III Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna TRANSEIA Oceny oddziaływania na środowisko w budownictwie komunikacyjnym 6-8 grudnia 2017, Krynica Zdrój Poziom hałasu w otoczeniu skrzyżowań z wyspą centralną Traffic noise levels in the vicinity of signalised roundabouts dr inż. Marek Motylewicz dr hab. inż. Władysław Gardziejczyk, prof. PB 1
1. Wprowadzenie Główne czynniki wpływające na poziom hałasu drogowego: Drogi zamiejskie i ulice (swobodny ruch pojazdów) natężenie ruchu, prędkość pojazdów, udział w ruchu pojazdów ciężarowych, przekrój poprzeczny i podłużny drogi, charakterystyka nawierzchni drogowej. 2
1. Wprowadzenie Główne czynniki wpływające na poziom hałasu drogowego: Skrzyżowania (przerywany ruch pojazdów) natężenie ruchu, prędkość pojazdów, udział w ruchu pojazdów ciężarowych, przekrój poprzeczny i podłużny drogi, charakterystyka nawierzchni drogowej, a także: rozwiązanie geometryczne skrzyżowania i ukształtowanie wlotów i wylotów, wielkości i dysproporcje pomiędzy poszczególnymi relacjami ruchu, udział w ruchu komunikacji zbiorowej i pieszych, organizacja i sposób sterowania ruchem, przepustowość skrzyżowania, stopień obciążenia i warunki ruchu, styl jazdy i dynamika ruchu. 3
1. Wprowadzenie Przyczyny utrudnionej oceny hałasu w otoczeniu skrzyżowań drogowych: duże zróżnicowanie w rozwiązaniu geometrii wlotów, przerywany ruch pojazdów, zmienne w czasie warunki ruchu pojazdów, zmienna w czasie struktura kierunkowa i rodzajowa pojazdów. 4
1. Wprowadzenie Charakter ruchu pojazdów na skrzyżowaniu a poziom hałasu skrzyżowanie z sygnalizacją świetlną (cykl sygnalizacji T = 90s) ruch przerywany rondo ruch płynny, nieprzerywany 5
2. Skrzyżowanie z wyspą centralną ogólna charakterystyka zespół 4 skoordynowanych skrzyżowań jednokierunkowych jezdni; przepustowość w zakresie 4000 8500 P/h; wewnętrzne zatoki akumulacji dla pojazdów relacji SL (250 800 P/h); styczny do wyspy przebieg jednokierunkowych jezdni (!!!); średnica wyspy centralnej 30 m; wloty poszerzone o 1 3 pasy ruchu; sygnalizacja świetlna (+ zatoki akumulacji). 6
3. Poziom hałasu w otoczeniu 3 typów skrzyżowań Skrzyżowania wytypowane do badań - Białystok R1 S3 S1 S2 + ronda R2 i R3 w Zambrowie i Augustowie Bialystok University of Technology, Faculty of Civil and Environmental Engineering 7
3. Poziom hałasu w otoczeniu 3 typów skrzyżowań pomiar L Aeq w okresie 15 minut na wysokości 1,5 m nad jezdnią wraz z pomiarem ruchu pojazdów na wszystkich wlotach skrzyżowania; lokalizacja punktów pomiaru dźwięku pomiędzy wlotem a wylotem sąsiedniego ramienia skrzyżowania w odległości 10 m i 20 m od krawędzi jezdni. S1 ul. R. Kaczorowskiego / kard. St. Wyszyńskiego / J. Waszyngtona R1 rondo im. dr. A. Lussy W2 ul. Piastowska / Cz. Miłosza / J.K. Branickiego 8
