Lundi 17 septembre 2007

Recherche et innovationResearch and innovationPrise en compte de l'environnement au quotidien Taking environment into account

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INFRASTRUCTURES ROUTIERES ET POLLUTION SONORE

ROAD INFRASTRUCTURE AND NOISE POLLUTION

LCPC, LRPC Strasbourg, LRPC Blois, CECP RouenContacts : Fabienne Anfosso - +33 (0)2 40 84 57 92 ; Loïc Toussaint - +33 (0)3 88 77 46 00 ;

Régis Boittin - +33 (0)2 54 55 49 40 ; Nathalie Marty - +33 (0)2 35 68 92 99

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Modélisation du bruit de contact pneu-chaussée / Tire-road noise modelingModèle physique de contact / Physical modeling for tire-road contact

Modèle analytique de contact 3D pour le calcul de la distribution de pression à l’interface pneu-chaussée (Thèse J. Cesbron)

3D analytical contact model for the prediction of pressure distribution in the tire-road contact patch (PhD J. Cesbron)

Partenariats / Collaboration : LCPC, ENPC, ECN, GdR n°2493 « Bruit des Transports »

X (mm)

Y (m

m)

0 50 100 150 2000

50

100

150

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

z (mm)

Cartographie de texture3D texture measurement

x (mm)

y (m

m)

-60 0 -40 -20 4020 60

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

800

0.5

1

1.5

2

2.5

3p (MPa)

Calcul d’empreinteCalculation of tire print

Comparaison calcul / mesureComparison prediction / measurement

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Modélisation du bruit de contact pneu-chaussée / Tire-road noise modelingModèle hybride « texture-bruit » / Hybrid model for tire-road contact

Modèle physique et statistique pour la prévision du bruit de roulement àà partir d’un relevé de texture. Projets PREDIT et DEUFRAKO « P2RN »

Physical and analytical model for the prediction of rolling noise from texture profile. PREDIT and DEUFRAKO « P2RN » projects

Partenariats / Collaboration : LCPC, INRETS, ENPC, COLAS, EIFFAGE-TP, BAST (Germany), MÜLLER-BBM (Germany)

Relevé de profil de texture Measurement of 2D texture profile

Prévision d’un niveau de bruit au passage et de son spectre

Predicted pass-by noise level and spectrum

HIBRID HIBRID MODELMODEL

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

LAmax

100H

z12

5Hz

160H

z20

0Hz

250H

z31

5Hz

400H

z50

0Hz

630H

z80

0Hz

1000

Hz12

50Hz

1600

Hz20

00Hz

2500

Hz31

50Hz

4000

Hz50

00Hz

Frequency (Hz)

Pass

-by

Lmax

(dB

)

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Mesure du bruit de roulement / Rolling noise measurementDéveloppement d’une méthode et d’un matériel pour la mesure en continu du bruit de roulement :

Mesure des performances acoustiques de revêtementsde chaussée (caractérisation et vérification)

Diagnostic et suivi d’un réseauExploitable en sites urbains et interurbainsPermet le contrôle de l’homogénéité acoustique

Development of a dynamic rolling noise measurement system (Close ProXimity)

Measurement of acoustic performances of road surfaces(labelling and checking)

Acoustic monitoring of road networksFor urban and non urban networks

Acoustic homogeneity can be evaluated

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Equipement de mesure de bruit en continu / CPX measurement deviceVéhicule instrumenté avec pneumatique standard :

3 positions de microphones : 2 latérales (ISO), 1 arrière

Acquisition :à chaque tour de roue : 3 voies acoustiques+ commentaires + 1 voie abscisse / vitessedéclenchement automatique + codage des évènements

Logiciel d’exploitation des résultatsCodage, analyse par tronçons, correction de vitesse et édition des résultats

Test Vehicule with on board equipment, and common tires

3 microphone positions : 2 side (ISO), 1 rear

Post-processing softwareEvent handling, segmentation, speed correctionand report generation

0.8

0.1

0.20.20.1

0.150.2

Data acquisition3 acoustic channels + comments + 1 position/speed channel

Automatic start + event logger

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Principes / PrinciplesMesure par pas de distance constant Δm = tour de roue

Measurement with constant distance step Δm = wheel circumferenceTrois types d’exploitation pour trois objectifs

M1 : caractérisation d’une formule de revêtement : minimum 5 passages, régression en vitesseM2 : réception d’un revêtement : moyenne sur 3 passages à une vitesse de référenceM3 : auscultation d’un réseau routier : 1 seul passage, détermination de zones bruyantes, intermédiaires et peu bruyantes

