Vejstøj - Roadway noise
Vejstøj er den samlede lydenergi, der stammer fra motorkøretøjer . Den består hovedsageligt af vejoverflade , dæk, motor / transmission, aerodynamiske og bremseelementer . Støj fra rullende dæk, der kører på fortov, viser sig at være den største bidragyder til motorvejsstøj og øges med højere køretøjshastigheder.
I udviklede lande og udviklingslande bidrager vejstøj en forholdsmæssigt stor andel af den samlede samfundsmæssige støjforurening . I USA bidrager det mere til miljøstøjeksponering end nogen anden støjkilde.
Historie
Kørestøj begyndte at blive målt på en udbredt måde i 1960'erne, da computermodellering af dette fænomen begyndte at blive meningsfuld. Efter passage af National Environmental Policy Act og Noise Control Act steg kravet om detaljeret analyse, og beslutningstagere begyndte at se på akustiske forskere for at få svar på planlægning af nye veje og design af støjreduktion .
Delvise forbud mod motorkøretøjer fra byområder har vist sig at have minimal indvirkning på reduktion af lydniveauer (som det ville blive tydeligt fra senere modelleringsundersøgelser) for eksempel resulterede det delvise forbud i Göteborg, Sverige i en mindskelig reduktion af lydniveauerne.
Regulering i EU og Japan af dæk- og motortogstøj har kun søgt at reducere støj med ca. 3 dB og vil kun langsomt træde i kraft, fordi nogle få ældre støjende køretøjer kan dominere lydbilledet.
Små reduktioner i køretøjsstøj opstod i 1970'erne, da stater og provinser håndhævede dæmpede køretøjsforordninger.
Bilstøjens støj har ikke ændret sig meget i løbet af de sidste tre årtier; hvis trenden i brugen af hybridbiler fortsætter, vil der dog forekomme betydelig støjreduktion, især i trafikstrømningsregimet under 35 miles i timen. Hybridkøretøjer er så stille ved lave hastigheder, at de skaber et fodgængersikkerhedsproblem, når de bakker eller manøvreres, når de parkerer osv. (Men ikke når man kører fremad) og er derfor typisk udstyret med advarselslyde til elbiler .
Årsager
Fart
Trafikoperationsstøj påvirkes væsentligt af køretøjshastigheder, da lydenergi omtrent fordobles for hvert trin på ti miles i timen i køretøjets hastighed; en undtagelse fra denne regel forekommer ved meget lave hastigheder, hvor bremsning og accelerationsstøj dominerer over aerodynamisk støj.
Køretøjer
Lastbiler bidrager med en uforholdsmæssig støj ikke kun på grund af deres store motorer, men også højden på dieselstakken og den aerodynamiske træk. Betydelig indvendig støj er normalt til stede i bevægelige motorkøretøjer; faktisk er passagerer generelt ikke klar over, at disse niveauer er høje, fordi erfaring har ført til, at bilister forventer niveauer, der normalt overstiger 65 dBA .
_Br%C3%BCel_Kj%C3%A6r_2225.jpg)
Overflader
Kørebaneoverfladetyper bidrager til forskellige støjniveauer. Af de almindelige typer overflader i moderne byer er der en forskel på 4 dB mellem de højeste og de blødeste: chiptætningstype og rillede veje er de højeste, og betonoverflader uden afstandsstykker er de mest støjsvage, og asfaltoverflader er omtrent gennemsnitlige.
Gummieret asfalt (der bruger genbrugte gamle dæk) er meget mere støjsvag og er allerede meget udbredt. Eksperimentelle porøse elastiske vejoverflader (PERS) kan halvere vejstøj. PERS er lavet ved at tilføje slibede dæk til asfaltbelægningsmateriale.
Undersøgelser har vist, at skæring af langsgående riller i fortovet reducerer støj.
Dæk
Dæktyper kan forårsage 10 dB (A) variationer i støj, baseret på en 2001-prøve på 100 kommercielt tilgængelige dæk. Fra 2001 var der ingen sammenhæng mellem greb og støj. Støjsvage dæk kan have lidt lavere rullemodstand. Dækmærkning for støj, greb og rullemodstand er blevet bredt introduceret i Europa, hvor støjende dæk beskattes.
Geometri
Vejbane geometriske og omgivende terræn er indbyrdes, eftersom udbredelsen af lyd er følsom over for den samlede geometri og må overveje diffraktion (bøjning af lydbølger omkring forhindringer), refleksion , formalet bølge dæmpning, spredning tab og brydning . En simpel diskussion indikerer, at lyden mindskes, når lydstien blokeres af terræn eller forbedres, hvis kørebanen er hævet for at udsende; kompleksiteten ved variabel interaktion er imidlertid så stor, at der er mange undtagelser fra dette enkle argument.
Vind
Mikrometeorologi er signifikant ved, at lydbølger kan brydes af vindgradienter eller termokliner , hvilket effektivt afskediger effekten af nogle støjbarrierer eller terrænintervention.
Hindringer
Geometri af områdestrukturer er et vigtigt input, da tilstedeværelsen af bygninger eller vægge kan blokere lyd under visse omstændigheder, men reflekterende egenskaber kan øge lydenergien andre steder.
Computermodeller
På makroniveau kræves løbende forskning i nationale og verdensomspændende reaktioner på vejstøjforurening - spørgsmål inkluderer valg af vejoverflade, regulering og beskatning af støjende design og løbende inspektion af individuelle køretøjer.
