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
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
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
Sources de bruit sur un véhicule Aérodynamique «Propulsion» Equipements Contact pneumatique/chaussée 4
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
Génération du bruit de contact [Cftr 2010] 6
Paramètres d'influence et contraintes Pneumatique Contact Chaussée Matière Texture Sculpture Largeur Absorption acoustique Gonflage [Ifsttar] Bruit Un difficile compromis Sécurité Durabilité 7
Emission et règles de l'art Guides Sétra «Prévision du bruit routier» 2009 Tome 1 : émission routière Tome 2 : propagation (NMPB 2008) 8
Emission - discrétisation 1/2 Véhicule = 1 source omnidirectionnelle [JRC 2012] 9
Emission discrétisation 2/2 Lignes sources Tronçons «acoustiquement homogènes» Décomposition Equiangulaire Equidistante Variable [Sétra 2009] [Sétra 2009] 10
Emission NMPB 2008 - VL [Sétra 2009] 11
Emission NMPB 2008 - PL [Sétra 2009] 12
Emission NMPB 2008 points singuliers [Sétra 2009] 13
Emission NMPB 2008 classes de spectre Spectre «trafic» [Sétra 2011] 14
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
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 31-119-1:2002 (NF EN ISO 118191:2002) Annule et remplace la norme de 1993. Mesure au passage véhicules isolés. Contraintes de site plus sévères, classification différente des véhicules, Lmax différent, indicateur SPB NF S 31-119-2:2000 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 31-145-1:2007 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
Mesure au passage - 1/3 Véhicules isolés (VI) / véhicules maîtrisés (VM) Relevé combiné (vitesse, pression acoustique) Approche statistique [LRS] [LRS] [LRS] 17
Mesure au passage 2/3 Dépouillement des passages [LRS 2006] [LRS 2006] 18
Mesure au passage 3/3 [LRS 2013] [LRS 2013] 19
Mesure CPX 1/3 [LRS] [LCPC 2008] 20
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
Mesure CPX 3/3 [LCPC 2008] 22
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 100-5000 Hz BF possibles Sans problème Tous revêtements Grand rendement (ausculation de réseau) Gamme spectrale Oui 315-5000 Hz Pérennité du procédé Attachée au véhicule Rapport signal/bruit Problèmes potentiels pour les peu bruyants 23
Méthodes alternatives Backing board Remorque CPX [M+P] [Inrets 2010] Norme ISO 11819-4 (projet) Norme ISO 11819-2 (projet) 24
Capitalisation des mesures Depuis 1995 au LRPC de Strasbourg Etat au 21/10/2013 475 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
Chaussées hiérarchie des techniques VI/VL [LRS] 26
Chaussées hiérarchie des techniques VI/PL [LRS] 27
Chaussée hiérarchie des tecniques - CPX CPX VI : hiérarchie globalement conservée [LRS] 28
Chaussées classes de techniques [Sétra 2009] 29
Pérennité par classe Jusqu'à 2 ans : stabilité De 2 à 10 ans [LRS] 30
Pérennité des revêtements ouverts [LRS] 31
Enjeux de l'entretien Endommagement ΔLCPX ΔLDEN Peau de crocodile 2.6 1-2 Rustine Négligeable 1-2 [Bérengier 2008] 32
2-roues : scooters (VM) 1/2 [LRS 2008] [LRS 2008] 33
2-roues scooters (VM) 2/2 [LRS 2010] [LRS 2010] [LRS 2009] 34
2-roues : motocyclettes (VI) [LRS 2011] [LRS 2009] 35
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
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
Bibliographie Guides Sétra «Prévision du bruit routier», 2009 : DTRF ou http://www.setra.equipement.gouv.fr/prevision-du-bruit-routier.html Tome 1 Calcul des émissions sonores dues au trafic routier http://www.setra.equipement.gouv.fr/img/pdf/0924-1a_road_noise_prediction_v1.pdf (en anglais) Tome 2 - Méthode de calcul de propagation du bruit incluant les effets météorologiques (NMPB 2008) http://www.setra.equipement.gouv.fr/img/pdf/us_0957-2a_road_noise_predictiondtrf.pdf (en anglais) Bibliothèques logicielles NMPB 2008: http://www.setra.equipement.gouv.fr/les-bibliotheques-logicielles-de.html Notes CFTR N 4, Influence de couche de roulement de la chaussée sur le bruit du trafic routier, 2001 http://www.idrrim.com/ressources/publications/1/335,info4.pdf N 10, Performances acoustiques in situ des revêtements de chaussées, 2010 http://www.idrrim.com/ressources/publications/1/383,note20.pdf IDDRIM, Diffusion de la base de données bruit de roulement, 2011, http://www.idrrim.com/ressources/publications/1/665,iddrim_gncds.pdf Ifsttar, Mesure en continu du bruit de contact pneumatique/chaussée, méthode d'essai n 63, http://media.lcpc.fr/ext/pdf/me/me_63-2.pdf Sandberg U., Ejsmont J.A., Tyre/Road Noise Reference Book, Informex 2002 CNOSSOS-EU Reference report, 2012 http://publications.jrc.ec.europa.eu/repository/bitstream/111111111/26390/1/cnossos-eu %20jrc%20reference%20report_final_on%20line%20version_10%20august%202012.pdf Burden of disease from environmental noise. Quantification of healthy life years lost in Europe, 2011, http://www.euro.who.int/ data/assets/pdf_file/0008/136466/e94888.pdf 38
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 - 9/10/2013 - 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