आवाज अनेक वेगवेगळ्या प्रकारच्या स्रोतांमधून आणि क्रियाकलापांमधून निर्माण होतो. आवाजाची सोपी व्याख्या म्हणजे तो एक नको असलेला ध्वनी आहे, आणि त्यामुळे, जर तो पुरेसा तीव्र किंवा सतत असेल तर लोकांवर त्याचे थेट शारीरिक आणि मानसिक परिणाम होऊ शकतात; ज्यामुळे झोपेत व्यत्यय येतो, सामान्य संभाषणात अडथळा येतो किंवा त्रास आणि तणाव निर्माण होतो. हाय-स्पीड रेल्वेमुळे निर्माण होणारा आवाज जवळपासच्या घरांना आणि राहण्याच्या वातावरणाला दीर्घकाळ सहन करावा लागत असल्यामुळे अत्यंत त्रासदायक ठरू शकतो, म्हणून तो निर्धारित मर्यादेतच असायला हवा. आवाजाचे लोकांच्या आरोग्यावर वास्तविक परिणाम होतात याचे पुरावे जमा होत आहेत.

आवाजावरील हा शोधनिबंध भारतातील CPCB (केंद्रीय प्रदूषण नियंत्रण मंडळ) च्या मार्गदर्शक तत्त्वांवर आणि इतर आंतरराष्ट्रीय मानके/नियमांवर आधारित आहे. या शोधनिबंधाच्या व्याप्तीमध्ये हाय-स्पीड रेल्वेवर लक्ष केंद्रित करून मानके, नियम आणि शिफारस केलेल्या पद्धतींचे मूल्यांकन समाविष्ट आहे.

१. जगभरातील आवाजाची मानके आणि नियम:
१.१ भारतातील CPCB (केंद्रीय प्रदूषण नियंत्रण मंडळ) ची आवाजासंबंधी मार्गदर्शक तत्त्वे [१]:
गणितीयदृष्ट्या समतुल्य आवाजाची पातळी खालीलप्रमाणे व्यक्त केली जाते –

जिथे,

Leq(t) = वेळ कालावधी "t" साठी समतुल्य ध्वनी पातळी, dBA
T = कालावधी, सेकंद (Leq(1hr) साठी 3600)
N = नमुन्यांची संख्या, सेकंद (Leq(1hr) साठी 3600)
i = बेरीज निर्देशांक
Li = स्वतंत्र A-भारित ध्वनी पातळी, dBA

तक्ता 1: ध्वनीसंदर्भातील परिवेशीय वायू गुणवत्ता मानके

1. दिवस: सकाळी 6 ते रात्री 10.
2. रात्र: रात्री 10 ते सकाळी 6.
3. शांतता क्षेत्र म्हणजे रुग्णालये, शैक्षणिक संस्था, न्यायालये व धार्मिक स्थळांच्या 100 मीटर परिसरातील क्षेत्र.
4. सक्षम प्राधिकरण मिश्र क्षेत्रांना वरील चारपैकी एका श्रेणीत घोषित करू शकते.

जपानमध्ये शिंकान्सेन सुपर एक्सप्रेस रेल्वेच्या ध्वनी मानकांसाठी LpASmax (Peak Noise) वापरले जाते.

पर्यावरणीय गुणवत्ता मानकांची मूल्ये तक्ता 2 मध्ये दर्शविलेल्या प्रत्येक क्षेत्र श्रेणीसाठी निश्चित करण्यात आली आहेत.

तक्ता 2 - जपानमधील ध्वनी मार्गदर्शक तत्त्वे

टीप: क्षेत्र श्रेणी I मुख्यतः निवासी वापरासाठी असलेल्या भागांना संदर्भित करते, तर क्षेत्र श्रेणी II मध्ये इतर भागांचा समावेश होतो, ज्यामध्ये व्यावसायिक व औद्योगिक क्षेत्रे समाविष्ट आहेत, जिथे सामान्य जीवनमान टिकवून ठेवणे आवश्यक आहे.

मापन व मूल्यांकन पद्धत:

• तत्त्वतः, दोन्ही दिशांनी जाणाऱ्या सलग 20 शिंकान्सेन गाड्यांच्या कमाल ध्वनी पातळीची (Peak Noise Level) नोंद करून मापन केले जाईल.
• मापन खुले वातावरणात, जमिनीपासून 1.2 मीटर उंचीवर आणि ट्रॅकच्या मध्यरेषेपासून 25 मीटर अंतरावर केले जाईल. मापन बिंदू असे निवडले जातील की ते संबंधित क्षेत्रातील शिंकान्सेन रेल्वेच्या ध्वनी पातळीचे प्रतिनिधित्व करतील तसेच ज्या ठिकाणी ध्वनीमुळे समस्या निर्माण होत आहे अशा ठिकाणांचाही समावेश असेल.
• मापनासाठी वेळ निवडताना विशेष हवामान परिस्थिती असलेला कालावधी किंवा गाड्यांचा वेग सामान्यपेक्षा कमी असलेला कालावधी टाळला जाईल.
• शिंकान्सेन रेल्वे ध्वनीचे मूल्यांकन मोजलेल्या कमाल ध्वनी पातळ्यांपैकी उच्च अर्ध्या मूल्यांच्या ऊर्जा सरासरीच्या आधारे केले जाईल.
• वापरले जाणारे मापन साधन A-weighted कॅलिब्रेशन आणि Slow Dynamic Response असलेले असावे.

