Per i residenti che vivono in prossimità delle linee ferroviarie è spesso un fastidio e per i professionisti che vogliono aiutarli è una sfida talmente sfaccettata che dovrebbe esistere un plurale di "rumore ferroviario". I rumori di rotolamento delle ruote d’acciaio su rotaie ruvide o lisce, i suoni di frenata in diverse frequenze, il rumore del motore, il rumore aerodinamico.... - tutti attutiti o influenzati dalle barriere antirumore, dai terrapieni, dalla natura del terreno sotto i binari e anche dall’ambiente in cui si propagano le onde sonore.
I ricercatori guidati dal capogruppo Reto Pieren del dipartimento "Acustica / Abbattimento del rumore" sanno per esperienza pratica e teorica quanto siano complesse le conseguenze acustiche del traffico ferroviario. Per anni hanno esplorato il fenomeno con misurazioni, simulazioni e convalide: Risultati che hanno portato al progetto biennale dell’UE "SILVARSTAR" con molti partner (vedi box informativo). Pieren ha presentato i risultati alla conferenza "forum acusticum" di Torino: una simulazione acustica del rumore ferroviario di vario tipo - udibile e tangibile con l’aiuto della realtà virtuale.
Hinter diesen Möglichkeiten stecken komplexe Algorithmen in einem physik-basierten Rechenmodell, das akustische Signale nicht aus archivierten Tondateien erzeugt, sondern allesamt einzeln berechnet und erzeugt - für hunderte Geräuschquellen und Einflussfaktoren, je nach Komplexität des Szenarios. Das stellte das Empa-Team auch vor Herausforderungen. Die grosse Vielfalt von Einflüssen ermöglicht zwar realitätsnahe Simulationen. Doch sie erforderte zugleich, das Geflecht der Algorithmen sinnvoll auf das Wesentliche zu reduzieren - auch mit Blick auf die nötige Rechenzeit: Bis zu drei Stunden benötigt ein moderner PC für eine Vorbeifahrt eines 500-Meter-Güterzugs, damit dessen Lärmemissionen unter verschiedenen Bedingungen hörbar gemacht werden können.
Molti fattori, ancora più variazioni
L’obiettivo finale era uno strumento utilizzabile anche dai non addetti ai lavori. Ad esempio, i politici dei trasporti che vogliono valutare l’impatto di una futura linea ferroviaria. Sul sito web SILVARSTAR dell’Empa si può trovare un esempio di come si sperimentano questi drive-by virtuali (vedi video sotto): si possono confrontare diversi scenari per una singola tratta, ad esempio con tipi di treni che vanno dai treni merci ai treni regionali ai treni ICE, con barriere antirumore alte o basse, con tipi specifici di ruote e smorzatori che hanno anche un’influenza udibile sul rumore ferroviario e molti altri fattori. E poiché anche l’ambiente gioca un ruolo importante, gli utenti possono scegliere tra "città" o "campagna" o selezionare una posizione a livello del suolo o elevata, ad esempio su un balcone.Confronto tra gli scenari di rumore nel video:
Reazioni positive durante le dimostrazioni
Ma lo sforzo vale la pena, come ha dimostrato la validazione del sistema. I grafici delle curve di rumore sintetizzate sono molto vicini ai valori di confronto misurati e sono persino parzialmente congruenti. Le impressioni soggettive sono state fornite dalle dimostrazioni in occasione di fiere della tecnologia dei trasporti, come "InnoTrans" dello scorso anno a Berlino: i visitatori hanno attestato l’alta credibilità della simulazione e hanno mostrato grande interesse nell’utilizzare il "gioco del rumore ferroviario" virtuale.Gli interessati possono scaricare gli strumenti, compreso un contratto di licenza per scopi non commerciali, dal sito web SILVARSTAR dell’Empa. "I primi utilizzi della simulazione sono già iniziati", afferma il ricercatore Reto Pieren, "siamo molto soddisfatti dei risultati e ci aspettiamo numerose applicazioni in futuro."