3. Poziom hałasu w otoczeniu 3 typów skrzyżowań Aparatura pomiarowa i zdjęcia z badań DSA-50 (5 szt.), 1 kl. dokładności 9
L Aeq [db] 56,9 61,0 59,7 59,0 61,5,8,4 63,3,3 65,4,3 65,9 3. Poziom hałasu w otoczeniu 3 typów skrzyżowań Porównanie poziomów hałasu w odległości 10 m i 20 m od krawędzi jezdni R rondo, S skrzyżowanie skanalizowane, W skrzyżowanie z wyspą centralną 70,0 67,0,0 61,0,0 55,0 750 3500 720 3500 Q [P/h] sk 250 1250 175 1250 Q wl [P/h] 2,5-12,5 2,5-7,0 2,0-9,5 2,5-6,5 %PH sk [%] 10 m 20 m odległość R S W ok. 2 3 db ok. 1 db 10
3,1 2,7 2,5 2,8 DL Aeq,śr. [db] 3,8 3,8 3,3 3,5 3,7 4,6 4,2 DL Aeq,śr. [db] 4,3 5,8 5,8 5,2 5,6 6,0 6,9 6,7 8,5 7,9 10,8 3. Poziom hałasu w otoczeniu 3 typów skrzyżowań Porównanie poziomów hałasu w stałej odległości 14 12 10 W - S1 14 12 10 W - R1 od środka skrzyżowania 8 6 8 6 wpływ ukształtowania 4 4 skrzyżowania na zasięg oddziaływania hałasu 2 0 40 m 50 m m 70 m Odległość od środka skrzyżowania 2 0 40 m 50 m m 70 m Odległość od środka skrzyżowania W3 W5 W6 W2 W3 W5 W6 S1 W2 R1 11
4. Badania poziomu hałasu w otoczeniu skrzyżowań z wyspą centralną W2 W3 4 skrzyżowania w Białymstoku W5 J.K. Branickiego / Piastowska / Cz. Miłosza W6 Antoniukowska / Wierzbowa / Świętokrzyska Jana Pawła II / Konstytucji 3 Maja / Gen. W. Sikorskiego ks. J. Popiełuszki / Wrocławska / Gen. W. Sikorskiego 12
4. Badania poziomu hałasu w otoczeniu skrzyżowań z wyspą centralną 4 skrzyżowania w Białymstoku pomiar L Aeq w okresie 15 minut na wysokości 1,5 m nad jezdnią pomiar L Aeq pomiędzy wlotem a wylotem w odległości 10 m, 20 m, 30 m i 40 m od jezdni oraz w środku wyspy centralnej 1 wartości L Aeq w punkcie środkowym wyspy 1804 wartości L Aeq w punktach w otoczeniu skrzyżowania W2 W3 13
L Aeq,centr [db] L Aeq [db] udział % pojazdów PH sk [%] hałaśliwych 56 54 52 4. Badania poziomu hałasu w otoczeniu skrzyżowań z wyspą centralną 72 1) Wpływ wielkości 70 wyspy na poziom hałasu w jej punkcie środkowym 56 y = 5,97 log(x) + 43,83 R² = 0,81 y = 6,84 log(x) + 40,85 R² = 0,86 y = 5,72 log(x) 54 + 43,07 R² = 0,91 y = 5,45 log(x) + 43,17 R² = 0,87 52 50 W2 W3 W5 W6 0 1000 2000 3000 4000 5000 natężenie ruchu Qna sk [P/h] skrzyżowaniu [P/h] 35 30 25 20 15 y = 6,89 log(x) + 44,03 R² = 0,83 y = 6,54 log(x) + 44,04 10 R² = 0, y = 7,51 log(x) + 40,59 R² = 0,79 5 y = 7,74 log(x) + 39,37 R² = 0,69 0 1000 2000 3000 4000 5000 natężenie ruchu na Qskrzyżowaniu Q sk [P/h] [P/h] [P/h] W2 W3 W5 W6 Średnica wyspy Skrzyżowanie centralnej, D w [m] W2 49,2 W3 32,5 W5 31,7 W6 32,8 0 Udział W2 w ruchu W3 pojazdów W5 W6 hałaśliwych [%] 0 1000 2000 3000 4000 5000 14
