брой сегменти или подсегменти NAT Брой събития с L max , превишаваща определен праг P Параметър на тягата в променлива L(P,d) за NPD P seg Параметър на тягата, свързан с конкретен сегмент q Разстояние от началото на сегмент до най-близката точка на подход R Радиус на завоя S Стандартно отклонение s Разстояние по протежение на пътната линия s RWY Дължина на пистата за излитане и кацане t Час t e Действителна продължителност на единично звуково събитие t 0 Контролен период за интегрираното ниво на шума V Наземна скорост V seg Еквивалентна наземна скорост за сегмент V ref Референтна наземна скорост, за която са определени данни за NPD x,y,z Локални координати x′,y′,z′ Координати на въздухоплавателното средство X ARP ,Y ARP ,Z ARP Местоположение на контролната точка на летището в географски координати z Височина на въздухоплавателното средство над равнината на земната повърхност/контролната точка на летището α Параметър, използван за изчисляване на корекцията на ограничения сегмент Δ F β Ъгъл на издигане на въздухоплавателното средство спрямо равнината на земната повърхност ε Ъгъл на накланяне на въздухоплавателното средство γ Ъгъл на набор/снижение φ Ъгъл на отклонение (параметър за странична насоченост) λ Обща дължина на сегмента ψ Ъгъл между посоката на движение на въздухоплавателното средство и посоката към наблюдателя ξ Курсов ъгъл на въздухоплавателното средство, измерен по посока на часовниковата стрелка спрямо магнитния север Λ(β,ℓ) Странично затихване въздух-земя Λ(β) Странично затихване въздух-земя на големи разстояния Γ(ℓ) Коефициент за разстояние във връзка със страничното затихване Δ Промяна или корекция в стойността на дадено количество (както е посочено в текста) Δ F Корекция за ограничен сегмент Δ I Корекция за монтажа на двигателите Δ i Претегляне за периода с индекс i от денонощието, dB Δ rev Обратна тяга Δ SOR Корекция за началото на разбега/пробега Δ V Корекция за продължителността (скоростта) Индекси 1, 2 Индекси, означаващи началните и крайните стойности на даден интервал или сегмент E Експозиция i Сумарен индекс за тип/категория въздухоплавателно средство j Сумарен индекс за пътните линии/подлинии k Сумарен индекс за сегменти макс. Максимум ref Референтна стойност seg Специфична стойност за сегмента SOR Отнасящо се за началото на разбега за излитане TO Излитане 2.6.2. Рамка за качество Точност на входящите стойности Всички входни стойности, засягащи нивото на емисиите от даден източник, включително за местоположението на източника, се определят с точност, съответстваща най-малко на неопределеност от ± 2 dB(A) в нивото на емисиите от източника (като всички други параметри остават непроменени). Използване на стойности по подразбиране При прилагането на този метод входните данни трябва да отразяват действителната употреба. По принцип не се разчита на входни стойности по подразбиране или на допускания. По-специално за получаване на полетните траектории винаги се използват съответните радарни данни, когато те са налични и са достатъчно точни. Вместо полетните траектории да се установяват от радарни данни, е приемливо да се използват входни стойности по подразбиране и допускания, ако събирането на реални данни е свързано с несъразмерно високи разходи — например за моделиране на маршрути. Качество на софтуера, използван за изчисленията Трябва да се докаже, че при използвания за извършване на изчисленията софтуер се прилагат методите, описани в настоящия документ, посредством сертифициране на резултатите спрямо тези от контролни изпитвания. 2.7. Шум от въздухоплавателни средства 2.7.1. Цел и приложно поле на документа Използват се контурни карти за посочване на обхвата и величината на въздействие на шума от въздухоплавателни средства около летищата, което се изразява чрез стойности на определен показател или индекс за шум. Контурът е линия, по чието протежение стойността на показателя е постоянна. Стойността на показателя обединява по някакъв начин всички отделни събития на излъчване на шум от въздухоплавателни средства, настъпили през определен период от време, измерван обикновено в дни или месеци. Шумът в точки върху земната повърхност от въздухоплавателни средства, изпълняващи полети до и от летище наблизо, зависи от много фактори. Основните от тях са типът на самолетите и на тяхната силова установка; използваните от самите самолети процедури за управление на тягата, задкрилките и въздушната скорост; разстоянията от съответните точки до различните полетни траектории; и местната топография и климатични условия. Летищните дейности обикновено се отнасят за различни типове самолети, различни полетни процедури и набор от експлоатационни тегла. Контурите се получават чрез математическо изчисление на повърхности от местни стойности на показателя за шума. В настоящия документ подробно се обяснява как за една контролна точка (точка на наблюдателя) се изчисляват нивата за отделните събития на излъчване на шум от въздухоплавателни средства за всеки конкретен полет или вид на полета, които впоследствие се осредняват по някакъв начин или се обединяват , за да се получат стойностите на показателя за шума в тази точка. Необходимата повърхност от стойности на показателя се получава единствено чрез повтаряне на изчисленията, нужни за различните движения на въздухоплавателните средства — като се полагат усилия, за да се постигне максимална ефективност чрез изключване на събития, които не са „от значение за шума“ (т.е. които не допринасят значително за общия шум). Когато шумът от дейности, свързани с експлоатацията на летище, не влияе съществено за общото излагане на населението на шум от въздухоплавателни средства и свързаните с тях шумови контури, тези дейности могат да бъдат изключени. Тези дейности обхващат: вертолети, рулиране, изпробване на двигатели и използване на спомагателни силови установки. Това не означава непременно, че тяхното въздействие е незначително, така че при някои обстоятелства може да се предприеме оценяване на източниците, както е посочено в точки 2.7.21 и 2.7.22. 2.7.2. Структура на документа Процесът на създаване на шумови контури е онагледен на фигура 2.7.а . Контурите се изготвят за различни цели, които определят до голяма степен изискванията за източниците и предварителната обработка на входните данни. Контурите, които описват минало шумово въздействие, може да се изготвят въз основа на действителни записи за експлоатацията на въздухоплавателни средства — за движения, тегло, измерени чрез радар полетни траектории и т.