På mikroniveau ved styring af bestemte veje er det på grund af kompleksiteten af de ovenfor diskuterede variabler nødvendigt at oprette en computermodel, der kan analysere lydniveauer i nærheden af veje. De første meningsfulde modeller opstod i slutningen af 1960'erne og begyndelsen af 1970'erne, der adresserede støjlinjekilden (f.eks. Vejbane). To af de førende forskerhold var BBN i Boston og ESL i Sunnyvale, Californien . Begge disse grupper udviklede komplekse matematiske modeller for at muliggøre undersøgelse af alternative vejvejsdesign, trafikoperationer og støjreducerende strategier i en vilkårlig indstilling. Senere modelændringer er blevet udbredt blandt statens transportafdelinger og byplanlæggere, men nøjagtigheden af tidlige modeller har haft ringe ændring i 40 år.
Generelt sporer modellerne lydstrålebundter og beregner spredningstab sammen med strålebundtdivergens (eller konvergens) fra brydningsfænomener. Diffraktion adresseres normalt ved at etablere sekundære emittere på ethvert sted med topografisk eller antropomorf "skarphed" (såsom støjbarrierer eller bygningsoverflader). Meteorologi kan adresseres på en statistisk måde, der muliggør faktisk vindroser og vindhastighedsstatistikker (sammen med termoklinedata). Nylige modeller har også forsøgt at forudsige niveauer af lokal luftforurening baseret på en analyse af specifikke frekvenser, der er relateret til dæk- og motorstøj.
Casestudier af vejdesign
Et interessant tidligt tilfælde, hvor to af de førende modeller blev stillet mod hinanden, involverede en foreslået udvidelse af New Jersey Turnpike fra seks til tolv baner. De BBN og ESL -modeller var på modstående sider af en sag besluttet i New Jersey Superior Court. Denne sag i begyndelsen af 1970'erne var et af de første amerikanske eksempler på akustiske forskere, der spillede en rolle i designet af en større motorvej. Modellerne tillod domstolen at forstå virkningerne af kørebanens geometri (bredde i dette tilfælde), køretøjshastigheder, foreslåede støjbarrierer , bolig tilbageslag og fortovstyper. Resultatet var et kompromis, der involverede væsentlig afbødning af støjforureningspåvirkningerne.
En anden tidlig sag involverede den foreslåede udvidelse af Interstate 66 gennem Arlington, Virginia . Den sagsøger , Arlington koalitionen om Transport sagsøgt Virginia Department of Transportation på grund af luftkvalitet , støj og naboskab forstyrrelser. For at analysere vejstøj blev ESL-modellen brugt af sagsøgeren, der delvis vandt denne sag på grund af computermodelens troværdighed. Sagen blev taget op igen et årti senere, og der blev aftalt et stærkt reduceret motorvejsdesign med transitelement og omfattende støjreduktion.
Senere sager har fundet sted i hver stat, både i omstridte handlinger og i rutinemæssig motorvejsplanlægning og design. Offentligheden såvel som statslige agenturer er blevet opmærksomme på værdien af akustisk videnskab for at give nyttig indsigt i vejbanedesignprocessen.
Verdensomspændende perspektiv
Selv uden regulering er der stærke individuelle økonomiske pres for mere støjsvage køretøjer, fordi ejere og arbejdsgivere ser støjsvage køretøjer som mere luksuriøse og mindre stressende. De strammere lovgivningsmæssige krav i EU og Japan tilskynder til støjsvagere design selv i uregulerede lande, fordi de fleste bilproducenter stræber efter internationalt salg. På den anden side foretrækker individuelle ejere af motorcykler, 'boom-box' biler (med meget høje musikanlæg) og 'muskelbiler' måske deres køretøj til at være højere (i det mindste ved tomgang eller lave hastigheder) og sådan støj (ofte fra modificerede udstødningssystemer) kan kun kontrolleres ved løbende inspektion og sanktioner.
Flere undersøgelser har konkluderet, at reducering af trafikstøjforurening er billig eller omkostningseffektiv. Sådanne undersøgelser inkluderer overvejelse af den reducerede værdi af støjpåvirkede ejendomme, omkostningerne ved at støtte en spredt befolkning 'forsøger at komme væk fra al støj' og de øgede sundhedsudgifter, der statistisk kan henføres til et mere støjende miljø.
Europæisk teknologi begyndte at efterligne USAs behandling af kørestøj i 1980'erne, selvom de nationale krav til støjstudier generelt er mindre strenge end USA. I udviklingslande repræsenterer støjforurening fra motorkøretøjer en betydelig indvirkning, men teknologier er ikke så avancerede som i vestlige nationer. For eksempel illustrerer et nyligt papir fra Iran et teknologiniveau, som De Forenede Stater stødte på i 1960'erne. Den Europæiske Union har for nylig foreslået et sæt krav til køretøjsdæk svarende til dem, der blev introduceret i USA i 1970'erne.
I Mumbai , Indien, ses overdreven tudring og vejstøj som en betydelig gener. Det lokale politi iværksatte et eksperimentelt program i 2020 for at forbinde den tidslængde af røde lys til en omgivende støjsensor, hvilket øger rødt lys, hvis omgivende støj fra trafikken overskrider grænserne. Dette virker afskrækkende for brugen af hornet.
Se også
- Støjbarriere for en dybere indsigt i vejbelysningsreduktion ved hjælp af fysiske barrierer
- Støjreduktion til diskussion af metoder til aktivt at reducere uønsket lyd
Generel:
- Støj sundhedsmæssige effekter til en diskussion af fysiologiske og psykologiske virkninger
- Støjforurening til en bredere diskussion af miljøstøj
- Støjregulering for historien om støjlove, der regulerer kørebane og anden støj