63,8,9,1 63,1 67,4,1 65,7,3 L Aeq [db] L Aeq [db] L Aeq [db] L Aeq [db] L Aeq [d 70 4. Badania poziomu hałasu w otoczeniu skrzyżowań z wyspą centralną 72 70 56 54 52 50 y = 6,89 log(x) + 44,03 R² = 0,83 y = 6,54 log(x) + 44,04 R² = 0, y = 7,51 log(x) + 40,59 R² = 0,79 y = 7,74 log(x) + 39,37 R² = 0,69 0 1000 2000 3000 4000 5000 natężenie ruchu na Q sk skrzyżowaniu [P/h] Q sk [P/h] W2 W3 W5 W6 56 10 m 20 m54 52 50 2) Wpływ wielkości wyspy na poziom hałasu w otoczeniu skrzyżowania W2 W3 W5 W6 10 m 20 m Odległość punktu pomiaru 72 70 56 54 52 50 y = 7,03 log(x) + 39,94 R² = 0,87 y = 6,93 log(x) + 39,53 R² = 0,86 y = 9,23 log(x) + 31, R² = 0,93 y = 7,43 log(x) + 36,91 R² = 0,83 0 1000 2000 3000 4000 5000 natężenie ruchu na Q sk skrzyżowaniu [P/h] Q sk [P/h] W2 W3 W5 W6 Poziom hałasu obliczony w otoczeniu 4 skrzyżowań przy natężeniu ruchu na każdym Q sk = skrzyżowaniu 2500 P/h Q sk = 2500 P/h 56 y = 6,89 log(x) + 44,03 R 54 y = 6,54 log(x) + 44,04 R y = 6,89 log(x) y + = 44,03 7,51 log(x) R² = 0,83 + 40,59 R y = 52 6,54 log(x) y + = 44,04 7,74 log(x) R² = 0, + 39,37 R y = 50 7,51 log(x) + 40,59 R² = 0,79 y = 7,74 log(x) 0 1000 + 39,37 2000 R² = 0,69 3000 4 0 1000 2000 3000 4000 Q sk [P/h] 5000 Q W2 W3 W5 sk [P/h] W2 W3 W5 W6 Średnica wyspy Skrzyżowanie centralnej, D w [m] W2 49,2 W3 32,5 W5 31,7 W6 32,8 15
L Aeq,20m [db] L Aeq,10m [db] L Aeq,20m [db] 72 70 72 70 56 54 52 56 54 50 52 W2: 10 m 50 0 1000 2000 3000 00 0 2000 1000 20003000 3000 Q natężenie ruchu na Qsubskrzyżowaniu [P/h] sub [P/h] [P/h] Q sub [P/h] A-10 wlot B-10 A C-10 wlot BD-10 wlot C wlot D t B wlot C wlot D 72 70 56 54 52 50 4. Badania poziomu hałasu w otoczeniu skrzyżowań z wyspą centralną 3) Wpływ obciążenia ruchem subskrzyżowania na poziom hałasu w otoczeniu skrzyżowania 0 1000 2000 3000 Q sub [P/h] W2: 20 m natężenie ruchu na subskrzyżowaniu [P/h] A-20 B-20 C-20 D-20 16
0,7 0,6 0,5 0,7 0,7 0,6 0,7 0,7 ΔL Aeq,10m [db] 1,0 1,2 1,1 1,2 1,5 1,5 1,4 2,1 ΔL Aeq,20m [db] 1,6 1,9 2,0 3,1 L 2,7 Aeq [db] 3,2 2,2 2,6 2,5 2,7 2,7 2,7 2,7 3,1 3,3 3,4 4. Badania poziomu hałasu w otoczeniu skrzyżowań z wyspą centralną 3) Wpływ obciążenia ruchem subskrzyżowania na poziom hałasu w otoczeniu skrzyżowania 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 72 70 Różnice pomiędzy wartościami L Aeq otrzymanymi w odległościach 10 m lub 20m od krawędzi jezdni na poszczególnych skrzyżowaniach 10 m 4,0 20 m 3,5 3,0 2,5 2,0 56 y = 6,89 log(x) + 44,03 R² = 0,83 1,5 54 y = 6,54 log(x) + 44,04 R² = 0, 1,0 y = 7,51 log(x) + 40,59 R² = 0,79 52 y = 7,74 log(x) + 39,37 0,5 R² = 0,69 50 500 P/h 1000 P/h 1500 P/h 2000 P/h natężenie ruchu Q sub na [P/h] subskrzyżowaniu W2 W3 W5 W6 0,0 0 1000 2000 3000 4000 5000 Q sk [P/h] W2 W3 W5 W6 500 P/h 1000 P/h 1500 P/h 2000 P/h natężenie ruchu Q sub na [P/h] subskrzyżowaniu W2 W3 W5 W6 17
