Véhicules thermiques et chaussées

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Damien Meloche
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1 Véhicules thermiques et chaussées Modèles et méthodes de mesure Guillaume DUTILLEUX PCI Acoustique et Vibrations ERA 32 «Acoustique» Ifsttar/LAE Groupe Acoustique LRPC de Strasbourg Centre d'études techniques de l'équipement de l'est Ministère de l'écologie, du Développement durable, des Transports et du Logement

2 Introduction Impact sanitaire du bruit environnemental > 1 M DALYs / an Troubles du sommeil Troubles de l'apprentissage Maladies cardio-vasculaires Rôle prépondérant de la route Voyageurs Marchandises Progrès des motorisations... Quelles actions possibles sur les chaussées? 2

3 Plan Sources de bruit sur un véhicule Bruit de contact et phénomènes physiques Modèles actuels d'émission Mesure de bruit de roulement Revêtements Performances des techniques actuelles Pérennité Impact des discontinuités / de l'entretien 2-roues Perspectives 3

4 Sources de bruit sur un véhicule Aérodynamique «Propulsion» Equipements Contact pneumatique/chaussée 4

5 Sources selon la catégorie de véhicule Bruit aérodynamique négligeable 2-roues : bruit moteur uniquement! VL / PL Niveau sonore (db) lo 30 v) ( 0 g1 Bruit de roulement Bruit de propulsion [Sétra 2009] Vitesse (km/h) Autocars / autobus : PL par défaut 5

6 Génération du bruit de contact [Cftr 2010] 6

7 Paramètres d'influence et contraintes Pneumatique Contact Chaussée Matière Texture Sculpture Largeur Absorption acoustique Gonflage [Ifsttar] Bruit Un difficile compromis Sécurité Durabilité 7

8 Emission et règles de l'art Guides Sétra «Prévision du bruit routier» 2009 Tome 1 : émission routière Tome 2 : propagation (NMPB 2008) 8

9 Emission - discrétisation 1/2 Véhicule = 1 source omnidirectionnelle [JRC 2012] 9

10 Emission discrétisation 2/2 Lignes sources Tronçons «acoustiquement homogènes» Décomposition Equiangulaire Equidistante Variable [Sétra 2009] [Sétra 2009] 10

11 Emission NMPB VL [Sétra 2009] 11

12 Emission NMPB PL [Sétra 2009] 12

13 Emission NMPB 2008 points singuliers [Sétra 2009] 13

14 Emission NMPB 2008 classes de spectre Spectre «trafic» [Sétra 2011] 14

15 Emission CNOSSOS-EU 5 catégories de véhicules Lw (v, f )= A( f )+B ( f ). g (v ) Traction commun à tous les MS g(v) linéaire Roulement (hors 2-roues) g(v) logarithmique Revêtement de référence (DAC/SMA) Corrections Température Pneus à clous Quelques inconnues! 15

16 Normes de mesure Référence Caractéristiques S31-119:1993 Annulée Mesure statistique au passage véhicules isolés Encore utilisée dans le RST pour compatibilité avec l'existant NF S :2002 (NF EN ISO :2002) Annule et remplace la norme de Mesure au passage véhicules isolés. Contraintes de site plus sévères, classification différente des véhicules, Lmax différent, indicateur SPB NF S :2000 Mesure statistique au passage véhicules maîtrisés 2 véhicules x 2 montes de pneus Intérêt : quand il n'y a pas de véhicules du flot XP S :2007 Mesure en continu sur véhicule instrumenté méthode d'expertise Méthode d'essai LPC 63 : 2008 Mesure en continu du bruit de contact pneumatique / chaussée 16

17 Mesure au passage - 1/3 Véhicules isolés (VI) / véhicules maîtrisés (VM) Relevé combiné (vitesse, pression acoustique) Approche statistique [LRS] [LRS] [LRS] 17

18 Mesure au passage 2/3 Dépouillement des passages [LRS 2006] [LRS 2006] 18

19 Mesure au passage 3/3 [LRS 2013] [LRS 2013] 19

20 Mesure CPX 1/3 [LRS] [LCPC 2008] 20

21 Mesure CPX 2/3 Environnement sévère pour les capteurs Projections Bruit d'écoulement d'air sur les membranes Calcul d'un niveau sonore par pas de distance constante Géo-référencement des niveaux sonores par rapport à la planche [LCPC 2008] 21

