تحدي النمو في المناطق الحضرية

وتلوث الأنياب هو أحد أكثر الأخطار البيئية انتشارا في المدن الحديثة، وتقدر منظمة الصحة العالمية أن ضوضاء المرور تسهم وحدها في فقدان أكثر من 1.6 مليون سنة صحية من العمر سنويا في أوروبا الغربية، وأن التعرض المزمن لمستويات الضوضاء المرتفعة يرتبط بارتفاع ضغط الدم، واضطرابات النوم، والإعاقة المعرفية في الأطفال، ومرض القلب والأوعية الدموية، حيث أن السكان الحضريين الذين يرتفعون ويسافرون في المدن إلى مستويات كبيرة من حيث يرتفع عدد السكان.

فالحركة التقليدية القائمة على الطرق - التي تهيمن عليها مركبات المحرك الداخلي للاحتراق - تولد ضوضاء من خلال تشغيل المحرك، والتفاعل على الطرق، ونظم العادم، والزحف المتكرر أو التطفل على المقاطع، وعلى النقيض من ذلك، تعمل السكك الحديدية الخفيفة على خطوط الحديد الصلب المكرّسة، وتشغلها الطاقة الكهربائية، وتدور عادة بدورات التوقف والتحرك الأقل بكثير، وتخلق هذه الاختلافات الأساسية ضوضاءة هادئة جداً، وهي تُج، وتُصُ على طول خط سير كل مركب.

فهم السكك الحديدية الخفيفة وصورها الصوتية

ومركبات السكك الحديدية الخفيفة هي قطارات تعمل بالطاقة الكهربائية مصممة للسفر الحضري من مسافة قصيرة إلى متوسطة، وهي تعمل على مسارات كثيرا ما تكون مدمجة في حقوق الطرق على مستوى الشارع، ولكن على عكس سيارات الشوارع، تستخدم شبكات السكك الحديدية الخفيفة الحديثة في كثير من الأحيان ممرات منفصلة تماما أو جزئيا لتجنب النزاعات مع حركة السيارات، وتراوحت المركبات نفسها بين 40 و 90 مترا في طولها ويمكن أن تنقل 150 إلى 300 ملامح ضوئية لكل قطار.

  • Electric traction motors] that produce a whine rather than the low-frequency rbleses and exhaust pulses of diesel motors.
  • Steel wheels on steel rails - عندما يُصان على النحو الصحيح - تولد أقل ضوضاء لكل وحدة من الوزن من الإطارات المطاطية على الأسفلت، ولا سيما بالسرعة الدنيا.
  • Regenerative braking] systems that recapture kinetic energy, reducing the need for friction brakes that create screeching voices.
  • Aerodynamic shaping] and ]sound-dampening materials in vehicle interiors and wheel housings.
  • Signal priority] systems that minimize idling and acceleration events at intersections.

وتخضع مركبات السكك الحديدية الخفيفة الحديثة لمعايير صارمة لانبعاثات الضوضاء، وفي الولايات المتحدة، تقدم الإدارة الاتحادية للمرور العابر توجيهات في إطار برنامجها لتقييم تأثير التضخيم والتأشيرات، مما يتطلب أن تستوفي نظم إعادة الإمداد الجديدة أو تتجاوز 50 إلى 55 درجة من الـ رتب المعيشة عند 50 قدماً أثناء العمليات النهارية، وذلك حسب سياق استخدام الأراضي، كما أن المعايير الأوروبية صارمة، حيث يوصي الاتحاد الدولي للسكك الحديدية بمستويات أقصى حد من الضوضاء الخفيفة في المناطق الحضرية يتراوح بين 70 و75.

ومن المهم ملاحظة أن السكك الحديدية الخفيفة ليست صامتة تماما، وأن ضوضاء الاتصال بالسكك الحديدية - وهي ضربة عالية التردد في منحنى ضيقة - وأن الطوابق الكهربائية لأجهزة توليد الطاقة يمكن أن تكون جديرة بالثناء، غير أن هذه الأصوات أقل تدخلا عموما من الضوضاء ذات النطاق الترددي الواسع النطاق والعلامات الدافعة التي تنتجها الحافلات والسيارات، ويمكن التخفيف منها بدرجة أكبر من خلال نظم العجلات ذات الوزن العجلات.