0,1 0,6 ΔL Aeq,10m [db] 0,6 1,0 1,3 1,6 2,1 2,5 2,3 3,8 ΔL Aeq,20m [db] 1,0 1,4 1,6 1,8 1,8 2,3 2,6 2,8 2,4 3,1 3,4 3,7 4,7 5,3 L Aeq,10m [db] L Aeq,20m [db] 4. Badania poziomu hałasu w otoczeniu skrzyżowań z wyspą centralną 4) Wpływ struktury rodzajowej ruchu na poziom hałasu w otoczeniu skrzyżowania 72 70 10 m 20 m 0-5% 5-10% 10-15% 56 15-20% 0 1000 2000 3000 natężenie ruchu Qna sub subskrzyżowaniu [P/h] [P/h] 67 65 63 61 59 57 55 0-5% 5-10% 53 10-15% 51 15-20% 0 1000 2000 3000 natężenie ruchu Qna sub subskrzyżowaniu [P/h] [P/h] Różnice ΔL Aeq w odległości 10 m i 20 m od krawędzi jezdni w odniesieniu do %PH sub = 0-5% 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 10 m 5-10% 10-15% 15-20% udział % poj. hałaśliwych na subskrzyżowaniu %PH sub 500 P/h 1000 P/h 1500 P/h 2000 P/h 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 20 m 5-10% 10-15% 15-20% udział % poj. hałaśliwych na subskrzyżowaniu %PH sub 500 P/h 1000 P/h 1500 P/h 2000 P/h 18
L Aeq,10m [db] L Aeq,10m [db] 4. Badania poziomu hałasu w otoczeniu skrzyżowań z wyspą centralną 5) Wpływ struktury kierunkowej ruchu na poziom hałasu w otoczeniu skrzyżowania 72 70 56 2,5 3,0 db 0 1000 2000 3000 natężenie ruchu Qna subskrzyżowaniu sub [P/h] [P/h] A-10 B-10 C-10 D-10 72 70 1,0 2,0 db W2: 10 m W6: 10 m 56 0 1000 2000 3000 natężenie ruchu Qna sub subskrzyżowaniu [P/h] [P/h] A-10 B-10 C-10 D-10 19
5. Podsumowanie Poziom hałasu w otoczeniu SzWC zależy od: rozwiązania geometrycznego (w tym wielkości wyspy centralnej) i organizacji ruchu; natężenia ruchu oraz jego struktury kierunkowej oraz struktury rodzajowej (ze szczególnym zwróceniem uwagi na charakterystyki ruchu pojazdów na najbliższym punktowi pomiaru subskrzyżowaniu). Powyższe czynniki powodują duże różnice w poziomach hałasu przy poszczególnych wlotach tego samego skrzyżowania sięgające do nawet około 3,5 db. Motylewicz M.: Klimat akustyczny w otoczeniu skrzyżowań z wyspą centralną. Rozprawa doktorska. Politechnika Białostocka, 2017. 20
III Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna TRANSEIA Oceny oddziaływania na środowisko w budownictwie komunikacyjnym 6-8 grudnia 2017, Krynica Zdrój Dziękujemy za uwagę dr inż. Marek Motylewicz m.motylewicz@pb.edu.pl dr hab. inż. Władysław Gardziejczyk, prof. PB w.gardziejczyk@pb.edu.pl 21