simulation et dynamique du bruit routier ashish bhaskar laboratoire des voies de circulation lavoc-...
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“Simulation et Dynamique du Bruit Routier”
Ashish BhaskarLaboratoire des voies de circulation LAVOC- EPFL
Journée Technique 2005
Mercredi, 14 Septembre
EPFL- Salle CO2
Contenu de la présentationModèle Suisse de prédiction du
bruit du trafic routierLes résultats préliminaires de la
recherche du LAVOC sur le bruit du trafic routier
Simulation dynamique du bruit du trafic routier dans une zone étendueÉtude de cas 2/40
Lutte contre le bruit
Actions sur les caractéristiques des véhicules
Actions de réduction du bruit
3/40
Mesures et prévision de bruit
Mesure du bruit Prédiction du bruit dans une zone étendue
4/40
Bruit de véhicule
Bruit du propulsion
Bruit de roulement
Conditionspermanentes :Le bruit de roulement domine
Conditions transitoires :
Le bruit de propulsion domine
Emissions du moteur (Bruit de propulsion)+
Contact pneu-chaussée
(Bruit de roulement)
=Bruit du
véhicule
5/40
Facteurs contribuant au bruit du trafic routier
Flux de Trafic
Véhicule à moteur
Structure de Route
6/40
· Volume de Circulation · Véhicule Lourd/ Léger
· Accélération· Vitesse
· Règlements de Trafic· Coordination des Feux
· Congestion
· Conditions Météo· Bâtiments· Construction· Terrrain· Arbres, buissons
· Moteur· Système de
Refroidissement· Dispositif d’échappement
· Pneus· Système de Prise
Roadside Environment
· Barrière de Bruit· Couche de Surface· Accotement· Carrefour· Déclivité· Tunnel · Route élevéeFacteurs
Humains· Conduite forte/ douce
· Dépassement de vehicule
· Accélération / Décélération brusque
· Accélération· Moteur au ralenti
Prédiction du bruit routier
Modèles de prédiction du bruit: SonRoad (Suisse) Modèle ASJ (Japon) etc.
Modèle de prévision de bruit
= +
7/40
Modèle de source Modèle de propagation
Condition premanentes
Conditions transitoires de circulation
Niveau de puissance du véhicule
Prédiction du bruit routiermodèle Suisse (1/2)
Modèle Stl-86
8/40
Modèle de source
f(vitesse moyenne ; débit du trafic; proportion de poids lourds)
Modèle de SonRoad
Mise à jour
Modèle de Source- SonRoad
Véhicules légers
Bruit de propulsion
f(Vitesse; pente) f(Vitesse)
Bruit de roulement
Poids-lourds
Bruit de propulsion
Bruit de roulement
f(Vitesse; pente) f(Vitesse)
9/40
RevêtementType de Conduite
Type de Conduite
Revêtement
Prédiction du bruit routiermodèle Suisse (2/2)
Jusqu’ici ..
10/40
Modèle Suisse de prédiction du bruit du trafic routier
Les résultats préliminaires de la recherche du LAVOC sur le bruit du trafic routier
Simulation dynamique du bruit du trafic routier dans une zone étendueÉtude de cas
1.2 m7.5 m
Microphone
Enrobé drainant
Caméra Vidéo
Site de mesures
Autoroute A5 entre Neuchâtel et Yverdon
11/40
Remerciements:Service des Routes du canton de Vaud
AccélérationDécélération
Vitesse constante
Types de mesures
Harsh Driving
Smooth Driving
Pass-by Measurements
Coast-by Measurements
12/40
Bruit du véhicule =Contact pneu-chaussée
(Bruit de roulement) +Emissions du moteur (Bruit de propulsion)
Conduite forte
Conduite douceConduite roues
libres
À l’arrêt moteur allumé
Données brutes
Données cinématiques
Données acoustiques
Données mécaniques
13/40
Les types de véhicules utilisés
Camion (MAN- 17232F)Véhicule dieselModèle 2001
BMW 320iModèle 1988
Kangoo (Renault)Modèle 2004
14/40
AccélérationDécélération
Vitesse constante
Types de mesures
Harsh Driving
Smooth Driving
Pass-by Measurements