н. За контури, използвани за целите на планирането на бъдещи нужди, се разчита повече на прогнози — за трафика, пътните линии на полети, техническите характеристики на бъдещите въздухоплавателни средства и шума от тях. Фигура 2.7.а Процес на създаване на шумови контури Независимо от източника на полетни данни, всяко отделно движение на въздухоплавателното средство при долитане или отлитане е определено по отношение на геометрията на полетната му траектория и излъчвания от него шум, тъй като то следва тази траектория (движения, които по същество са едни и същи по отношение на шума и полетната траектория, се отчитат просто чрез умножение). Шумовите емисии зависят от характеристиките на въздухоплавателното средство — главно от тягата, създадена от неговите двигатели. Препоръчаната методика включва разделяне на полетната траектория на сегменти. В раздели 2.7.3—2.7.6 се очертават елементите на методиката и се обяснява принципът на разделяне на сегменти, на който е основана тя; че шумовото ниво на наблюдаваното събитие е съвкупност от приносите на всички „шумово значими“ сегменти на полетната траектория, всеки от които може да бъде изчислен независимо от другите. В раздели 2.7.3—2.7.6 се очертават и изискванията към входните данни за изготвянето на набор от шумови контури. Подробни спецификации за необходимите оперативни данни се дават в допълнение А . В раздели 2.7.7—2.7.13 се описва как от предварително обработените входни данни се изчисляват сегментите на полетната траектория. Това включва (прилагането на) анализ на летателните характеристики на въздухоплавателните средства, уравненията за който се разглеждат подробно в допълнение Б . Полетните траектории подлежат на значителни изменения — въздухоплавателните средства, следващи някакъв маршрут, се разпръсват по ивица от траектории вследствие на различията в атмосферните условия, теглото на въздухоплавателните средства, работните процедури, наложените ограничения от контрола на въздушното движение и др. Това се взема предвид, като всяка полетна траектория се описва статистически — като централна или „опорна“ траектория, която се придружава от набор от разпръснати траектории. Това също е обяснено в раздели 2.7.7—2.7.13 с препратки към допълнителна информация в допълнение В . В раздели 2.7.14—2.7.19 са посочени стъпките при изчисляването на нивото на шума от единично събитие — т.е. на шума, породен в точка върху земната повърхност от едно движение на въздухоплавателно средство. В допълнение Г се разглежда преизчисляването на данните за шума, тягата и разстоянието (NPD) при условия, различаващи се от референтните. В допълнение Д се обяснява акустичният диполен източник, използван в модела за определяне на звуковото излъчване от сегменти с определена дължина от полетната траектория. За целите на моделирането на връзките, описани в глави 3 и 4, са необходими освен съответните полетни траектории и подходящи данни за шума и техническите характеристики на въпросното въздухоплавателно средство. Основното изчисление се отнася до определянето в една контролна точка на нивото на шумово събитие за едно движение на въздухоплавателно средство. То трябва да се повтори за всички движения на въздухоплавателни средства за всяка точка от предписаното множество от точки, покриващо очаквания обхват на изискваните шумови контури. Във всяка точка нивата на шумово събитие се обединяват или осредняват по някакъв начин, за да се получи „кумулативното ниво“ или стойността на показателя за шума. Тази част на процеса е описана в раздели 2.7.20 и 2.7.23—2.7.25 . В раздели 2.7.26—2.7.28 се обобщават вариантите и изискванията за съответствие на шумовите контури с множествата от стойности на показателя за шума. Те съдържат указания за изготвяне на контурите и последваща обработка. 2.7.3. Концепцията за сегментиране За всяко конкретно въздухоплавателно средство базата данни NPD съдържа основни връзки между шума, тягата и разстоянието. Те определят, за постоянен праволинеен полет с референтна скорост при определени референтни атмосферни условия и при определена полетна конфигурация, възприеманите нива на шумовото събитие — както максималното, така и интегрираното по време, пряко под въздухоплавателното средство ( 7 ) като функция от разстоянието. За целите на моделирането на шума особено важна е двигателната тяга, която се представя от свързан с шума параметър на тягата ; като такъв параметър обикновено се използва коригираната ефективна тяга . Определените от базата данни нива за основните събития се коригират, за да се отчетат: на първо място, разликата между действителните (т.е. моделираните) и референтните атмосферни условия, както и (в случая с нивата на звукова експозиция) скоростта на въздухоплавателното средство; и второ, разликата между звука, излъчван надолу и странично — за изчислителни точки, които не са точно под въздухоплавателното средство. Втората разлика се дължи на страничната насоченост (влияние на монтажа на двигателите) и страничното затихване . Така коригираните нива на шумовото събитие са валидни обаче само за общия шум от въздухоплавателното средство в постоянен хоризонтален полет. Сегментирането е процес, чрез който препоръчаният модел за шумов контур адаптира данните за NPD и страничните данни за безкрайна траектория с оглед изчисляване на шума, достигащ до приемник, от нееднородна полетна траектория, т.е. такава по протежението на която полетната конфигурация на въздухоплавателното средство се променя. За да се изчисли нивото на шумовото събитие от движението на въздухоплавателно средство, полетната траектория се представя чрез набор от последователни праволинейни сегменти, всеки от които може да се разглежда като определена част от безкрайна траектория, за която са известни NPD и страничните корекции. Максималното ниво на събитието представлява просто най-голямата от стойностите за отделните сегменти. Интегрираното по време ниво на цялото шумово събитие се изчислява, като се сумира шумът, получен от достатъчен брой сегменти, т.е. тези, които допринасят значително за общия шум от събитието. Методът за оценка на шума, с който един ограничен сегмент допринася за интегрираното ниво на събитието, е чисто емпиричен. Енергийният дял F — шумът за сегмента, изразен като част от общия шум за безкрайната траектория — се описва от сравнително прост израз, който отчита надлъжната насоченост на шума от въздухоплавателното средство и „виждането“ от приемника на сегмента. Една от причините, поради която обикновено е достатъчен прост емпиричен метод, е, че по правило най-много шум идва от най-близкия, обикновено съседен сегмент — за който най-близката точка на подход (CPA) до приемника е разположена в сегмента (не в един от неговите краища). Това означава, че е възможно оценките за шума от несъседни сегменти да бъдат все по-приблизителни, тъй като тези сегменти са все по-далече от приемника, без това да компрометира значително точността. 