WPŁYW ZMIENNOŚCI DOBOWEJ NATĘŻEŃ RUCHU NA AUTOSTRADACH I DROGACH EKSPRESOWYCH NA POZIOM HAŁASU DROGOWEGO

Transkrypt

1 III Międzynarodowa Konferencja Naukowo Techniczna TRANSEIA WPŁYW ZMIENNOŚCI DOBOWEJ NATĘŻEŃ RUCHU NA AUTOSTRADACH I DROGACH EKSPRESOWYCH NA POZIOM HAŁASU DROGOWEGO Malwina SPŁAWIŃSKA, Piotr BUCZEK Politechnika Krakowska, Katedra Budowy Dróg i Inżynierii Ruchu

2 Procedury pomiarowe pomiar hałasu drogowego wg [*] procedura ciągłej rejestracji hałasu wprowadzanego do środowiska w związku z eksploatacją dróg publicznych w czasie odniesienia t, procedura pomiarów poziomów ekspozycyjnych dźwięku w odniesieniu do pojedynczych zdarzeń akustycznych, procedura pomiaru poziomów hałasu wprowadzanego do środowiska w związku z eksploatacją dróg publicznych z wykorzystaniem próbkowania, obliczeniową opartą o modele rozprzestrzeniania się dźwięku w środowisku. Określanie poziomu hałasu w ciągu dnia lub nocy na podstawie krótkotrwałych pomiarów hałasu lub na podstawie obliczeń poziomu hałasu bazujących na wyrywkowych danych ruchowych może prowadzić do błędnego określenia poziomu hałasu w skrajnych przypadkach nawet o ok. 8dBA. [*] - Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 16 czerwca 2011 r. w sprawie wymagań w zakresie prowadzenia pomiarów poziomów substancji lub energii w środowisku przez zarządzającego drogą, linią kolejową, linią tramwajową, lotniskiem lub portem

3 Najkorzystniejszym okresem przeprowadzania pomiarów ruchu (min ε i MAPE szacowania poziomu hałasu przy wykorzystaniu metody próbkowania wg [**]) to: miesiące VI X; dni tygodnia wtorek piątek; godziny 8:00 17:00 (pora dnia) oraz 22:00 24:00 i 4:00 5:00 (pora nocy). Najmniej korzystnym okresem przeprowadzania pomiarów ruchu jest: miesiące I IV i XI XII; dni tygodnia sobota i niedziela; godziny 6:00 7:00 i 17:00 22:00 (pora dnia) oraz 0:00 3:00 i 5:00 6:00 (pora nocy). [**] - Spławińska M., Woźniak K.: Wpływ zmienności natężeń ruchu na ocenę uciążliwości hałasu drogowego, Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury, z. 63, nr 1/II 2016, s

4 I. Przesłanki podjęcia tematu

5 I. Przesłanki podjęcia tematu Grupa 1 - SDR 5000 P/d Grupa < SDR P/d Grupa 3 - bardzo duży udział pojazdów ciężkich (około 50%) Grupa 4 - SDR > P/d

6 Celem referatu jest określenie okresu w dobie dla przeprowadzania godzinowych pomiarów natężeń ruchu w celu wyznaczenia średniego poziomu hałasu (w danej porze dnia) z błędem poniżej 1 db.

7 II. BAZA DANYCH Źródło wykorzystanych danych: Stacje ciągłego pomiaru ruchu (SCPR) zlokalizowane na zamiejskich drogach krajowych o gospodarczym charakterze przenoszonego ruchu, zarządzane przez GDDKiA. Tablica 1. Lokalizacja stanowisk pomiarowych oraz dostępność danych (wskaźnik C) rok 2015 nr st. NR NR LICZNIK O/GDDKiA C nr st. DK DK LICZNIK O/GDDKiA C S6 SICK GDAŃSK 99, S7 SICK WARSZAW 99, S1 SICK KATOWICE 98, /S8 SICK A 97, A4 SICK KRAKÓW 99, A2a SICK 96, S8 SICK ŁÓDŹ 98, A4 SICK WROCŁAW 98, S8 SICK 98, A4 SICK 98, A2 GR POZNAŃ 98, S8e SICK 99, A2 GR 98, S7k SICK KIELCE 93, A2 GR 100, S7l GR 100, A2 PAT 100, S7f GR 100, S5d PAT 96,7

8 W gi Q gi Q di III. ZMIENNOŚĆ DOBOWA NATĘŻEŃ RUCHU Qgi Wgi *100 [%] Qd i wskaźnik danej godziny wyraża średni udział natężenia ruchu z g tej godziny w i tym natężeniu dobowym (np. środy), wartość natężenia w g tej godzinie w i tym dniu, natężenie dobowe w i tym dniu. Rys. 1. Średnia wartość σ wraz z marginesem błędu Rys. 2. Profil zmienności dobowej w zależności od dnia tygodnia ( SCPR S1_24608)

9 W gi Q gi Q di III. ZMIENNOŚĆ DOBOWA NATĘŻEŃ RUCHU Qgi Wgi *100 [%] Qd i wskaźnik danej godziny wyraża średni udział natężenia ruchu z g tej godziny w i tym natężeniu dobowym (np. środy), wartość natężenia w g tej godzinie w i tym dniu, natężenie dobowe w i tym dniu. Rys. 3. Profil zmienności dobowej: a) ogół pojazdów, b) pojazdy ciężkie