آليات خفض الضوضاء: من المسارات المخصصة إلى الحد من الازدحام

ويقلل السكك الحديدية الخفيفة من التلوث بالضوضاء الحضرية من خلال عدة آليات متداخلة تعمل على مستوى المصدر ومستوى النظام على السواء.

التفاعلات المكرَّسة بشأن حقوق واي والضآلة

وعلى عكس الحافلات التي تتقاسم السيارات والشاحنات، كثيرا ما يمتد السكك الحديدية الخفيفة على المسارات المنفصلة أو المحمية، ويقضي هذا الفصل على الحاجة إلى تغيير مسارات مستمرة، والقفز، والتسريع المفاجئ الذي يميز حركة المرور المختلطة، ويترجم التفاعلات بين المركبات مباشرة إلى عدد أقل من حالات الضوضاء، وعندما تجتاز حركة المرور العابر في شارلوت، عادة ما تكون لديها إشارة، وتمر القطارات عبر نقاط العبور دون توقف، مما يقلص،

التلقيح الكهربائي فيروسوس

إن أكثر مزايا الضوضاء وضوحاً للسكك الحديدية الخفيفة تأتي من الطاقة الكهربائية، وتولد محركات الاحتراق الداخلي مزيجاً معقداً من نبضات الاحتراق، وتكافؤ اليقظة الجماعية، وتولد تسارعاً طفيفاً ينجم عنه ضوضاء منخفضة التردد قادرة على اختراق جدران البناء، وعلى النقيض من ذلك، تنتج الحافلات الكهربائية عن حواجز زائفة عالية نسبياً تُعتبر حواجز هادئة ومرنة.

انخفاض عدد حركة المرور وأثر الشبكة

وتجذب نظم السكك الحديدية الخفيفة الذين كانوا سيقودون السيارات، مما يقلل من أميال المركبات عموما التي تسافر على الطرق المكتظة، ويؤثر انخفاض حجم حركة المرور تأثيرا غير خطي على الضوضاء لأن ضوضاء المرور تشكل إلى حد كبير وظيفة لعدد المركبات وسرعة تلك المركبات، وعندما تنخفض الاكتظاظ، فإن المركبات تدور بسلاسة أكبر بدلا من أن تكون في أنماط التوقف والبدء.

Modern Car Design and Noise Mitigation Features

وتُعد مركبات السكك الحديدية الخفيفة اليوم في ذهنها، وتُستخدم أجهزة تصنيع مثل سيمونز، والذرة، ووكالة الطيران المدني الدولية في إطارها أجهزة اتصال تعمل في الطوابق العائمة، وأسطح العجلات المتعددة، وأجهزة عجلات عالية الأداء لتقليل انتقال الصوت إلى المركبة وإلى البنية التحتية المحيطة بها، مما يؤدي إلى الحد من الضجيج المتصاعد (مثلاً، نظم القذف المتطورة).

المنافع الأوسع نطاقاً للبيئات الحضرية

وإلى جانب الهدف الرئيسي المتمثل في خفض المستويات السليمة، فإن سلسلة الفوائد الضوضاء للسكك الحديدية الخفيفة تتطور إلى تحسينات في جميع مجالات الصحة العامة، والعدالة الاجتماعية، والجودة البيئية.

الصحة العامة وحسن النجاة

انخفاض التعرض للضوضاء يقلل مباشرة من حدوث فقدان سمعي بسبب الضوضاء، ولكن الآثار البعيدة المدى على الصحة القلبية والوعائية والعقلية، وقد تم تحديد ضوضاء حركة المرور على الطرق بأنها ثاني أسوأ ضغط بيئي في أوروبا، مسؤولة عن ما يقدر بـ 000 300 سنة من سنوات الحياة المعدلة حسب الإعاقة سنوياً، وباستبدال رحلات السيارات برحلات سكك حديدية هادئة، تساعد نظم منع انتقال الفيروسات على خفض متوسط الضجيج المجتمع المحلي مقارنة بخطوط السك الحديدية.