2.7.4. Полетни траектории: пътни линии и профили В контекста на моделирането, полетната траектория (или крива) е пълно описание на движението на въздухоплавателното средство в пространството и времето ( 8 ). Това, заедно с двигателната тяга (или друг свързан с шума параметър на тягата), е информацията, необходима за изчисляване на излъчения шум. Пътната линия е вертикалната проекция на полетната траектория върху земната повърхност. Тя се съчетава с вертикалния профил на полета за построяване на триизмерната (3-D) траектория. За моделирането чрез сегментиране се изисква полетната траектория на всяко отделно движение на въздухоплавателното средство да бъде описана чрез последователност от съседни праволинейни сегменти. Начинът, по който се извършва сегментирането, се определя от необходимостта от компромис между точност и ефективност — необходимо е достатъчно близко приближение до действителната изкривена траектория, като същевременно се сведат до минимум изчислителната тежест и изискванията за данните. Всеки сегмент трябва да бъде определен от геометричните координати на неговите крайни точки и свързаните параметри за скоростта и двигателната тяга на въздухоплавателното средство (от които зависят звуковите емисии). Полетната траектория и двигателната тяга могат да бъдат определени по различни начини, основните от които включват: а) синтез чрез последователност от процедурни стъпки; и б) анализ на измерените данни за профила на полета. За синтез на полетната траектория (буква а) се изисква познаване на (или допускания за) пътните линии и тяхното странично разсейване, теглото на въздухоплавателното средство, скоростта, процедурите за управление на задкрилките и тягата, превишението на летището, вятъра и температурата на въздуха. Уравненията за изчисляване на профила на полета от изискваната тяга и аеродинамичните параметри са дадени в допълнение Б . Всяко уравнение съдържа коефициенти (и/или константи), които се основават на емпирични данни за всеки конкретен тип въздухоплавателни средства. Уравненията за аеродинамичните характеристики в допълнение Б позволяват разглеждане на всяка приемлива комбинация от експлоатационно тегло и полетна процедура за въздухоплавателното средство, включително експлоатация с различни стойности на брутното излетно тегло. Анализът на измерените данни (буква б), например от полетни записващи устройства, радари или друго оборудване за проследяване на въздухоплавателни средства, включва „обратен инженеринг“, т.е. процес, който е обратен на синтеза (буква а). Вместо да се определя състоянието на въздухоплавателното средство и силовата установка в краищата на сегментите от полетната траектория чрез интегриране на въздействието на двигателната и аеродинамичните сили, действащи върху фюзелажа, се изчисляват силите чрез диференциране на промените във височината и скоростта на фюзелажа. Процедурите за обработка на информация за траекторията на полета са описани в раздел 2.7.12. В краен резултат от приложеното моделиране на шума теоретично е възможно независимото представяне на всеки отделен полет; това би гарантирало точното съобразяване с пространственото разсейване на полетните траектории — което може да бъде твърде значително. Същевременно с оглед на това подготовката на данните и необходимото компютърно време за тяхната обработка да останат в разумни граници, обичайна практика е ивиците от полетни траектории да се представят чрез малък брой странично изместени „подлинии“. (Вертикалното разсейване обикновено се представя в задоволителна степен, като се отчита влиянието на изменението на теглото на въздухоплавателното средство върху вертикалните профили на полет.) ▼M6 2.7.5. Шум и технически характеристики на въздухоплавателното средство Базата данни ANP, посочена в допълнение И, съдържа коефициенти за техническите характеристики на въздухоплавателните средства и двигателите, профили при отлитане и подход, както и връзките между шума, тягата и разстоянието (NPD) за значителна част от гражданските въздухоплавателни средства, които изпълняват полети от летищата на Европейския съюз. Типове или варианти въздухоплавателни средства, за които понастоящем не са посочени данни, могат да бъдат представени най-добре от данни за други, обикновено подобни въздухоплавателни средства, които са посочени. Тези данни са изведени с цел изчисляване на шумовите контури за средностатистически или представителен флот и състав на трафика на дадено летище. Възможно е да не е уместно да се прогнозират абсолютните нива на шум за отделен модел въздухоплавателно средство и да не е подходящо да се сравняват шумовите и други характеристики на конкретни типове, модели или флотове въздухоплавателни средства. Вместо това, за да се определи кои типове, модели или флотове въздухоплавателни средства имат най-голям принос към нивото на шум, се разглеждат сертификатите за шум. Базата данни ANP съдържа един или няколко профила по подразбиране при излитане и кацане за всеки посочен тип въздухоплавателно средство. Приложимостта на тези профили към разглежданото летище се проучва и се определят или профилите с фиксирана точка, или процедурните стъпки, които най-добре отразяват изпълнението на полети на това летище. ▼M2 2.7.6. Данни за летищата и въздухоплавателните средства Специфичните за конкретния случай данни, от които се изчисляват шумовите контури в сценария за определено летище, включват посочените по-долу. Общи данни за летището — Контролна точка на летището (обикновено за установяване на местоположението на летището в подходяща географска координатна система). Контролната точка се задава като начало на местната декартова координатна система, използвана от изчислителната процедура. — Референтна абсолютна височина на летището (= височина на контролната точка на летището). Това е абсолютната височина на номиналната равнина на земната повърхност, върху която се определят шумовите контури при отсъствието на топографски корекции. — Средни метеорологични параметри в или близо до контролната точка на летището (температура, относителна влажност, средна скорост и посока