प्रदान केलेली पर्यावरणीय गुणवत्ता मानके सकाळी 6 वाजल्यापासून मध्यरात्री 12 वाजेपर्यंतच्या शिंकान्सेन रेल्वे ध्वनीस लागू होतील.

1.3 EU आयोग नियमावली - TSI ‘Rolling Stock Noise’ [3]

Vmax > 250 किमी/तास साठी Pass-by Noise / Normalized Pass-by Noise मर्यादा:

Pass-by Level (LpAeq,Tp) म्हणजे संपूर्ण रेल्वेगाडी जात असताना तिच्या सर्व डब्यांद्वारे निर्माण होणाऱ्या ध्वनी ऊर्जेचे सरासरी मूल्य होय, जसे आकृती-(2) मध्ये दर्शविले आहे. हे खालील समीकरणाद्वारे परिभाषित केले जाते:

LpAeq,Tp = 10 log₁₀ ( 1 / Tp ∫_T1^T2 pA²(t) / p0² dt )

येथे, LpAeq,Tp: गाडीच्या जाण्याच्या कालावधीतील A-भारित समतुल्य अखंड ध्वनी दाब पातळी (dB)

Tp: T1 ते T2 यांमधील जाण्याचा कालावधी (सेकंद)

T1: गाडीचा पुढचा भाग जाण्याची वेळ (सेकंद)

T2: गाडीचा मागचा भाग जाण्याची वेळ (सेकंद)

PA(t): A-भारित तात्कालिक ध्वनी दाब पातळी (Pa)

P0: A-भारित ध्वनी दाब पातळीचे प्रमाण मूल्य (20µPa)

80 किमी/तास वेगावर A-weighted Equivalent Continuous Sound Pressure Level (LpAeq,Tp(80 km/h)) आणि आवश्यकतेनुसार 250 किमी/तास वेगावर (LpAeq,Tp(250 km/h)) EMU साठी निर्धारित पास-बाय ध्वनीची मर्यादा मूल्ये तक्ता 3 मध्ये दिलेली आहेत. ही मर्यादा मूल्ये ट्रॅकच्या मध्यरेषेपासून 7.5 मीटर अंतरावर आणि रेल्वेच्या वरच्या पृष्ठभागापासून 1.2 मीटर उंचीवर निश्चित करण्यात आलेली आहेत.

250 किमी/तास किंवा त्यापेक्षा जास्त वेगावरील मोजमापासाठी, रेल्वेच्या वरच्या पृष्ठभागापासून 3.5 मीटर उंचीवर आणि ट्रॅकच्या मध्यरेषेपासून 25 मीटर अंतरावर असलेल्या "अतिरिक्त मापन स्थानावर" देखील मोजमाप करण्यात येईल आणि त्याचे मूल्यांकन तक्ता 3 मधील लागू मर्यादा मूल्यांच्या आधारे केले जाईल.

तक्ता 3 : पास-बाय ध्वनीसाठी मर्यादा मूल्ये [3]

EMU साठी कमाल कार्यकारी वेगाच्या खालील श्रेणी निश्चित करण्यात आल्या आहेत:

• जर युनिटचा कमाल कार्यकारी वेग (Vmax) 250 किमी/तास किंवा त्यापेक्षा जास्त असेल, तर पास-बाय ध्वनीचे मापन 80 किमी/तास वेगावर आणि त्याच्या कमाल वेगावर केले जाईल, ज्यात चाचणी वेगाची वरची मर्यादा 320 किमी/तास असेल.
• 80 किमी/तास वेगावर मोजलेले पास-बाय ध्वनी मूल्य LPAeq,Tp(Vtest), तक्ता 3 मध्ये दिलेल्या LpAeq,Tp(80 km/h) या मर्यादा मूल्यापेक्षा जास्त नसावे.
• कमाल वेगावर मोजलेले पास-बाय ध्वनी मूल्य LPAeq,Tp(Vtest) हे समीकरण (3) वापरून 250 किमी/तास संदर्भ वेगासाठी LpAeq,Tp(250 km/h) मध्ये सामान्यीकृत (Normalized) केले जाईल.
• सामान्यीकृत मूल्य तक्ता 3 मध्ये दिलेल्या LpAeq,Tp(250 km/h) या मर्यादा मूल्यापेक्षा जास्त नसावे.