Coast-by Measurements
15/40
Bruit du véhicule =Contact pneu-chaussée
(Bruit de roulement) +Emissions du moteur (Bruit de propulsion)
Conduite forte
Conduite douceConduite roues
libres
À l’arret moteur allumé
70
75
80
85
90
95
100
105
110
0 20 40 60 80 100 120 140
Speed [km/ hr]
R-P
WL d
B(A
)
Light Vehicle (2004 Model)
Light Vehicle (1998 Model)
Heavy Vehicle
Niveau sonore du bruit de roulement (R-PWL) observé
16/40Vitesse [km/h]
Véhicule légers (Modèle 2004)
Véhicule légers (Modèle 1998)
Véhicule lourds
AccélérationDécélération
Vitesse constante
Types de mesures
Harsh Driving
Smooth Driving
Pass-by Measurements
Coast-by Measurements
17/40
Bruit du véhicule =Contact pneu-chaussée
(Bruit de roulement) +Emissions du moteur (Bruit de propulsion)
Conduite forte
Conduite douceConduite roues
libres
À l’arrêt moteur allumé
Smooth Driving
75
80
85
90
95
100
105
110
115
0 20 40 60 80 100 120Speed [km/ hr]
PW
L d
B(A
)
Accelerating
Cruising
Decelerating
Niveau sonore total (PWL): Véhicule léger (Modèle 2004)Harsh Driving
75
80
85
90
95
100
105
110
115
0 20 40 60 80 100 120Speed [km/ hr]
PW
L d
B(A
)
Accelerating
Cruising
Decelerating
18/40
AccélérationDécélération
Vitesse constanteAccélérationDécélération
Vitesse constante
AccélérationDécélération
Vitesse constante
Vitesse [km/h]
Conduite douce
Conduite agressive
Smooth Driving
75
80
85
90
95
100
105
110
115
0 20 40 60 80 100 120Speed [km/ hr]
PW
L d
B(A
)
Acceleration
Cruising
Deceleration
Niveau sonore total (PWL): Véhicule léger (Modèle 1998)Harsh Driving
75
80
85
90
95
100
105
110
115
0 20 40 60 80 100 120Speed [km/ hr]
PW
L d
B(A
)
Acceleration
Cruising
Deceleration
19/40
AccélérationDécélération
Vitesse constanteAccélérationDécélération
Vitesse constante
AccélérationDécélération
Vitesse constante
Vitesse [km/h]
Conduite douce
Conduite agressive
Niveau sonore total (PWL): Véhicule lourdSmooth Driving
85
90
95
100
105
110
115
0 20 40 60 80 100Speed [km/ hr]
PW
L d
B(A
)
Acceleration
Cruising
Deceleration
Harsh Driving
85
90
95
100
105
110
115
0 20 40 60 80 100Speed [km/ hr]
PW
L d
B(A
)
Acceleration
Cruising
Deceleration
20/40
AccélérationDécélération
Vitesse constanteAccélérationDécélération
Vitesse constante
AccélérationDécélération
Vitesse constante
Vitesse [km/h]
Conduite douce
Conduite agressive
Quelques résultats.. La différence de bruit entre l'accélération
dure et douce est apparente et peut être d’environ 5 dB(A)
La différence de bruit entre une accélération et une vitesse de croisière peut être d’environ 10 et 15 dB(A) entre une accélération douce et agressive
Recherches futures Mesures de bruit sur différents
revêtements Amélioration du modèle existant
21/40
Jusqu’ici..
22/40
Modèle Suisse de prédiction du bruit du trafic routier
Les résultats préliminaires de la recherche du LAVOC sur le bruit du trafic routier
Simulation dynamique du bruit du trafic routier dans une zone étendue Étude de cas
Les problèmes avec le modèle de prédiction du bruit du trafic routier dans une zone étendue
La prédiction de bruit dans une zone étendue modélise généralement le trafic en tant que flux stationnaire
La plupart des modèles ne considèrent pas l'effet des bâtiments
Les modèles ne prévoient pas le bruit dans l'espace et le temps
23/40
areawide Dynamic ROad
traffic NoisE simulator-
DRONECartes de découpes dynamiques du bruit du trafic routier dans une zone étendue
Une solution technologique au problème de la prédiction du bruit dans le secteur considéré
24/40
Structure
Intégration
t0t1t2
..
tn
..
25/40
Modèle de simulation du trafic
Modèle de prédiction du bruit
GIS
Positionnement des récepteurs
Diagramme des flux de donnéesS
imula
teur
de t
rafic
Modèle de Bruit
Volume dynamique de trafic et Vitesse de circulation des
véhicules
Calcul de bruit (sans bâtiment)
GIS
Modélisation du réseau routier
Niveau de bruit au récepteur
26/40
Route
Réseau routier etbâtiments
Bâtiment
RécepteurRéseau routier Atténuation
due aux bâtiments
Positionnement de la source de bruit
Avantages de la simulation du bruitIdentifier les “points chauds”Évaluer l'effet sur le bruit de
diverses politiques de transportDes résultats de la simulation de
bruit peuvent être appliqués : A l’évaluation des effets sociaux
liés à la pollution par le bruit A la planification stratégique
27/40
Zone d’étude Ikegami-Shinmachi, Kawasaki City, Japan
1 km
1 km
Carrefour
Ikegami-Shinmachi
Bâtiment
28/40
50
55
60
65
70
75
80
85
0 20 40 60distance from road (meters)
dB(A
)
without building attenuationwith building attenuation
Nécessité de considérer la zone construite
Section Section étudiéeétudiée
RouteRoute
RéceptRécepteureur
BâtimenBâtimentt
Récepteur Récepteur derrière le derrière le bâtiment bâtiment
Récepteur Récepteur proche de proche de la routela route
29/40
Distance depuis la route (m)
LAeq,15min
7:00 am7:15 am7:30 am7:45 am8:00 am8:15 am8:30 am8:45 am
30/40
Contribution de différents types de véhicules au bruit (1/2)
Véhicules lourds seulement
Véhicules légers seulement
31/40
Contribution de différents types de véhicules au bruit (2/2)
0
500
1000
1500
2000
2500
7:00 7:15 7:30 7:45 8:00 8:15 8:30 8:45 9:00 9:15 9:30 9:45Time
Flo
w (ve
h/hr
)
50
52
54
56
58
60
62
64
7:00 7:15 7:30 7:45 8:00 8:15 8:30 8:45 9:00 9:15 9:30 9:45Time
Noi
se L
evel
dB(A
)
noise due to all the vehicles
noise due to heavy vehicles only
noise due to light vehicles only
Véhicules légers
Véhicules lourds
Flux global
32/40
Simulation du bruit dans la planification du transport
Pollution du bruit de trafic routier
Analyse
Politique de réduction du
bruit
Evaluation de la politique
Application
DRONE
DRONE
Zone d’étude
33/40
Zone d’étude étendue: WHOLE AREA (Zone entière)
5km
3km
Précédente zone d’étude CORE AREA
Carrefour
Ikegami Shinmachi
WHOLE AREA
1 km
1 km
34/40
Exploitation de la routeInterdire les véhicules lourdsImposer une limitation de vitesse
Utilisation d'infrastructures réduisant le bruit Murs anti-bruitRevêtements en enrobé drainant
Scénarios35/40
Cas de base: LAeq-15min (7:00 am ~
7:15 am)
Niveau seuil du bruit
Zone résidentielle: 55 dB(A)
Zone industrielle: 60 dB(A)
36/40
16% 18
%
16%
17%
Interdiction des véhicules lourdsCas de base
37/40
Interdiction des véhicules lourds
-3%
-2%
-1%
0%
1%
2%
3%
BASE CORE AREA WHOLEAREA
Scenarios
chan
ge to
BASE
in p
erce
ntag
e of
bui
ldin
gs a
ffec
ted
Residential Area
Industrial Area
Total Area
38/40
Zone résidentielleZone industrielleZone totale
Scénarios
Ch
an
gem
en
t p
ar
rap
port
au
cas
de B
AS
E
Comparatif des différentes mesures
Mesure
Réduction du bruit Coût
Zone
noyau
Zone
globale
Installatio
n
Maintena
nce
Mur
anti-bruit
Elevée Elevée Elevé Moyen
Enrobé drainant
Elevée Elevée Elevé Elevé
Interdire les
véhicules
lourds
MoyenneImpact négatif
Nul Nul
Limite de vitesse
Impact négatif
Impact négatif
Nul Nul
39/40
Conclusions
Prédictions dynamiques du bruit dans des zones étendues
Les résultats peuvent servir à évaluer l'effet de diverses politiques de transport sur le bruit
Modèle de Simu-lation du trafic
Modèle de prédiction du bruit
40/40
Thank You…