Three types of post-processing for three objectivesM1: characterization of pavement product: minimum 5 runs, regression analysis for all different speedsM2: pavement checking with respect to specifications: average of 3 runs at the reference speed

M3: road network monitoring: single-pass measurement, to identify noisy, medium, and low noise sections

ΔL : tronçon

Δm : échantillon LAeq[Δm](V)

LAeq[ΔL](V) moyenne des LAeq[Δm ](V)

section testée

/ sample

/ portion / average of

/ tested section

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Sensibilité aux bruits parasites / sensitivity of CPX to external noise sourcesBruit moteur et bruit aérodynamique

Engine and aerodynamic noise

/ Engine + aerodynamic noise

/ Immunity zone

/ Global usage limit – Laeq – ISO microphones

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Sensibilité aux bruits parasites / sensitivity of CPX to external noise sourcesInfluence du trafic environnant

Essais en statique et dynamique avec véhicules maîtrisés

Mesure sur route à deux périodes de la journée avec fort et faible trafic pour comparaison des résultats

⇒ Bonne immunité au trafic environnant sauf où V(véhicule mesure) très inférieur à Vréglementaire notamment pour les véhicules lourds.

Influence of the surrounding trafficStatic and dynamic tests with controlled vehicles

Measurements on road at two moments of the day (low and high traffic) for comparison

⇒ Good immunity against surrounding traffic noise sources except when V(measurement vehicle) much lower than speed limit, especially with respect to HGV Exemple : dépassement par un TR à +10 kmh

/ Example : pass-by of HGV at +10 kmh

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Exemple d’application de la mesure / example of application of CPX measurementsModule 3 : auscultation d’un long linéaire / Long distance monitoring

Diagnostic d’un réseau, détection et géoréférencement des revêtements bruyants

Superposition des groupes d’habitats en vue d’une amélioration de l’ambiance acoustique

Diagnosis of a network, detection and georeferencing of noisy road surfaces

Combining dwelling areas and noisy road sections for the planning of pavement renewal.

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Autres applications (recherche) / Other applications (research)Evaluation de la relation entre mesure en continu et mesure au passage

Projet PREDIT “Texture-Bruit”

Relationship between pass-by and CPX measurementsPREDIT project “Texture-Noise”

Influence des discontinuités de surface sur le bruitProjet européen « SILENCE »

Influence of pavement discontinuities on noiseEuropean project « SILENCE »

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Projet d’industrialisation du matériel / Project for industrial developmentMontage d’un projet de développement (2006-2007) :

Equipe projet :- LRPC Blois - LCPC/ESAR- CECP Rouen - LRPC Clermont-Ferrand

Réalisation d’un prototype (CECP Rouen) :- Système d’acquisition sur 3 voies acoustiques.- Intégration sous APO (Architecture Porte-Outils).- Système de fixation adaptable sur tout véhicule.

Development project (2006-2007) :

Project team :- LRPC Blois - LCPC/ESAR- CECP Rouen - LRPC Clermont-Ferrand

Development of an industrial prototype (CECP Rouen) :- 3 channels acoustic acquisition system- Integration into APO(Carries Tools Architecture)- Fixation system usable on any vehicle

Logiciel d’acquisition - Mesure du Bruit de RoulementSoftware interface – Measurement of Rolling Noise

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Projet d’industrialisation du matériel / Project for industrial developmentDéveloppement d’un logiciel d’aide à l’exploitation des mesures :

Visualiser les données.

Ajuster – Filtrer – Coder les données.

Émission d’un PV d’essai conforme à laméthode d’essai N°63 (module M1, M2ou M3) et à la norme expérimentaleNF XPS 31-145.

Software development for data post-processing

Display of measured dataAdjustment – Filtering - Coding dataEdition of data report in accordance withLPC Test Procedure n°63 (M1, M2 or M3 module)and with Technical Specification AFNOR XPS 31-145

Logiciel d’exploitation associé au matériel -Mesure du Bruit de Roulement-

Post processing software of –Measurement of Noise Rolling - device

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Projet d’industrialisation du matériel / Project for industrial developmentApplication sur véhicule Porte-Outils POMMAR :

Installation du matériel mlpc® -Mesure du Bruitde Roulement- sur POMMAR.

Mise en œuvre alternative ou simultanée avecles autres matériels mlpc® d’auscultation routière.

Application on multifuction vehicle POMMAR :

mlpc® - Measurement of Rolling Noise –installed on POMMAR.

Alternative or simultaneous implementation withother mlpc® road analysers.

Véhicule POMMAR équipé du matériel -Mesure du Bruit de Roulement-POMMAR vehicle equipped with – Measurement of Rolling Noise - device