Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D. Hlučnost povrchů vozovek a způsoby jeho měření

Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D. Hlučnost povrchů vozovek a způsoby jeho měření

Možnosti snižování hlukové zátěže z dopravy urbanisticko-architektonická, urbanisticko-dopravní, dopravně-organizační, stavebně-technická.

Mechanizmus vzniku, zesilování hluku v kontaktu pneumatiky a povrchu vozovky Nárazy a otřesy způsobené změnami interakčních sil mezi běhounem pneumatiky a povrchem vozovky. Aerodynamické procesy mezi běhounem pneumatiky a vozovkou a v běhounu pneumatiky. Adheze a drobné pohyby pryžového běhounu na povrchu vozovky. Vibrace pneumatiky.

Metody měření vlivu povrchů vozovek na dopravní hluk Statistical Pass-By (SPB). Close-proximity (CPX). Controlled Pass-By (CPB). Coast By (CB). On Board Sound Intensity (OBSI).

Název metody Metody měření vlivu povrchů vozovek na dopravní hluk Princip metody CB (Coast-By) CPB (Controlled Pass-By) OBSI (On Board Sound Intensity) SPB (Statistical Pass-By) CPX (Close- Proximity) Testovací automobil s testovanými pneumatikami míjí mikrofon s motorem vypnutým při různých rychlostech. Obyčejně se měří maximální hladina zvuku, pomocí regrese se zjišťuje hladina hluku pro referenční rychlosti (80 km/h pro osobní, 70 km/h pro nákladní). Dva vybrané automobily (jeden malý a jeden velký) s vybranými pneumatikami (na každé auto dvě sady) míjí mikrofon se zapnutým motorem. Měří se maximální hladina hluku, dále se počítá průměrná hodnota pro konkrétní rychlosti. Podobná CPX metodě, používá však místo mikrofonů sondy akustické intenzity => není citlivá na okolní hluk, nepotřebuje speciální přívěs. Normální vozidla v dopravním proudu míjí postranní mikrofon. Zjišťuje se typ vozidla, jeho rychlost a maximální hladina hluku. Za použití více než 100 osobních a 80 nákladních vozidel a následné regrese se počítá normalizovaná hladina hluku pro 50, 80 a 110 km/h (osobní vozidla), 50, 70 85 km/h (těžká vozidla). Podle rychlostí rozeznává 3 kategorie silničních komunikací: nízká (45-64 km/h), střední (65-99 km/h), vysoká (100 a více km/h). Konečným výsledkem je Statistical Pass-By Index (SPBI). Referenční pneumatika osazená na přívěsu taženém za automobilem (případně namontovaná na měřícím automobilu) se nechá odvalovat po testované dráze s mikrofony připevněnými v její blízkosti. Pro referenční rychlosti 40, 50, 80 a 100 km/h je zaznamenávána průměrná hladina akustického tlaku pro každý segment silnice.

Metoda malé vzdálenosti (CPX - Close proximity) Testovaná pneumatika osazená na přívěsu taženém za automobilem (případně namontovaná na měřícím automobilu) se nechá odvalovat po testované dráze s pěticí mikrofonů připevněných v její blízkosti. Pro referenční rychlost je zaznamenávána průměrná hladina akustického tlaku pro každý segment silnice. Doporučeno je provádění měření teploty měřeného povrchu za jízdy i sledování celkové průměrné rychlosti daného segmentu silnice.

Metoda malé vzdálenosti Různé varianty měřících zařízení

Měření hlučnosti styku pneumatika/vozovka Metoda malé vzdálenosti měření CDV Umístění měřících mikrofonů: Přívěs i veškeré zabezpečení rozvodů je symetrické. Možnost výběru kola sloužícího k měření hluku. Reálné uchycení měřících mikrofonů je na teleskopických vysouvacích, natáčecích tyčích. Nastavování do požadované polohy vůči měřící pneumatice.

Metoda malé vzdálenosti měření CDV Měřící vybavení umístěné na přívěsu

Metoda malé vzdálenosti měření CDV GPS a teplotní čidlo

Metoda malé vzdálenosti měření CDV Mikrofony

Metoda malé vzdálenosti v průběhu měření Print Screen z měření

Metoda malé vzdálenosti Průběh rychlosti v(t) na měřeném úseku Průběh hladiny akustického tlaku L Aeq(t) na měřeném úseku Průběh teploty T(t) na měřeném úseku

Metoda malé vzdálenosti - výstupy Třetino-oktávová charakteristika akustického tlaku při použití filtru A povrchů vozovek, 50 km/h 92 88 84 80 76 72 68 64 60 56 52 48 44 40 36 32 28 24 SMA 11S, 2001 20,0 25,0 31,5 40,0 50,0 63,0 80,0 100,0 125,0 160,0 200,0 250,0 315,0 400,0 500,0 630,0 800,0 1000,0 1250,0 1600,0 2000,0 2500,0 3150,0 4000,0 5000,0 6300,0 8000,0 10000,0 12500,0 16000,0 20000,0 L[dB] ACO 11S, 2010 ARCT, 2010 ARCT, 2012 Frekvence [Hz]

Metoda malé vzdálenosti - výstupy Povrch Stáří povrchu Referenční rychlost [km/h] Referenční teplota [ C] Skutečná rychlost [km/h] Skutečná teplota [ C] povrchu Skutečná teplota [ C] vzduchu Změřená L Aeq [db] Korigovaná L Aeq na ref. hodnoty [db] SMA 11S 2001 50,00 20,0 50,15 26,2 23,8 92,6 92,8 ± 1,0 ACO 11S 2010 50,00 20,0 50,29 31,2 24,2 89,4 89,8 ± 1,0 ARCT 2010 50,00 20,0 50,14 28,1 24,0 89,1 89,4 ± 1,0 ARCT 2012 50,00 20,0 49,82 27,7 23,9 85,9 86,3 ± 1,0

Možnosti metody CPX Dynamická metoda CPX umožňuje: porovnání hlučností jednotlivých typů povrchů vozovek, ověření účinnosti aplikace nízkohlučných povrchů vozovek, monitorování akustického chování vozovky v průběhu několika let používání.

Statistická metoda při průjezdu (SPB - Statistical Pass-By) Měří se současně maximální hladiny akustického tlaku A statisticky významného počtu jednotlivých vozidel při průjezdu na určeném místě vozovky spolu s jejich rychlostí. 3 kategorie vozidel. 3 referenční rychlosti. Statistický index při průjezdu (SPBI).

Měření hlučnosti styku pneumatika/vozovka Statistická metoda při průjezdu - SPB Poměrně velmi přesná metoda. Bere v úvahu nejenom hluk způsobený odvalováním pneumatiky, ale i další vlivy (např. absorpci hluku motoru vozovkou). Dobře zahrnuje vliv všech typů vozidel (lehkých i těžkých). Pouze bodová metoda. Velmi náročná na volbu měřícího místa. Mírně rozdílné výsledky v zimě a v létě (zimní pneumatiky).

Statistická metoda při průjezdu - SPB 1. stanoviště měření hluku. 2. stanoviště měření rychlosti a času průjezdu vozidel.

Statistická metoda při průjezdu - SPB Modifikovaný měřící řetězec.

Statistická metoda při průjezdu - SPB Modifikovaný měřící řetězec.

Statistická metoda při průjezdu - SPB Vyhodnocení naměřených dat Data z měřícího stanoviště pro určování rychlosti jsou konfrontována s grafickým průběhem změřené maximální hladiny hluku. Je zkoumáno dodržení požadavků na jasné akustické odlišení vozidla od ostatního silničního provozu na komunikaci. V případě nesplnění této podmínky se měřený vzorek odstraňuje z dalšího zpracování - jedná se o 5 15% vzorků v závislosti na kategorii vozidla a hustotě provozu.

Statistická metoda při průjezdu - SPB Výpočet regrese Korektní data jsou rozdělena do příslušných kategorií vozidel. Vstupní údaje: maximální hladina akustického tlaku A v závislosti na dekadickém logaritmu rychlosti pro každý průjezd vozidla. Výpočet regrese a následné normování k referenční rychlosti slouží k určení hladin akustického tlaku vozidla. Získání celkové hladiny vlivu povrchu vozovky na dopravní hluk pro danou skladbu vozidel: určení statistického indexu při průjezdu SPBI.

Srovnání asfaltových povrchů metodou SPB

Srovnání povrchů metodou SPB a CPX

Zhodnocení SPB Dobře zahrnuje vliv všech typů vozidel a postihuje i další vlivy v okolí vozovky. Bodová metoda náročná na volbu měřícího místa. CPX Nezávislá na intenzitě dopravního proudu, vyhodnocuje dlouhé úseky komunikací. Měří pouze hluk vzniklý odvalováním pneumatiky.

Děkuji vám za pozornost! Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D. Email: vitezslav.krivanek@cdv.cz Mobil: +420 601 321 681 Telefon: +420 549 429 307 Centrum dopravního výzkumu, v. v. i. Líšeňská 33a, 636 00 Brno www.cdv.cz