تحسين نوعية الحياة والقيم العقارية

كما أن الحي الهادئ هو الحي المستصوب، إذ أن الشركات التي تقام على طول ممرات السكك الحديدية الخفيفة كثيرا ما تكون لها أقساط أسعار - وهي ظاهرة موثقة في بورتلاند ودنفر ولوس أنجلوس - بينما يضيف قربها من العبور نفسه قيمة، فإن تأثير الحد من الضجيج هو عنصر رئيسي، إذ أن المشترين والمستأجرين يقدرون السلام في شارع لا يزعج باستمرار بسبب رواية المحرك والإطارات.

Environmental Co-Benefits

ويرتبط الحد من الضوضاء ارتباطاً وثيقاً بانخفاض تلوث الهواء وانبعاثات غازات الدفيئة، لأن السكك الحديدية الخفيفة تتدفق على الكهرباء - التي يمكن أن تستمد من الطاقة المتجددة - وهي تزيل أيضاً الاحتراق في الوقود الأحفوري، كما أن انخفاض حجم حركة المرور الذي يقلل من الضوضاء يقل أيضاً من انبعاثات أكسيد النيتروز، وثنائي الكم2.5، وثاني أكسيد الكربون، وهذا يجعل السكك الحديدية الخفيفة تدخلاً ثلاثياً: مدينة هادئة، ومدينة أنظف، ومدينة أنظف، ومدينة، ومدينة سُكرة، وسكُر، ومس، ومس، ومس، ومسُكّة، ومسَر، ومسَة، ومسَر، ومسَتَتُتُجَّة.

دراسات الحالة: المدن التي هدوءت بالسكك الحديدية الخفيفة

وتعزز الأدلة العملية من جميع أنحاء العالم إمكانات الحد من الضوضاء من السكك الحديدية الخفيفة، وتوضح الأمثلة التالية كيف أن استثمارات قطاع النقل الجوي قد تحسنت بشكل معقول من الصوتيات الحضرية.

بورتلاند، أوريغون - السكك الحديدية الخفيفة

وقد اتسع نظام " خط المرور السريع في منطقة العاصمة " منذ عام 1986، حيث قيست دراسة طويلة الأجل أجرتها إدارة النقل في أوريغون مستويات الضوضاء قبل فتح الخط الأخضر في عام 2009 وبعده، وفي الأحياء المجاورة للعمود الجديد، انخفضت مستويات الصوت المستمر المكافئ اليومي (ليكي) بمتوسط قدره 4 درجات مئوية خلال سنتين - وهو انخفاض يعزى إلى التحول في شكل عجلات من السيارات إلى 22 فرعاً من مسارات المياه الهادئ.

ميونيخ، ألمانيا - نظام البهون والترام

وقد أدى التحول من طرق الحافلات إلى خطوط الترام إلى خفض الضجيج في الشوارع بواقع ٦-٨ من البيوت التي تستخدمها الوكالة في مناطق مزدحمة مثل شوابيننغ أو هايدهاوزن، حيث إن الحواجز التي تقطعها على سطح السفينة قد أدت إلى انخفاض مستويات الارتداد في عدد المدن التي تجتازها الوكالة، حيث تستخدم خطوط الترام المختلطة تكنولوجيا " الصمت عبر الحدود " ، بما في ذلك وجود ٦٠ صوم ساكنة

سانتاندر، اسبانيا - السكك الحديدية الخفيفة وبساطة

وفي عام 2011، فتح سانتاندر خطاً جديداً للسكك الحديدية الخفيفة حل محل ممر حافلات مستعمل بشدة عبر المركز التاريخي، وأظهر رصد الضوضاء الأولي انخفاضاً في عدد البيوت التي تسكنها المنطقة القريبة مباشرة بعشرة درونات، حيث أصبحت المدينة في نفس الوقت ترعى الشوارع المحيطة، مما أدى إلى زيادة ضوضاء المرور، ففي عام 2019، انخفضت الضوضاء الليلية في المنطقة إلى ما دون المستويات الموصى بها من 40 حامداً في معظم المباني السكنية.

اعتبارات السياسات والتخطيط والتنفيذ

ويتطلب تحقيق فوائد الحد من الضوضاء من السكك الحديدية الخفيفة التخطيط المتعمد والسياسات التكميلية، ولا يكفي مجرد وضع المسارات؛ ويجب على المدن تصميم نظم لتحقيق أقصى قدر من العودة الصوتية.

ضبط الطرق واستخدام الأراضي

وينبغي إعطاء الأولوية لاستخدامات الأراضي الحساسة - المدارس والمستشفيات والمكتبات والمناطق السكنية - في مجال توفير مرافق إعادة التأهيل، وعند الإمكان، ينبغي أن تتفادى المواءمة منحنى حادة للتقليل من سرعة العجلات، وينبغي أن تُوضع المحطات في مواقع لا تتطلب معابر رتب واسعة، حيث يتعين على المسارات أن تدق بالقرب من المساكن، ]، مع الحواجز القائمة على الحي .

الصيانة والعمليات

ويتطلب التخفيف المستمر من حدة الضوضاء صيانة صارمة: الطحن المنتظم للسكك الحديدية، وتدخيل العجلات، وتزييف المناقصات الدقيقة، واستبدال الصومعات المرنة الدودية، ويجب على وكالات المرور العابر أن تخصص ميزانية لهذه البرامج قبل سنوات، كما يمكن لمراكز رصد الأنفاق أن توفر بيانات آنية لتحديد مواقع المشاكل وتحديد التأثيرات الكمية على النظام، كما أن حملات التوعية العامة التي تفسر القيود المفروضة على الضوضاء الليلية وتشجع على استخدام المركبات الكهربائية الها تساعد أيضا.

التكامل مع السياسات الأخرى

ويزداد الحد من الضوضاء فعالية عندما يكون السكك الحديدية الخفيفة جزءا من مجموعة أوسع من وسائل التنقل المستدام، وقد أدى توسيع نطاق تسعير السلع، والمناطق المنخفضة الانبعاثات، وتكامل الدراجات، وإدارة مواقف السيارات إلى زيادة تبعد عن السيارات الخاصة، مثلا، في لندن، إلى زيادة التركيز على المناطق السكنية ذات الاتجاه الخفيف، إلى جانب منطقة النقل المنخفض جدا إلى انخفاض ملموس في الضوضاء الجوية في منطقة كاناري وهارف والمناطق المحيطة بها.

الابتكارات المستقبلية: السكك الحديدية الخفيفة الهادئة على الأفق

وتتعهد التكنولوجيات الناشئة بأن تدفع مستويات الضوضاء على السكك الحديدية الخفيفة أقل:

  • Inductive power transfer systems] eliminate overhead wires and their associated electrical hum, while also reducing visual conflicts.
  • Active noise cancellation] technologies, similar to high-end headphones, can be embedded in rail dampers to abolish tonal wheel whines before they radiate.
  • Composite wheels] made with fiber-reinforced polymers reduce mass and vibration, cutting running noise by an estimated 3 -5 dBA.
  • Autonomous rail vehicles] with precise speed control can minimize unnecessary braking and acceleration events that generate impulsive noise.
  • Green track systems] — where the rail area is planted with grass or mos - absorb sound and reduce reverberation in urban canyons.

وقد أثبتت عدة مشاريع تجريبية أوروبية، بما في ذلك حلقة اختبار في إندهوفن، أن الجمع بين هذه الابتكارات يمكن أن يقلل من الضجيج العام لتجمعات النفط في حدود 3 من مستويات المعلومات الأساسية المحيطة في الأحياء السكنية الهادئة.

خاتمة

إن تلوث الضوضاء في المناطق الحضرية يشكل تهديدا خطيرا ومتزايدا للصحة العامة ونوعية الحياة، إذ أن المرور العابر بالسكك الحديدية الخفيفة يوفر حلا مثبتا ومتصاعدا وفعالا من حيث التكلفة، إذ أن استخدام تكنولوجيا الدافع الكهربائي والتصميم الصوتي الحديث يؤدي إلى زيادة الضوضاء بالنسبة للمسافرين عن السيارات أو الحافلات، فضلا عن أن قدرتها على الحد من ازدحام المرور يضاعف هذه الفوائد في جميع شبكات النقل.