10 III. ZMIENNOŚĆ DOBOWA NATĘŻEŃ RUCHU Tablica 2. Statystyki opisowe dotyczące różnic pomiędzy wartościami natężeń w danej godzinie a średnią dla danego okresu w dobie (D, W, N) RA [p.p.] Ogół pojazdów 1,2 0,1 0,2 0,1 0,4 0,5 0,4 0,1 0,3 0,8 0,9 0,4 1,3 0,4 0,5 1,3 0,5 0,0 0,4 0,5 0,5 0,4 0,0 1,2 σ [%] 0,8 0,7 0,4 0,2 0,2 0,3 0,3 0,3 0,4 0,5 0,6 0,4 0,5 0,4 0,4 0,5 0,4 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,9 RA [p.p.] Pojazdy ciężkie 0,7 0,5 0,2 0,0 0,2 0,2 0,3 0,4 0,3 0,2 0,0 0,3 0,6 0,2 0,2 0,6 0,1 0,2 0,3 0,5 0,3 0,2 0,3 1,0 σ [%] 0,5 0,4 0,4 0,5 0,5 0,4 0,4 0,5 0,5 0,4 0,4 0,4 0,3 0,3 0,3 0,5 0,4 0,4 0,4 0,4 0,6 0,5 0,5 0,7

11 IV. ANALIZA WPŁYWU ZMIENNOŚCI DOBOWEJ NATĘŻEŃ RUCHU NA POZIOM HAŁASU DROGOWEGO Wyznaczenie podstawowego poziomu hałasu drogowego w punkcie odniesienia L p Aeq w dwóch wariantach (dla wartości godzinowych natężeń ruchu oraz średnich z danego okresu w dobie), trzema sposobami: 1. Metoda PK 2. Metoda francuska NMPB-Routes 96, 3. Model CP2015 (

12 IV. ANALIZA WPŁYWU ZMIENNOŚCI DOBOWEJ NATĘŻEŃ RUCHU NA POZIOM HAŁASU DROGOWEGO Rys. 4. Bezwzględne różnice poziomu hałasu drogowego w punkcie odniesienia [db] wyznaczone pomiędzy wartością L p Aeq_śr a L p Aeq_h: a) wartości wyznaczone z metody PK, b) wartości wyznaczone z metody obliczeniowej NMPB-Routes - 96, c) wartości wyznaczone z modelu CP2015

13 V. ZMIANY NATĘŻEŃ RUCHU W CIĄGU DOBY A ODDZIAŁYWANIE HAŁASU DROGOWEGO Biorąc pod uwagę zmienność natężeń ruchu w ciągu roku, można uznać za korzystny okres przeprowadzania pomiarów natężeń ruchu w celu wyznaczenia poziomu hałasu zarówno w przekroju drogi jak i w punktach poboru opłat (brak danych z MOP), godziny 8:00 11:00, 12:00 15:00, 19:00-21:00, 22:00 24:00 i 4:00 5:00.

14 V. ZMIANY NATĘŻEŃ RUCHU W CIĄGU DOBY A ODDZIAŁYWANIE HAŁASU DROGOWEGO Analizowane moce akustyczne źródła hałasu Wartości D - dzień W - wieczór N- noc L Aeq [db] Średnia 94,02 91,43 87,24 Minimum 93,43 89,42 84,4 Maximum 94,88 92,97 91,1 Wybrana godzina* 93,7 91,88 87,96

15 V. ZMIANY NATĘŻEŃ RUCHU W CIĄGU DOBY A ODDZIAŁYWANIE HAŁASU DROGOWEGO Wyniki analiz powierzchni, zabudowy i zasięgu zagrożonych ponadnormatywnym hałasem Okres doby Wartość Zagrożona powierzchnia Liczba zagrożonych budynków Średni zasięg dopuszczalnego hałasu km 2 - m Średnia 6, D - dzień D - 9:00-10:00 W - wieczór W -19:00-20:00 N - noc N - 4:00-5:00 Maksymalna 7, Minimalna 6, Losowa * 6, Średnia 4, Maksymalna 5, Minimalna 4, Losowa * 5, Średnia 5, Maksymalna 8, Minimalna 4, Losowa * 5,

16 V. ZMIANY NATĘŻEŃ RUCHU W CIĄGU DOBY A ODDZIAŁYWANIE HAŁASU DROGOWEGO Zasięg prognozowanych izolinii 56 db dla nocy dla wartości średniej kolor zielony, minimalnej kolor fioletowy i maksymalnej kolor pomarańczowy.

17 VI. WNIOSKI okres analizy wpływa na dokładność szacowania poziomu dźwięku, największe ryzyko popełnienia błędu szacowania hałasu można popełnić wykonując pomiar w nocy, przeprowadzone analizy pozwoliły wyznaczyć okresy wykonywania pomiarów hałasu w celu minimalizacji błędów dla metody próbkowania - są to dni wtorek czwartek w okresie od 1 kwietnia do 15 czerwca lub od 10 września do 31 października (poza tygodniami w których występują święta), godziny pomiarowe zalecane do pomiarów dla metody próbkowania to pora dnia - 8:00 11:00 i 12:00 15:00, - pora wieczoru - 19:00 21:00, - pory nocy - 22:00 24:00 i 4:00 5:00,

18 VI. WNIOSKI niepoprawny dobór okresu pomiarowego może skutkować niepoprawnym doborem zabezpieczeń akustycznych w przypadku wykorzystania takiego pomiaru jako wynik stanowiący podstawę wydania decyzji administracyjnej skutkującą np. wykonaniem zabezpieczeń akustycznych. Powyższe wnioski wskazują, że w sytuacji braku możliwości przeprowadzania pomiaru dobowego należy uwzględnić dobowe wahania natężeń ruchu w celu poprawności wykonania analizy akustycznej. Ponadto, w celu uniknięcia wypadków losowych, zaleca się wykonanie kilkukrotnego pomiaru ruchu oraz hałasu w danym miejscu.

19 DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ dr inż. Malwina Spławińska kontakt: mgr inż. Piotr Buczek kontakt: