PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ z. 118 Transport 2017 Małgorzata Orczyk, Franciszek Tomaszewski Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu OCENA HAŁASU W AUTOBUSACH KOMUNIKACJI MIEJSKIEJ W OPARCIU O BADANIA ANKIETOWE Rękopis dostarczono: maj 2017 Streszczenie: W artykule przedstawione zostaną wybrane wyniki badania ankietowego przeprowadzonego wśród pasażerów autobusów komunikacji miejskiej w Poznaniu. Badania dotyczyły oceny hałasu i drgań podczas jazdy autobusami komunikacji miejskiej. W badaniu sondażowym pytano respondentów o ocenę hałasu, drgań i komfortu jazdy autobusami komunikacji miejskiej ponadto osoby biorące udział w ankiecie proszone byli o wskazanie miejsc w pojeździe oraz faz jazdy podczas których jest generowany największy hałas i drgania. Ostanie dwa pytania dotyczyły oceny konstrukcji autobusu pod względem panującego w nich hałasu i odczuwalnych drgań. Słowa kluczowe: hałas, drgania, autobus komunikacji miejskiej, badania ankietowe 1. WPROWADZENIE Hałas i drgania mechaniczne występujące w środkach transportu stanowią istotne źródła wpływające na komfort wibroakustyczny pasażerów oraz ich operatorów. Wielokrotne obserwacje fizjologicznej reakcji ustroju człowieka na różne parametry bodźców wibroakustycznych doprowadziły do sformułowania związków pomiędzy ich intensywnością a nasileniem zaburzeń fizjologicznych [2]. Kształtowanie odpowiedniego klimatu jeżeli chodzi o oddziaływanie hałasu i drgań w pojazdach komunikacji miejskiej jest ważnym elementem wpływającym na atrakcyjność wyboru danego środka transportu. Sprawnie działająca komunikacja miejska może przyczynić się szczególnie w miastach do znacznego ograniczenia zanieczyszczenia powietrza, oddziaływania hałasu, emisji gazów cieplarnianych i zużycia energii. W artykule przedstawione zostaną wybrane wyniki badania ankietowego przeprowadzonego wśród pasażerów autobusów komunikacji miejskiej w Poznaniu. Badania dotyczyły oceny hałasu i drgań podczas jazdy autobusami komunikacji miejskiej. W badaniu sondażowym pytano respondentów o ocenę hałasu, drgań i komfortu jazdy autobusami komunikacji miejskiej ponadto osoby biorące udział w ankiecie proszone były o wskazanie miejsc w pojeździe oraz faz jazdy podczas których jest generowany największy hałas i drgania. Ostanie dwa pytania ankiety dotyczyły oceny konstrukcji autobusu pod względem panującego w nich hałasu i odczuwalnych drgań.
226 Małgorzata Orczyk, Franciszek Tomaszewski 2. CHARAKTERYSTYKA MIASTA I TRANSPORTU PUBLICZBLICZNEGO POZNANIA Poznań to jedno z najstarszych i największych miast w Polsce. Jest ważnym ośrodkiem przemysłu, handlu, kultury, szkolnictwa wyższego i nauki. Powierzchnia miasta wynosi 262 km 2. Na koniec 2014 roku Poznań zamieszkiwało przeszło 545 tysięcy osób. Poznań stanowi także ważny węzeł komunikacyjny. Przez miasto i jego okolice przebiegają: dwie drogi ekspresowe: S5 (Grudziądz Wrocław), S11 (Koszalin Pyrzowice), trzy drogi krajowe: nr 5 (Bydgoszcz Poznań Leszno Wrocław Lubawka), nr 11 (Kołobrzeg Piła Poznań Ostrów Wielkopolski Bytom), nr 92 (Rzepin Poznań Września Konin Kutno Warszawa). cztery drogi wojewódzkie: nr 184 (Przeźmierowo Poznań Szamotuły Wronki), nr 196 (Poznań Koziegłowy Murowana Goślina Wągrowiec), nr 307 (Poznań Buk Opalenia Bukowiec), nr 430 (Poznań Luboń Puszczykowo Mosina). oraz autostrada A2 (Świecko Warszawa) przebiegająca przez południową część miasta. Wskaźnik motoryzacji na koniec 2011 roku wynosił w Poznaniu 531 samochodów osobowych przypadających na 1000 mieszkańców. Miejska infrastruktura drogowa Poznania obejmuje: 1039 km dróg kołowych, 120 km dróg rowerowych, 125 km sieci kolejowej oraz 96 linii składających się na komunikację miejską. Głównym przewoźnikiem jeżeli chodzi o transport publiczny w mieście jest Miejskie Przedsiębiorstwo Komunikacyjne Sp. z o. o. Aktualnie na transport publiczny w Poznaniu składa się: 19 linii tramwajowych i 77 linii autobusowych. Według stanu na 2015 rok długość linii tramwajowych w Poznaniu wynosiła 257 km a autobusowych 880 km. Średnia prędkość komunikacyjna z jaką poruszały się autobusy i tramwaje w mieście wynosiła 19,38 km/h dla tramwajów oraz 21,78 km/h dla autobusów. Wskaźnik uruchomienia taboru kształtował się na poziomie 77% dla tramwajów i 88% dla autobusów a punktualność kursowania taboru w mieście wynosiła około 86% dla tramwajów i 76% dla autobusów. Przejazdy w mieście są realizowane 594 pojazdami z czego wagony tramwajowe stanowią 313 sztuk a na autobusy przypada 281 sztuk pojazdów. W większości po Poznaniu jeżdżą nowoczesne konstrukcje pojazdów. W przypadku komunikacji tramwajowej około 30% to tabor niskopodłogowy najwięcej bo aż 45 sztuk to wagony Solaris Tramino, 14 sztuk to wagony Siemens Combino, 10 sztuk to wagony Tatra RT6N1, oraz 24 sztuki to wagony częściowo niskopodłogowe Moderus Beta. Pozostałe wagony tramwajowe w ilości 221 sztuk to wagony typu 105N i niemieckie wagony Düwag GT6, GT8 i GT8/0.
Ocena hałasu i drgań w autobusach komunikacji miejskiej w oparciu o badania ankietowe 227 Środki komunikacji autobusowej w większości stanowią autobusy marki Solaris Urbino 232 sztuki oraz autobusy marki MAN 72 sztuki. Autobusy Solaris Urbino występują w Poznaniu w trzech długościach: 8,6 m, 12 m, 18 m i jeden pojazd Solaris Hybrid 18 m. Flota autobusowa MPK Poznań w 53% to tabor charakteryzujący się najwyższą normą emisji spalin EURO 5, EEV i EURO 6 a tylko około 10% autobusów normą emisji spalin EURO 2 [1, 3, 4, 5]. 3. WYNIKI BADAŃ ANKIETOWYCH Ocenę klimatu wibroakustycznego panującego w autobusach komunikacji miejskiej przeprowadzono wśród mieszkańców miasta Poznania w roku 2013. Badania prowadzono w pobliżu największych węzłów przesiadkowych należały do nich następujące miejsca: rondo Rataje, ul. Garbary i trzy duże pętle: dworzec Śródka, Górczyn i Sobieskiego. W badaniach wzięło udział 545 osób z czego 270 stanowiły kobiety a 275 to mężczyźni. Opracowany na potrzeby przeprowadzonego badania sondażowego formularz ankiety składał się z 24 pytań mających charakter zamknięty. Pierwsze osiem pytań dotyczyło informacji ogólnych związanych z samymi respondentami, celem podróży i czasem korzystania z autobusów. Pytania od 9 do 11 związane były z oceną przez podróżnych komfortu jazdy autobusami oraz wskazaniem czynników, które w istotny i mało istotny sposób wpływają na komfort podróży. Kolejne trzy pytania dotyczyły głosowych informacji, które występują w autobusach i są związane z zapowiedziami przystanków oraz informacją o zamykaniu drzwi. Pytania od 15 do 24 odnosiły się bezpośrednio do oceny przez podróżnych komfortu wibroakustycznego panującego w autobusach komunikacji miejskiej. W tablicy 1 przedstawiono zestawienie wieku uczestniczących w badaniu ankietowym osób. Struktura wiekowa osób biorących udział w badaniu ankietowym Tablica 1 Warianty odpowiedzi Liczba osób wskazujących poszczególne warianty odpowiedzi Procent liczby osób wybierających poszczególne warianty odpowiedzi poniżej 18 lat 84 15% 18 30 lat 214 39% 31 40 lat 98 18% 41 50 lat 66 12% powyżej 50 lat 83 15% razem 545 100% Największą grupę prze ankietowanych osób bo aż 39% stanowiły osoby w wieku 18 30 lat. Pozostałe kategorie wiekowe (poniżej 18 lat, 31 40 lat, 41 50 lat i powyżej 50 lat) kształtowały się miej więcej na tym samym poziomie i nie przekroczyły 20%. Tabela 2 zawiera zestawienie wykształcenia, które deklarowały uczestniczące w ankiecie osoby.
228 Małgorzata Orczyk, Franciszek Tomaszewski Warianty odpowiedzi Wykształcenie ankietowanych osób Liczba osób wskazujących poszczególne warianty odpowiedzi Tablica 2 Procent liczby osób wybierających poszczególne warianty odpowiedzi podstawowe 88 16% zawodowe 79 14% średnie 247 45% wyższe 131 24% razem 545 100% Wśród ankietowanych osób 45% respondentów deklarowało posiadanie wykształcenia średniego. Drugą pod względem liczebności grupą 24% były osoby mające wykształcenie wyższe. Pozostałe rodzaje wykształcenia: podstawowe i zawodowe wskazywało 16% i 14% osób biorących udział w ankiecie. Wśród osób biorących w badaniu ankietowym 37% osób wskazało, że codziennie korzysta z autobusów komunikacji miejskiej. Kilka razy w tygodniu 23% respondentów, kilka razy w miesiącu 18% ankietowanych. Natomiast raz w tygodniu, raz w miesiącu i rzadziej niż raz w miesiącu niespełna 10% osób. Najczęstszym powodem korzystania ankietowanych z autobusów komunikacji miejskiej był wyjazd prywatny. Tą opcję odpowiedzi wybrało 31% ankietowanych. Następnie dojazd do szkoły 29% i pracy 23% respondentów. Tylko 3% osób wypełniających ankietę wskazało, ze korzysta z autobusów podróżując służbowo. Natomiast 14% osób nie chciało zdradzać swojego celu podróży, wybierając opcję inny. Na pytanie dotyczące jednostkowego czasu podróży autobusem w większości 32% respondentów odpowiadało, że ten czas wynosi od 15 30 minut. Do 10 minut korzysta 17% osób powyżej 30 minut 12% osób a tylko 7% badanych wskazywało, że jednostkowy czas ich podróży autobusem wynosi do 5 minut. 4. OCENA KOMFORTU WIBROAKUTYCZNEGO PODCZAS JAZDY AUTOBUSAMI KOMUNIKACJI MIEJSKIEJ Ocenę komfortu wibroakustycznego przeprowadzono pytając ankietowanych o następujące kwestie: Jak Pan/Pani ocenia hałas/drgania generowane podczas jazdy autobusu W którym miejscu w pojeździe hałas i drgania są najbardziej uciążliwie, podczas jakiej fazy jazdy autobusem hałas i drgania są największe. Ostatnie dwa pytania dotyczyły wskazania które konstrukcje autobusów jeżdżące po Poznaniu (krótkie 8,6 m, długie 12 m i przegubowe 18 m) są najgłośniejsze i w których drgania są najbardziej odczuwalne. Poniżej przedstawiono wybrane wyniki przeprowadzonego badania ankietowego.
Ocena hałasu i drgań w autobusach komunikacji miejskiej w oparciu o badania ankietowe 229 Na rysunku 1 przedstawiono wyniki odpowiedzi na pytanie jak ocenia Pan/Pani komfort jazdy autobusami komunikacji miejskiej. Rys 1. Rozkład odpowiedzi na pytanie Jak ocenia Pan/Pani komfort jazdy autobusami komunikacji miejskiej Na pytanie dotyczące oceny komfortu jazdy autobusami komunikacji miejskiej 40% respondentów oceniło, ze jest od dobry, a 37% średni. Na pozostałe opcje odpowiedzi: bardzo dobry, zły i bardzo zły odpowiedziało 10% osób biorących udział w ankiecie. Na rysunku 2 zestawiono podsumowanie odpowiedzi na pytanie Jak ocenia Pan/Pani hałas i drgania panujące w autobusie podczas jazdy. Rys 2. Rozkład odpowiedzi na pytanie Jak ocenia Pan/Pani hałas i drgania panujące w autobusie podczas jazdy Na pytanie Jak ocenia Pan/Pani hałas panujący w autobusie podczas jazdy dla 52% respondentów hałas panujący wewnątrz pojazdu został oceniony jako średnio uciążliwy. 21% osób biorących udział w ankiecie oceniło hałas jako mało uciążliwy. Tylko dla 17%
230 Małgorzata Orczyk, Franciszek Tomaszewski był on bardzo uciążliwy, 5% respondentów uznało, że hałas podczas jazdy autobusów jest skrajnie uciążliwy i nie uciążliwy. W przypadku oceny przez respondentów drgań generowanych podczas jazdy autobusów komunikacji miejskiej rozkład odpowiedzi przedstawia się podobnie jak w przypadku hałasu. Dla 48% osób są one średnio uciążliwe, 23% respondentów oceniło drgania jako mało uciążliwe. 19% twierdziło, że są one bardzo uciążliwe. Natomiast niespełna 7% respondentów uznało że są one skrajnie uciążliwe lub nie uciążliwe w ogóle. Kolejne dwa pytania dotyczyły kwestii, w którym miejscu podczas jazdy w pojeździe hałas i drgania są najbardziej uciążliwe. Na rysunku 3 przedstawiono podsumowanie pytania dotyczącego hałasu, a na rysunku 4 podsumowanie dotyczące odczuwania przez respondentów drgań w autobusach podczas jazdy. Rys 3. Rozkład odpowiedzi na pytanie W którym miejscu w autobusie zdaniem Pana/Pani hałas jest największy Dla 42% osób biorących udział w ankiecie największy hałas w autobusie panuje na końcu pojazdu przy silniku, 11% respondentów wskazywało, że miejscem gdzie hałas podczas jazdy jest największy są przeguby. 16% uznało, że jest on jednakowy w całym pojeździe a 17% nie miało zdania na ten temat. Pozostałe warianty odpowiedzi (na miejscu dla osoby niepełnosprawnej, z przodu pojazdu przy kierowcy i w środkowej części autobusu) nie przekroczyły 10% odpowiedzi.
Ocena hałasu i drgań w autobusach komunikacji miejskiej w oparciu o badania ankietowe 231 Rys 4. Rozkład odpowiedzi na pytanie W którym miejscu w autobusie zdaniem Pana/Pani drgania są najbardziej odczuwalne W przypadku wskazania miejsca przez respondentów gdzie generowane podczas jazdy drgania są największe rys 4 to 32% ankietowanych wskazało koniec pojazdu przy silniku, 19% miejsce w pobliżu przegubów. Pozostałe wskazane w ankiecie miejsca to: w środkowej części autobusu 6% odpowiedzi, na miejscu dla osoby niepełnosprawnej i nad kołami 3% i z przodu pojazdu przy kierowcy 2% odpowiedzi. 18% osób uznało, że drgania są jednakowo odczuwalne w całym pojeździe a 17% nie miało zdania na ten temat. Na rysunku 5 przedstawiono zestawienie odpowiedzi na pytanie podczas jakiej fazy jazdy autobusu hałas jest największy. W pytaniu tym zdarzało się że respondenci udzielali więcej niż jednej odpowiedzi. Rys 5. Rozkład odpowiedzi na pytanie Podczas jakiej fazy jazdy autobusu hałas jest największy Na pytanie podczas jakiej fazy jazdy autobusu hałas jest największy 29% respondentów odpowiedziało, że podczas ruszania autobusu z przystanku. 21% osób uznało, że hałas jest
232 Małgorzata Orczyk, Franciszek Tomaszewski największy gdy autobus jedzie po uszkodzonej nawierzchni. 13% twierdziło, że hałas jest największy gdy autobus porusza się z dużą prędkością. Pozostałe warianty odpowiedzi nie przekroczyły 10% i wynosiły odpowiednio jazda ze stałą prędkością 2%, hamowanie i gwałtowne hamowanie 5%, postój z włączonym silnikiem 8%, otwieranie i zamykanie drzwi 4%, zapowiedzi przystanków lub zamykania drzwi 2%, gdy autobus jedzie po kostce brukowej i gdy autobus przejeżdża przez torowisko tramwajowe 7% odpowiedzi. Rysunek 6 przedstawia natomiast podsumowanie odpowiedzi na pytanie podczas jakiej fazy jazdy generowane drgania w autobusie są najbardziej odczuwalne. Rys 6. Rozkład odpowiedzi na pytanie Podczas jakiej fazy jazdy generowane drgania w autobusie są najbardziej odczuwalne W przypadku drgań rozkład odpowiedzi przedstawia się następująco: 26% osób wskazało, że drgania są najbardziej odczuwalne gdy autobus jedzie po uszkodzonej nawierzchni, 17% respondentów uznało, że podczas postoju autobusu z włączonym silnikiem, 14% w trakcie ruszania z przystanku, 12% gdy autobus jedzie po kostce brukowej, 10% podczas jazdy z dużą prędkością. Poniżej 10% odpowiedzi uzyskały następujące warianty odpowiedzi: hamowanie i gwałtowne hamowanie, jazda ze stałą prędkością, przejazd autobusu przez torowisko tramwajowe. Ostatnie dwa pytania dotyczyły: w jakich autobusach jeżdżących w Poznaniu hałas jest największy i drgania są najbardziej odczuwalne. Na rysunku 7 przedstawiono rozkład odpowiedzi na te pytania.
Ocena hałasu i drgań w autobusach komunikacji miejskiej w oparciu o badania ankietowe 233 Rys 6. Rozkład odpowiedzi na pytanie W jakich konstrukcjach autobusów hałas jest największy i w jakich autobusach drgania są najbardziej odczuwalne Generalnie respondenci biorący udział w badaniu ankietowym nie potrafili wskazać najgłośniejszych i najbardziej odczuwalnych pod kątem drgań konstrukcji autobusów. Odpowiedzi na zadane pytania rozkładały się następująco W pytaniu dotyczącym wskazania typu autobusu w którym hałas jest największy 35% odpowiadających na to pytanie nie miało zdania na ten temat. 20% uznało, że hałas jest taki sam we wszystkich typach autobusów. Niespełna 20% ankietowanych potrafiło wskazać typ autobusu w którym hałas jest największy 18% twierdziło, że są to autobusy krótkie 8,6 m, 15% autobusy przegubowe 18 m i 12% respondentów uznało, że największy hałas panuje w długich autobusach 12 m. W przypadku oceny drgań 36% respondentów nie miało zdania na ten temat. Pozostałe opcje odpowiedzi tj. (autobusy krótkie (8,6 m), długie (12 m), przegubowe (18 m) oraz takie same we wszystkich) nie przekroczyły 20% i kształtowały się na podobnym poziomie. 5. PODSUMOWANIE Wykonane badania ankietowe dotyczące oceny komfortu wibroakustycznego panującego w autobusach komunikacji publicznej jeżdżących w Poznaniu wykazały następujące rezultaty: 40% osób biorących udział w badaniu ankietowym oceniło że komfort podróży autobusami komunikacji miejskiej jest dobry, a 37% osób uważało że jest średni. Generalnie ocena hałasu i drgań podczas jazdy autobusem jest oceniana przez ankietowanych na podobnym poziomie 52% respondentów oceniło że hałas i generowane drgania panujące w pojeździe podczas jazdy są średnio uciążliwe. Miejscami o największym poziomie drgań i hałasu w pojeździe jest tył pojazdu miejsce przy silniku. Miejsca te wskazywało 42% ankietowanych. Drugim miejscem gdzie hałas i drgania są najwyższe to miejsce w pobliżu przegubów. Odpowiedź tą wskazało około
234 Małgorzata Orczyk, Franciszek Tomaszewski 11% respondentów. Niecałe 20% osób wskazywało, że poziom hałasu i drgań w pojeździe jest jednakowy we wszystkich miejscach oraz nie miało zdania na ten temat. Rozbieżności dotyczące uciążliwości hałasu i generowanych drgań były w pytaniach dotyczących wskazania faz jazdy pojazdu. Fazą jazdy podczas której jest generowanych największy poziom hałasu to zdaniem 29% respondentów to ruszanie z przystanku, 21% osób uznało że jest to jazda po uszkodzonej nawierzchni a 13% wskazało, że jest to jazda autobusu z dużą prędkością. W przypadku generowania drgań to fazą gdzie są one najbardziej uciążliwe to 26% osób uznało że jest to jazda po uszkodzonej nawierzchni, 17% postój z włączonym silnikiem a według 14% ruszanie z przystanku. Biorący udział w badaniu ankietowym nie potrafili jednoznacznie ocenić która konstrukcja autobusów (krótkie 8,6 m, długie 12 m czy przegubowe 18 m) jest najgłośniejsza jeżeli chodzi o hałas i generowane drgania. Prezentowane wyniki badań, zrealizowane w ramach tematu nr 05/52/DSPB/0259, zostały sfinansowane z dotacji na naukę przeznaczonej przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego. Bibliografia 1. Główny Urząd Statystyczny Rocznik Statystyczny Rzeczpospolitej Polskiej 2015. Warszawa 2014. 2. Nader M., Modelowanie i symulacja oddziaływania drgań pojazdów na organizm człowieka. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2001. 3. Orczyk M., Analiza i ocean hałasu komunikacyjnego na przykładzie miasta Poznania. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej seria Transport. 2013, z. 98 s. 499 507. 4. Raport roczny MPK 2015. Komunikat internetowy www.mpk.poznan.pl grudzień 2016. 5. Thiem J., Mikołajczyk M., Maćkowiak A., Kempa B., Popławski M., Thiem J., Plan zrównoważonego rozwoju publicznego transportu zbiorowego dla miasta Poznania na lata 2014-2025. Poznań 2014. Biuletyn Informacji publicznej Urząd Miasta Poznania. Komunikat internetowy www.bip.poznan grudzień 2016. EVALUATION OF NOISE IN BUSES OF PUBLIC TRANSPORT ON THE BASIS ON SURVEY RESEARCH Summary: This article presents selected results of survey research carried out among passengers of buses of public transport in Poznan. The research related to evaluation of noise and vibrations while riding buses of public transport. The respondents of the survey were asked to evaluate noise, vibrations and ride comfort of buses of public transport and also were asked to point places in the bus and phases of the ride that generate the highest level of noise and vibrations. The last two questions related to evaluation of the structure of the bus taking into account noise and felt vibrations inside. Keywords: noise, vibration of a bus of public transport, survey research