LPAeq,Tp (250 km/h) = LPAeq,Tp(Vtest) – 50 × log (Vtest / 250 km/h)

........ (3)

Vtest = मापनादरम्यानचा प्रत्यक्ष वेग

1.4 UIC 660 : उच्च-वेग रेल्वेगाड्यांची तांत्रिक सुसंगतता सुनिश्चित करण्यासाठी उपाय [4]

उच्च-वेग रेल्वेगाडी जात असताना निर्माण होणाऱ्या समतुल्य ध्वनी पातळीच्या (LPAeq,Tp) संदर्भात परवानगी असलेली कमाल मूल्ये ट्रॅकच्या मध्यरेषेपासून 25 मीटर अंतरावर आणि रेल्वे पातळीपासून 3.5 मीटर उंचीवर मोजली जातात, ती खालीलप्रमाणे आहेत:

LPAeq,Tp max = 91 dB(A) at 300 km/h

मापन संबंधित गटाचे प्रतिनिधित्व करणाऱ्या अनेक ट्रेनसेटच्या नमुन्यावर केले जाईल. LAeq,tp max या मर्यादा मूल्याशी तुलना करण्यासाठी वापरले जाणारे मूल्य म्हणजे प्रत्येक ट्रेनसेटसाठी मोजलेल्या LAeq,tp मूल्यांची सरासरी (Mean) होय.

हे लक्षात घेतले पाहिजे की, मोजमापाच्या मापदंडांमधील (जसे की LpAeq, Tp (पास बाय नॉईज) आणि LpASmax (पीक नॉईज)), मोजमापाची ठिकाणे आणि मोजमाप प्रक्रियांमधील फरकांमुळे जगभरातील नियंत्रित ध्वनी मर्यादांची थेट तुलना करणे कठीण आहे.

पर्यावरण आणि वन मंत्रालयाच्या अंतर्गत असलेल्या केंद्रीय प्रदूषण नियंत्रण मंडळाने (CPCB) भारतात ध्वनी प्रदूषण (नियमन आणि नियंत्रण) नियम, २००० तयार केले, ज्यात रेल्वेच्या आवाजाचा नव्हे, तर वातावरणातील सर्व ध्वनी घटनांच्या संदर्भात सभोवतालच्या हवेच्या गुणवत्तेचा उल्लेख आहे. त्यामुळे, जपान (MLIT मार्गदर्शक तत्त्वे) आणि युरोप (UIC 660) प्रमाणे, भारतातही एकाच स्रोतापासून म्हणजेच रेल्वेच्या आवाजापासून ठराविक अंतरावर मोजमाप करून पास-बाय नॉईज मर्यादेसाठी मार्गदर्शक तत्त्वे विकसित करणे महत्त्वाचे आहे.

UIC चा IRS (आंतरराष्ट्रीय रेल्वे मानके) हाय-स्पीड वर्किंग ग्रुप, ज्यामध्ये युरोपियन, जपानी, चीनी आणि भारतीय हाय-स्पीड रेल्वे ऑपरेटर्सचा समावेश आहे, नवीन IRS तयार करण्यासाठी किंवा जागतिक स्तरावर स्वीकारले जातील असे IRS बनवण्यासाठी UIC पत्रके अद्ययावत/स्थलांतरित करण्यासाठी नियमितपणे बैठका घेत आहे. UIC 660 ची नवीन आवृत्ती असलेल्या IRS 60660: हाय-स्पीड ट्रेन्सची सुसंगतता, याची तयारी २०२१ मध्ये सुरू झाली आहे. सध्या, IRS 60660 मध्ये आवाजासंबंधीचे कलम असे तयार करण्यात आले आहे की, “LpAeq,T (पास बाय नॉईज) ची मर्यादा प्रत्येक देशाच्या कायद्यानुसार निश्चित केली जाईल”. भारतीय हाय-स्पीड रेल्वेच्या आवाजाच्या मर्यादा अद्याप विकसित व्हायच्या असल्याने, भारतातील हाय-स्पीड ट्रेन्सची तांत्रिक सुसंगतता सुनिश्चित करण्यासाठी, प्रमुख उत्पादकांकडून सध्या उपलब्ध असलेल्या हाय-स्पीड ट्रेनसेट्समधील लोकप्रिय मानक म्हणजेच UIC 660: मोजमाप, स्वीकारण्याची शिफारस केली जाते.

1.ध्वनी प्रदूषण (नियमन आणि नियंत्रण) नियम, २००० – भारतातील CPCB चे नियम

2.जपानमधील शिंकासेन सुपर एक्सप्रेस रेल्वेच्या ध्वनीसंदर्भातील पर्यावरणीय गुणवत्ता मानके

3.आयोग नियमन (EU) क्र. १३०४/२०१४, दिनांक २६ नोव्हेंबर २०१४ – ‘रोलिंग स्टॉक-ध्वनी’ या उपप्रणालीशी संबंधित आंतरकार्यक्षमतेच्या (interoperability) तांत्रिक तपशीलांविषयी; ज्याद्वारे निर्णय २००८/२३२/EC मध्ये सुधारणा करण्यात आली असून निर्णय २०११/२२९/EU रद्द करण्यात आला आहे.

4.UIC 660 – वेगवान रेल्वेगाड्यांची तांत्रिक सुसंगतता सुनिश्चित करण्यासाठीची उपाययोजना