22 Mesure CPX 3/3 [LCPC 2008] 22

23 En continu ou au passage : avantages et inconvénients Au passage Caractéristique En continu Ponctuelle (20 m) Echelle spatiale Globale Non Oui (VL + TR) Bonne (r=1.0 db, R=1.5 db) Hétérogénéïté de revêtement Hétérogénéïté de trafic Fidélité métrologique Oui Non (1 VL + 1 monte) Moyenne (r=0.7 db(a), R=3.1 db(a)) Backing board Application en zone bâtie Oui seulement Non Hz BF possibles Sans problème Tous revêtements Grand rendement (ausculation de réseau) Gamme spectrale Oui Hz Pérennité du procédé Attachée au véhicule Rapport signal/bruit Problèmes potentiels pour les peu bruyants 23

24 Méthodes alternatives Backing board Remorque CPX [M+P] [Inrets 2010] Norme ISO (projet) Norme ISO (projet) 24

25 Capitalisation des mesures Depuis 1995 au LRPC de Strasbourg Etat au 21/10/ campagnes VI/VL 279 campagnes VI/TR 25 techniques de revêtements Adaptation à la mesure CPX réalisée Alimentation : RST Consultation Notes GNCDS CFTR / IDDRIM Sur demande En ligne 25

26 Chaussées hiérarchie des techniques VI/VL [LRS] 26

27 Chaussées hiérarchie des techniques VI/PL [LRS] 27

28 Chaussée hiérarchie des tecniques - CPX CPX VI : hiérarchie globalement conservée [LRS] 28

29 Chaussées classes de techniques [Sétra 2009] 29

30 Pérennité par classe Jusqu'à 2 ans : stabilité De 2 à 10 ans [LRS] 30

31 Pérennité des revêtements ouverts [LRS] 31

32 Enjeux de l'entretien Endommagement ΔLCPX ΔLDEN Peau de crocodile Rustine Négligeable 1-2 [Bérengier 2008] 32

33 2-roues : scooters (VM) 1/2 [LRS 2008] [LRS 2008] 33

34 2-roues scooters (VM) 2/2 [LRS 2010] [LRS 2010] [LRS 2009] 34

35 2-roues : motocyclettes (VI) [LRS 2011] [LRS 2009] 35

36 Conclusions Un référentiel émission mis à jour Des progrès dans la connaissance de la pérennité acoustique des revêtements Des méthodes de mesure pour différents usages, mais pas de solution miracle 36

37 Perspectives S'adapter à CNOSSOS-EU Compléter le modèle NMPB 2-roues Autobus / Autocars Comprendre la variabilité avant la pérennité Vibrations et basses fréquences? Vers le calcul du Lmax en façade à grande distance? 37

38 Bibliographie Guides Sétra «Prévision du bruit routier», 2009 : DTRF ou Tome 1 Calcul des émissions sonores dues au trafic routier (en anglais) Tome 2 - Méthode de calcul de propagation du bruit incluant les effets météorologiques (NMPB 2008) (en anglais) Bibliothèques logicielles NMPB 2008: Notes CFTR N 4, Influence de couche de roulement de la chaussée sur le bruit du trafic routier, N 10, Performances acoustiques in situ des revêtements de chaussées, IDDRIM, Diffusion de la base de données bruit de roulement, 2011, Ifsttar, Mesure en continu du bruit de contact pneumatique/chaussée, méthode d'essai n 63, Sandberg U., Ejsmont J.A., Tyre/Road Noise Reference Book, Informex 2002 CNOSSOS-EU Reference report, %20jrc%20reference%20report_final_on%20line%20version_10%20august% pdf Burden of disease from environmental noise. Quantification of healthy life years lost in Europe, 2011, data/assets/pdf_file/0008/136466/e94888.pdf 38

39 Merci de votre attention Guillaume DUTILLEUX ERA32 Acoustique PCI Acoustique et Vibrations CETE Est / LRPC de Strasbourg France guillaume.dutilleux@developpement-durable.gouv.fr d'études deetl'est AuCentre 1er janvier 2014,techniques les 8 CETE,de le l'équipement Certu, le Cetmef le Se tra fusionnent pour donner naissance au Cerema. Journées Techniques Biodiversité - 9/10/ Sourdun, France Ministère de l'écologie, Développement et de la Mer Application de l'acoustique à la biodiversité : le cas d'un amphibien menacé - Guillaume Dutilleux du - PCI Acoustique etdurable Vibrations 39

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