на вятъра). Данни за пистите за излитане и кацане За всяка писта за излитане и кацане (ПИК): — означение на ПИК — контролна точка на ПИК (център на пистата, изразен в местни координати) — дължина, посока и среден градиент на ПИК — местоположение на началото на разбега за излитане и прага за кацане ( 9 ). Данни за пътната линия Пътната линия на въздухоплавателно средство се описва чрез поредица от координати в (хоризонталната) равнина на земната повърхност. Изборът на източник на данни за пътната линия зависи от това дали са налични такива радарни данни. Ако те са налични, чрез статистическия им анализ се установяват надеждна централна пътна линия и подходящи свързани (разпръснати) подлинии. Ако не са, централната пътна линия обикновено се получава от подходяща процедурна информация — например като се използват стандартни процедури за излитане по прибори съгласно публикации за аеронавигационна информация. Това конвенционално описание включва следната информация: — означение на ПИК, от която пътната линия води началото си — описание на началото на пътната линия (начало на разбега за излитане, праг за кацане) — дължина на сегментите (за завои — радиус и промяна на посоката). Това е минимално необходимата информация, за да се определи основната (централна) пътна линия. Но за средните нива на шума, изчислени въз основа на предположението, че въздухоплавателното средство следва точно обявения маршрут, са възможни локализирани грешки от няколко децибели. Така че трябва да се представи страничното разсейване, във връзка с което е необходима следната допълнителна информация: — широчина на ивицата от траектории (или други статистически данни за разсейването) във всеки край на сегмент — брой пътни подлинии — разпределение на движенията, перпендикулярни на централната пътна линия. Данни за въздушното движение Данните за въздушното движение са: — обхванатият период от време и — броят на движенията (долитане или отлитане) за всеки тип въздухоплавателно средство по всяка пътна линия на полет, подразделен по: (1) час на деня, както е уместно за определени дескриптори за шума, (2) експлоатационно тегло или дължина на етапите на полета — за отлитания; (3) работни процедури, ако е необходимо. За повечето дескриптори за шума се изисква събитията (т.е. движенията на въздухоплавателните средства) да са определени като средни дневни стойности през определени периоди от денонощието (напр. ден, вечер и нощ) — вж. раздели 2.7.23—2.7.25 . Топографски данни Теренът около повечето летища е относително равен. Това обаче не винаги е така и там понякога може да се наложи да се вземат предвид промените в релефа на терена спрямо референтното превишение на летището. Влиянието на релефа на терена може да е особено важно в близост до траектории на подход, където въздухоплавателното средство лети на относително ниска височина. Данните за релефа на терена обикновено се предоставят като набор от координати ( x,y,z ) за правоъгълна мрежа с определена стъпка. Параметрите на мрежата за релефа обаче вероятно ще се различават от тези на мрежата, използвана за изчисляване на шума. Ако това е така, може да се използва линейна интерполация за изчисляване на приблизителните координати z в последната. Цялостният анализ на влиянието на силно неравен терен върху разпространение на звука е сложен и е извън обхвата на настоящия метод. Умерената неравност може да се вземе предвид, като се приеме „псевдоравна“ земна повърхност; т.е. просто да се повдигне или спусне хоризонталната равнина на земната повърхност до височината на местната земна повърхност (спрямо референтната земна повърхност) във всяка изчислителна точка (виж раздел 2.7.4). Референтни условия Международните данни за шума и техническите характеристики (ANP) на въздухоплавателните средства са нормализирани при стандартни референтни условия, които са широко използвани за проучвания на летищния шум (виж допълнение Г ). Референтни условия за данните за шума и техническите характеристики 1) Атмосферно налягане : 101,325 kPa (1 013,25 mb) 2) Поглъщане във въздуха : коефициенти на поглъщане, посочени в таблица Г-1 от допълнение Г 3) Валеж : няма 4) Скорост на вятъра : по-малко от 8 m/s (15 възела) 5) Наземна скорост : 160 възела 6) Местен терен : равен, мека земна повърхност без големи структури или други отразяващи обекти в рамките на няколко километра от пистите за въздухоплавателни средства. Стандартизираните измервания на шума от въздухоплавателни средства се извършват на 1,2 m над земната повърхност. Не е необходимо обаче специално да се отчита това, тъй като за целите на моделирането може да се приеме, че нивото на шумовите събития е относително независимо от височината на приемника ( 10 ). Сравнението на изчислените и измерените нива на шума в летищата показва, че данните от базата NPD могат да се приемат за приложими, когато средните условия в близост до повърхността са: — температурата на въздуха е под 30 °C; — произведението на температурата на въздуха (в °C) и относителната влажност (в %) е по-голямо от 500; — скоростта на вятъра е по-малко от 8 метра в секунда (15 възела). Счита се, че на тези условия отговарят повечето от големите летища в света. В допълнение Г се дава метод за извеждане от данните от базата NPD на средните местни условия, които не попадат в нейния обхват, но в крайни случаи се препоръчва обръщане към съответните производители на самолети за консултация. Референтни условия за данните за аеродинамичните характеристики и двигателите на самолети 1) Превишение на ПИК : средното морско равнище 2) Температура на въздуха : 15 °C 3) Брутно излетно тегло : съгласно определеното като функция от дължината на етапа на полета в базата данни ANP 4) Брутно тегло при кацане : 90 процента от максималното брутно тегло при кацане 5) Двигатели, доставящи тяга : всички Въпреки че данните за аеродинамиката и двигателите в ANP се основават на тези условия, те могат да бъдат използвани като таблични за отклоняващи се от референтните стойности превишения на ПИК и средни температури на въздуха в държави, които са страни в Европейската конференция за гражданска авиация (ЕКГА), без това да повлияе значително върху точността на изчислените контури на кумулативното средно ниво на шума (виж допълнение Б ). Базата данни ANP представя в табличен вид данни за аеродинамичните характеристики в зависимост от брутното тегло при излитане и кацане, посочено в позиции 3 и 4 по-горе. Въпреки че за изчисляването на кумулативния шум не е необходимо коригиране на самите данни за аеродинамичните характеристики за други стойности на брутното тегло, изчисляването на профила на полета при излитане и набора на височина, като се използват процедурите, описани в допълнение Б , трябва да се основава на подходящо експлоатационно брутно излетно тегло. 2.7.7. Описание на траекторията на полета Във връзка с модела на шума се изисква всяко отделно движение на въздухоплавателното средство да се опише с неговата триизмерна полетна траектория и с променящата се двигателна тяга и скорост по нейното протежение. По правило едно моделирано движение представлява част от общия трафик на летището — например брой на (предполагаемите) идентични движения на въздухоплавателни средства от същия тип, със същото тегло и по същата работна процедура по единична пътна линия. Тази пътна линия може да бъде сама по себе си една от няколкото разсеяни „подлинии“, използвани за моделиране на ивицата от действителни пътни линии по определен маршрут. Всички те — ивиците от пътни линии, вертикалните профили и работните параметри на въздухоплавателните средства — се определят от входните данни за сценария — в съчетание с данните за въздухоплавателните средства от базата данни ANP. Данните за шума, тягата и разстоянието (от базата данни ANP) определят шума от въздухоплавателни средства, преминаващи по идеализирани хоризонтални полетни траектории с безкрайна дължина при постоянна скорост и тяга. С цел адаптиране на тези данни за полетни траектории в района на терминала, които се характеризират с чести промени на тягата и скоростта, всяка траектория се разделя на праволинейни сегменти с определена дължина; след това техните приноси за шума се сумират в местоположението на наблюдателя, т.е. в контролната точка. 2.7.8. Връзки между траекторията и конфигурацията на полета Триизмерната полетна траектория на движението на въздухоплавателното средство определя геометричните аспекти на излъчването и разпространението на звук между въздухоплавателното средство и наблюдателя. За конкретно тегло на въздухоплавателното средство и при конкретни атмосферни условия траекторията на полета се определя изцяло от последователността от изменения в тягата, задкрилките и височината, които се осъществяват от пилота (или от автоматична система за управление на полета) с цел да се следва маршрутът и да се поддържа височината и скоростта, посочени от органа за контрол на въздушното движение (КВД) — в съответствие със стандартните работни процедури на оператора на въздухоплавателното средство. Тези инструкции и действия разделят траекторията на полета на отделни фази, които представляват естествени сегменти. В хоризонталната равнина те включват праволинейни участъци, определени като разстояние до следващия завой, и завои, определени от радиуса и промяната на курсовия ъгъл. Във вертикалната равнина сегментите се определят от времето и/или разстоянието, необходими за постигане на нужните промени в скоростта на движение напред и/или височината при определен режим за тягата и положение на задкрилките. Съответните вертикални координати често се наричат профилни точки . За моделирането на шума се получава информация за полетната траектория или чрез синтез от набор от процедурни стъпки (т.е. тези, следвани от пилота), или чрез анализ на радарни данни — физически измервания на действителната траектория на полета. Независимо от използвания метод както хоризонталната, така и вертикалната форма на полетната траектория се свеждат до сегментирани форми. Нейната хоризонтална форма (т.е. нейната двуизмерна проекция върху земната повърхност) представлява пътната линия, определена от входящия или изходящия маршрут. Нейната вертикална форма, определена от профилните точки, и свързаните с тях параметри на полета — скорост, ъгъл на накланяне и зададена тяга, заедно определят профила на полета , който зависи от полетната процедура , предписвана обикновено от производителя на въздухоплавателното средство и/или оператора. Траекторията на полета се построява чрез сливане на двуизмерния профил на полета с двуизмерната пътна линия, за да се образува последователност от триизмерни сегменти на траекторията. Следва да се припомни, че за даден набор от процедурни стъпки профилът зависи от пътната линия; например при една и съща тяга и скорост на въздухоплавателното средство скороподемността му е по-малка в завои, отколкото в праволинеен полет. Въпреки че в настоящото ръководство се обяснява как да се вземе предвид тази зависимост, трябва да се признае, че това обикновено е свързано с много голямо увеличение на изчисленията и ползвателите могат да предпочетат да приемат, че за целите на моделирането на шума профилът на полета и пътната линия могат да се разглеждат като независими; т.е. че профилът за набор на височина не се влияе от завои. Важно е обаче да се определят промените в ъгъла на накланяне, необходими за завои, тъй като това е от голямо значение за насочеността на звуковите емисии. Шумът, получени от даден сегмент от траекторията на полета, зависи от геометрията на сегмента спрямо наблюдателя и от полетната конфигурация на въздухоплавателното средство. Те обаче са взаимосвързани — промяна в едната причинява промяна в другата и е необходимо да се гарантира, че във всички точки по траекторията конфигурацията на въздухоплавателното средство съответства на движението му по нея. При синтеза на траекторията на полета, т.е. когато тя се построява от набор от „процедурни стъпки“, които описват направения от пилота избор относно двигателната тяга, ъгъла на задкрилките, и ускорението/вертикалната скорост, трябва да се изчисли движението. При анализа на траекторията на полета се касае за обратния случай: трябва да се установи зададената двигателна тяга въз основа на наблюдаваното движение на самолета — определено от радарни данни или понякога при специални проучвания — от данни от полетни записващи устройства на въздухоплавателното средство (макар че в последния случай двигателната тяга обикновено е част от данните). И в двата случая при изчисляването на шума трябва да бъдат взети предвид координатите и параметрите на полета в крайните точки на всички сегменти. Допълнение Б съдържа уравнения за връзката между силите, действащи върху въздухоплавателното средство, и движението му и се обяснява как се решават те, за да определят свойствата на сегментите, от които се състои полетната траектория. Различните видове сегменти (и разделите от допълнение Б , където се разглеждат те) са разбег за излитане (Б5), набор на височина при постоянна скорост (Б6), намаляване на тягата (Б7), набор на височина с ускорение и прибиране на задкрилките (Б8), набор на височина след прибиране на задкрилките (Б9), снижаване и отрицателно ускорение (Б10) и финален подход за кацане (Б11). Неизбежно практическото моделиране включва различни степени на опростяване — изискването за това зависи от естеството на приложението, значението на резултатите и наличните ресурси. Общо опростяващо допускане дори при най-прецизните приложения е, че когато се взема предвид разсейването на пътните линии се приема, че полетните профили и конфигурации по всички пътни подлинии са същите като тези за централната пътна линия. Тъй като трябва да се използват най-малко 6 пътни подлинии (виж раздел 2.7.11), това силно намалява изчисленията за сметка на пределно малко влошаване на точността. 2.7.9. Източници на данни за траекторията на полета Радарни данни Въпреки че от полетните записващи устройства на въздухоплавателните средства могат да се получат данни с много високо качество, това е трудно осъществимо за целите на моделирането на шума и радарните данни се считат за най-лесно достъпния източник на информация за действителната траектория на полетите при летищата ( 11 ). Понеже обикновено са на разположение данни от системи за мониторинг на шума на летищата и полетните траектории, сега те все повече се използват за целите на моделирането на шума. Вторичният обзорен радар представя траекторията на полета на дадено въздухоплавателно средство като последователност от координати за местоположението на интервали, равни на периода на завъртане на радарната антена — обикновено около 4 секунди. Местоположението на въздухоплавателното средство над земната повърхност се определя в полярни координати — разстояние и азимут — въз основа на отразения радарен сигнал (въпреки че системата за наблюдение обикновено преобразува тези координати в декартови); височината му ( 12 ) се измерва от собствения висотомер на самолета и се предава на компютъра за КВД чрез задействан от радара транспондер. На този метод обаче са присъщи значителни грешки в определянето на местоположението, дължащи се на радиосмущения и на ограничената разделителна способност за данни (макар че това не е от значение за предвиденото му използване за целите на контрола на въздушното движение). Поради това, ако е нужна траекторията на полета за конкретно движение на въздухоплавателно средство, данните трябва да се филтрират, като се използва подходящ метод за изглаждаща крива. За целите на моделирането на шума обичайното изискване обаче е статистически да се опише ивица от полетни траектории; например за всички движения по даден маршрут, или само за тези на въздухоплавателни средства от определен тип. Тук измервателните грешки, свързани със съответните статистически данни, могат да се сведат до незначителни чрез процесите на усредняване. Процедурни стъпки В много случаи не е възможно полетни траектории да се моделират въз основа на радарни данни, понеже необходимите ресурси не са налице или защото сценарият е за бъдещ момент, за който няма съответни радарни данни. При липса на радарни данни или когато използването им е неподходящо, полетните траектории трябва да се определят въз основа на материали с оперативни насоки — например инструкциите, давани на екипажите на въздухоплавателни средства чрез сборници за аеронавигационна информация и публикация (AIP) и ръководства за работа — наричани тук процедурни стъпки . При необходимост се искат съвети от органите за контрол на въздушното движение и операторите на въздухоплавателни средства относно тълкуването на тези материали. 2.7.10. Координатни системи Местната координатна система Местната координатна система ( x,y,z ) е декартова с начало (0,0,0) в контролната точка на летището ( X ARP ,Y ARP ,Z ARP ), където Z ARP е референтната абсолютна височина на летището и z = 0 определя номиналната равнина на земната повърхност, върху която обикновено се изчисляват шумовите контури. Курсовият ъгъл на въздухоплавателното средство ξ в равнината xy се измерва по посока на часовниковата стрелка спрямо магнитния север (виж фигура 2.7.б ). Всички местоположения на наблюдатели (т.е. контролни точки), базовата изчислителна мрежа и точките от шумовите контури се изразяват в локални координати ( 13 ). Фигура 2.7.б Локална координатна система ( x,y,z ) и координата s , отнасяща се за пътните линии Система от координати, отнасящи се за пътните линии Тези координати са специфични за всяка пътна линия и представляват разстоянието s , измерено по протежение на пътната линия в посоката на полета. За пътните линии за излитане s се измерва от началото на разбега за излитане, а за пътните линии за подход — от прага за кацане. Така s става отрицателно в зони — зад началото на разбега за излитане — за излитане и — преди пресичането на прага за кацане на пистата — за подход. Оперативните параметри на полета като височина, скорост и зададена тяга се изразяват като функции на s . Координатна система на въздухоплавателното средство Свързаната с въздухоплавателното средство декартова координатна система ( x′,y′,z′ ) е с начало настоящото му местоположение. Системата от оси се определя от ъгъла на набор γ, посоката на полета ξ и ъгъла на накланяне ε (виж фигура 2.7.в ). Фигура 2.7.в Координатна система ( x′,y′,z′ ), свързана с въздухоплавателното средство Отчитане на топографията В случаите, когато трябва да бъде взета под внимание топологията (виж раздел 2.7.6), координатата z за височината на въздухоплавателното средство трябва да бъде заменена от z′ = z – z o (където z o е координатата z на местоположението O на наблюдателя), когато се определя приблизително разстоянието d. Геометрията между въздухоплавателното средство и наблюдателя е показана на фигура 2.7.г . За определения на d и ℓ виж раздели 2.7.14—2.7.19 ( 14 ). Фигура 2.7.г Височина на земната повърхност по протежение (вляво) и напречно (вдясно) на пътна линия (Номиналната равнина на земната повърхност z = 0 преминава през контролната точка на летището. O е местоположението на наблюдателя, т.е. контролната точка) 2.7.11. Пътни линии Централни пътни линии Централната пътна линия определя центъра на ивицата от пътни линии, следвани от въздухоплавателното средство, използващо определен маршрут. За целите на моделирането на шума от въздухоплавателни средства тя е определена или: i) от предписания за експлоатацията, като например инструкциите, давани на пилотите в AIP; или ii) чрез статистически анализ на радарни данни, както е обяснено в раздел 2.7.9 — когато се разполага с такива това и уместно за нуждите на изследването с цел моделиране. Построяването на пътната линия въз основа на инструкциите за експлоатация обикновено е сравнително просто, тъй като те предписват последователност от участъци, които са или праволинейни — определени от дължината и курсовия ъгъл, или кръгови дъги, определени от скоростта на завиване и промяната в курсовия ъгъл; виж фигура 2.7.д за илюстрация. Фигура 2.7.д Геометрия на пътната линия, изразена като последователност от завои и праволинейни сегменти Получаването на централната пътна линия от радарни данни е по-сложно, тъй като първо — завоите в действителност се извършват с променлива скорост, второ — тази линия се размива от разсейването на данните. Както бе посочено, все още не са разработени формализирани процедури и обичайна практика е сегментите — праволинейни или изкривени, да се привеждат в съответствие със средните позиции, изчислени въз основа на радарните данни за сечения по протежение на маршрута през определени интервали от време. В бъдеще вероятно ще бъдат разработени компютърни алгоритми за изпълнението на тази задача, но понастоящем моделиращият решава как да използва наличните данни, за да се извлече максимална полза от тях. От съществено значение е, че скоростта и радиусът на завиване на въздухоплавателното средство определят ъгъла на накланянето му и, както ще се покаже в раздел 2.7.19, несиметричността на излъчването на шум около траекторията на полета, както и местоположението на самата траектория на полета определят шума върху земна повърхност. Теоретично, плавният преход от праволинеен полет към завой с фиксиран радиус би изисквал незабавното накланяне под определен ъгъл ε, което е физически невъзможно. В действителност е нужно известно време, докато ъгълът на накланяне достигне стойността, необходима за поддържане на определената скорост и радиус r на завоя, през което време този радиус намалява от безкраен до r . За целите на моделирането може да се пренебрегне преходът до определената стойност на радиуса и да се приеме, че ъгълът на накланяне се увеличава постоянно от нула (или друга начална стойност) до ε в началото на завоя и до следващата стойност на ε в края на завоя ( 15 ). ▼M6 Странично разсейване на пътните линии ▼M2 Когато това е възможно, определенията за страничното разсейване и представителните пътни подлинии се основават на вече натрупания опит от проучваното летище; обикновено чрез анализ на извадки от радарните данни. Първата стъпка е данните да се групират по маршрути. Пътните линии за отлитане се характеризират със значително странично разсейване, което трябва да бъде взето под внимание с оглед на точно моделиране. Маршрутите на долитане обикновено се сливат в много тясна ивица около траекторията на финалния подход и обикновено е достатъчно всички долитания да бъдат представени с една единствена пътна линия. Ако ивицата от пътни линии за долитане обаче е широка в рамките на района на шумовите контури, може да се наложи тя да бъде представена от пътни подлинии по същия начин както за маршрутите за отлитане. Обичайна практика е данните за единичен маршрут да се третират като извадка от единична статистическа съвкупност; т.е. да бъдат представлявани от една централна пътна линия и един набор от разпръснати подлинии. Ако при инспекцията се констатира обаче, че данните за различните категории въздухоплавателни средства или операции се различават значително (напр. ако големите и малките въздухоплавателни средства съществено се различават по радиуси на завоите), може да бъде желателно по-нататъшно подразделяне на данните по различни ивици. За всяка ивица се определя страничното разсейване на пътните линии като функция от разстоянието от началната точка; след това движенията се разпределят между централната пътна линия и подходящ брой разпръснати подлинии въз основа на статистическите данни за разпределението. Тъй като обикновено е неблагоразумно да се пренебрегват последиците от разсейването на пътните линии, при липса на измервателни данни за ивицата се определя номинално странично разпространение по протежение и перпендикулярно на централната пътна линия чрез конвенционална функция на разпределение. Изчислените стойности на показателите за шума не зависят особено от точната форма на страничното разпределение: нормалното разпределение (на Гаус) предоставя адекватно описание на много ивици от пътни линии, измерени с радар. Обикновено се използва дискретно приближение от 7 точки (т.е. представящи страничното разсейване на 6 пътни подлинии, разположени на еднакво разстояние една от друга около централната пътна линия). Разстоянието между пътните подлинии зависи от стандартното отклонение на функцията за страничното разсейване. За нормално разпределени пътни линии със стандартно отклонение S , 98,8 % линиите са разположени в коридор с граници, намиращи се на ± 2,5 × S . Таблица 2.7.а дава разстоянията между 6-те пътни подлинии и процента на общите движения, отнасящи се за всяка от тях. В допълнение В се дават стойностите за други номера на пътните подлинии. Таблица 2.7.а Проценти на движенията за нормална функция на разпределение със стандартно отклонение S за 7 пътни подлинии на полет (централната пътна линия е подлиния 1). Номер на пътната подлиния Местоположение на пътната подлиния Процент на движенията по пътната подлиния 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 % Стандартното отклонение S е функция от координатата s по протежение на централната пътна линия. То може да бъде посочено — заедно с описанието на централната пътна линия — в информационния лист за пътната линия на полета, показан в допълнение А3 . При липсата на показатели за стандартното отклонение — например от радарни данни, описващи сравними пътни линии — се препоръчват следните стойности: За пътни линии, включващи завои на по-малко от 45 градуса: 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 За пътни линии, включващи завои на повече от 45 градуса: 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 По практически причини S(s) се приема за нула между началото на разбега за излитане и s = 2 700 m или s = 3 300 m, в зависимост от големината на завоя. Маршрути, включващи повече от един завой, се третират съгласно уравнение (2.7.2). За долитания страничното разсейване може да бъде пренебрегнато в рамките на 6 000 m от опирането, т.е. кацането на ВС върху пистата. 2.7.12. Профили на полетите Профилът на полета представлява описание на движението на въздухоплавателното средство във вертикалната равнина над пътната линия по отношение на неговото местоположение, скорост, ъгъл на накланяне и зададена двигателна тяга. Една от най-важните задачи, пред които е изправен ползвателят на модела, е определянето на полетния профил на въздухоплавателното средство така, че то в достатъчна степен да отговаря на изискванията на приложението за моделиране — да е ефикасно и да не отнема твърде много време и ресурси. Естествено, за да се постигне висока степен на точност, профилите трябва да отразяват прецизно представляваните от тях операции на въздухоплавателните средства. За целта са необходими надеждни данни за атмосферните условия, типовете и вариантите въздухоплавателни средства, експлоатационните тегла и работните процедури — измененията в режима за тягата и положението на задкрилките, както и компромисите между промените във височината и скоростта — всички те подходящо осреднени за периода(ите), представляващ(и) интерес. Често такава подробна информация не е налице, но това не е непременно пречка; дори ако е, моделиращият трябва да направи преценка, за да балансира точността и детайлността на входящата информация с нуждите за получаване на шумови контури и с тяхното използване. Синтезът на полетни профили от „процедурни стъпки“, получени от базата данни ANP или от операторите на въздухоплавателни средства, е описан в раздел 2.7.13 и допълнение Б . В резултат от този процес — обикновено единственият, до който може да прибегне моделиращият, когато не разполага с радарни данни — се получават както геометрията на траекторията на полета, така и съответните изменения в скоростта и тягата. Обикновено би могло да се приеме, че всички (подобни) въздухоплавателни средства следват профила на централната пътна линия в ивица от пътни линии независимо дали им е определена тази линия или разпръсната подлиния. Освен базата данни ANP, която предоставя информация по подразбиране относно процедурните стъпки, операторите на въздухоплавателни средства са най-добрият източник на надеждна информация — например за използваните от тях процедури и за обичайните експлоатационни тегла. За отделните полети полетното записващо устройство (FDR) на въздухоплавателното средство е източникът смятан за „златен стандарт“, от който може да се получи цялата важна информация. Но дори когато тези данни са на разположение, предварителната им обработка е сложна задача. Ето защо, както и в съответствие с необходимостта от икономии при моделирането, обичайното практическо решение е да се направят информирани допускания за средното тегло и основните работни процедури. Трябва да се внимава преди приемането на процедурни стъпки по подразбиране, предвидени в базата данни ANP (приемани обикновено, когато действителните процедури не са известни). Това са стандартизирани процедури, които са широко използвани, но е възможно да не се използват от операторите в конкретни случаи. Основен фактор е определянето на тягата при излитане (и понякога при набор на височина), което може да зависи до известна степен от преобладаващите обстоятелства. По-специално, обичайна практика е нивото на тягата да се намалява по време на излитане (спрямо максималната възможна) с цел удължаване на експлоатационния срок на двигателя. В допълнение Б се дават насоки относно представянето на обичайната практика; така в общия случай се получават по-реалистични контури, отколкото ако се приеме, че тягата е максимална. При все това, ако например пистите за излитане и кацане са къси и/или средните температури на въздуха са високи, допускането за пълна тяга вероятно е по-реалистично. При моделирането на действителни сценарии подобрена точност може да бъде постигната чрез използване на радарни данни в допълнение или замяна на тази обявена информация. Полетните профили могат да бъдат определени въз основа на радарни данни по подобен начин както страничните централни пътни линии, но само след разделяне на трафика по типове и варианти въздухоплавателни средства, а понякога — по тегло или дължина на етапите на полета (но не по разсейване) — за получаване за всяка подгрупа на среден профил за височината и скоростта спрямо изминатото наземно разстояние. Отново при последващото обединяване с пътните линии този единичен профил обикновено се отнася за централната пътна линия и подлиниите по същия начин. Като се познава теглото на въздухоплавателното средство, може да се изчислят измененията на скоростта и двигателната тяга чрез поетапно решаване на уравненията за движението. Преди това е полезно да се извърши предварителна обработка на данните, за да се сведе до минимум влиянието на радарните грешки, които могат да направят оценките на ускорението ненадеждни. Първата стъпка във всеки случай е да се определи наново профилът чрез съответстващи праволинейни сегменти, за да се представят съответните етапи на полета; като всеки сегмент се класифицира по подходящ начин; напр. като разбег за излитане, набор на височина или снижаване при постоянна скорост, намаляване на тягата, ускорение или отрицателно ускорение със или без промяна на положението на задкрилките. Теглото на въздухоплавателното средство и състоянието на атмосферата също са необходими входни данни. ▼M6 Източникът на шум от въздухоплавателно средство следва да се въвежда на минимална височина от 1,0 m (3,3 ft) над равнището на летището или над равнището на релефа на терена на пистата, според случая. ▼M2 В раздел 2.7.11 се изяснява, че е необходима специална разпоредба, за да се вземе предвид страничното разсейване на пътните линии на полети около номиналните или централните маршрутизации. Извадките от радарни данни се характеризират със сходно разсейване на полетните трасета във вертикалната равнина. При все това не е обичайна практика вертикалното разсейване да се моделира като независима променлива; то възниква главно поради разлики в теглото на въздухоплавателните средства и работните процедури, които са взети предвид при предварителната обработка на входните данни за трафика. ▼M6 2.7.13. Построяване на сегменти на траекторията на полета Всяка полетна траектория се определя от набор от координати (възли) на сегменти и полетни параметри. Започва се с определянето на координатите на сегментите на пътната линия. После се изчислява профилът на полета, като се има предвид, че за даден набор от процедурни стъпки профилът зависи от пътната линия; например при една и съща тяга и скорост на в