ΣΥΜΒΟΛΗ ΣΤΗ ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΕΜΠΕΙΡΙΚΩΝ ΜΟΝΤΕΛΩΝ ΠΡΟΒΛΕΨΗΣ ΑΣΤΙΚΟΥ ΟΔΙΚΟΥ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΚΟΥ ΘΟΡΥΒΟΥ

Transcript

1 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2006 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 1 ΣΥΜΒΟΛΗ ΣΤΗ ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΕΜΠΕΙΡΙΚΩΝ ΜΟΝΤΕΛΩΝ ΠΡΟΒΛΕΨΗΣ ΑΣΤΙΚΟΥ ΟΔΙΚΟΥ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΚΟΥ ΘΟΡΥΒΟΥ ΙΩΑΝΝΗΣ Σ. ΤΣΟΧΑΤΖΟΠΟΥΛΟΣ Δρ Πολιτικός Μηχανικός Α.Π.Θ. Επιβλέπων Καθηγητής: Γ. ΤΣΩΧΟΣ Μέλη Τριμελούς Συμβουλευτικής Επιτροπής: Γ. ΤΣΩΧΟΣ, Καθηγητής Α.Π.Θ. Μ. ΠΙΤΣΙΑΒΑ ΛΑΤΙΝΟΠΟΥΛΟΥ, Καθηγήτρια Α.Π.Θ. Α. ΝΙΚΟΛΑΙΔΗΣ, Καθηγητής Α.Π.Θ. 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Στις αρχές του προηγούμενου αιώνα o Γερμανός φυσικός Robert Koch δήλωσε ότι θα έρθει η ημέρα, όπου η ανθρωπότητα θα πρέπει να καταπολεμήσει το θόρυβο τόσο παθιασμένα, όσο τη χολέρα (Garcia, 2001). Δυστυχώς, η δήλωση αυτή δεν έχει χάσει τη σημαντικότητά της ένα αιώνα αργότερα. Παρά τις σημαντικές προσπάθειες ελέγχου του περιβαλλοντικού θορύβου, το 25% των Ευρωπαίων πολιτών εκτίθεται σε κυκλοφοριακό θόρυβο ημέρας άνω των 65dB(A) (E.E.A., 1999). Ο Οργανισμός για την Οικονομική Συνεργασία και Ανάπτυξη (OECD, 1995) διαβεβαιώνει ότι η σημαντικότητα του προβλήματος πιθανότατα αυξηθεί μελλοντικά, λόγω της αύξησης των ηχητικών πηγών και της γεωγραφικής τους εξάπλωσης. Δεκάδες εκατομμύρια κατοίκων αστικών περιοχών επιθυμούν να αντιμετωπιστεί ως προτεραιότητα η μείωση του περιβαλλοντικού θορύβου. Ο οδικός κυκλοφοριακός θόρυβος είναι μακράν η πλέον σημαντική ηχητική πηγή σε όλες τις αστικές περιοχές αναπτυγμένων χωρών. Ο ισχυρισμός αυτός βασίζεται στη ένταση της όχλησης που δημιουργεί. Έρευνα που διεξήχθη τη δεκαετία του 1960 στη Μεγάλη Βρετανία, κατέληξε στο συμπέρασμα ότι ο κυκλοφοριακός θόρυβος αποτελούσε την πρωταρχική πηγή όχλησης σε αστικές περιοχές. Στις δεκαετίες που ακολούθησαν ο κυκλοφοριακός θόρυβος ως κύρια ηχητική πηγή αυξήθηκε σημαντικά στις αστικές περιο-

2 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2006 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 2 χές. Το επίπεδο θορύβου που παράγεται από την οδική κυκλοφορία αγγίζει υψηλές τιμές σε αστικές και ημιαστικές περιοχές, λόγω του υψηλού κυκλοφοριακού φόρτου Καθορισμός του προβλήματος Στόχοι της παρούσας έρευνας Ο προσδιορισμός του θορύβου αποτελεί δυναμικό εργαλείο. Ακολουθώντας τον κανόνα κατά την ιατρική ορολογία, όπου η πρόληψη είναι καλύτερη της θεραπείας, αντιλαμβάνεται κανείς την ανάγκη της πρόβλεψης. Η ακρίβεια της πρόβλεψης προϋποθέτει γνώση των χαρακτηριστικών της πηγής και της διαδρομής διάδοσης. Μέθοδοι πρόβλεψης οδικού κυκλοφοριακού θορύβου αναπτύχθηκαν σε διάφορες χώρες. Κάποιες από αυτές υιοθετήθηκαν από δημόσιες αρχές, υπεύθυνες για το σχεδιασμό καταπολέμησης του θορύβου, σε εθνικές μεθόδους πρόβλεψης. Στη διεθνή βιβλιογραφία αναφέρεται μεγάλος αριθμός μεθόδων πρόβλεψης, όπου κύριο κριτήριο εφαρμογής ή μη αποτελούν οι συνθήκες συλλογής των πρωτογενών στοιχείων. Η πλειοψηφία των μεθόδων αναφέρεται σε υπεραστικές ή επαρχιακές οδούς και η διαμόρφωση των μεταβλητών ακολουθεί τα συγκεντρωμένα στοιχεία. Ωστόσο, έχουν γίνει προσπάθειες διαμόρφωσης μεθόδων και εμπειρικών υποδειγμάτων πρόβλεψης σε αστικές περιοχές. Οι εμπειρικές μέθοδοι εξασφαλίζουν τη μεγαλύτερη επαφή με τις πραγματικές συνθήκες στις πόλεις σήμερα. Τη δεκαετία του 90 το Υ.ΠΕ.ΧΩ.Δ.Ε. ξεκίνησε ένα φιλόδοξο πρόγραμμα για τη δημιουργία χαρτών θορύβου, βάσει μετρήσεων και όχι την εφαρμογή μεθόδου πρόβλεψης, ώστε να είναι δυνατή η καταπολέμηση της ηχητικής όχλησης που προκαλείται και η λήψη μέτρων, το οποίο συνεχίζεται έως σήμερα (Ψυχάς, 2005). Ουσιαστικά αντίθετα με την τεχνική άποψη ότι οι μέθοδοι πρόβλεψης αποτελούν το καλύτερο δυνατό εργαλείο προσδιορισμού του επιπέδου θορύβου με χαμηλό κόστος και σχετικά υψηλό βαθμό αξιοπιστίας, ακολουθήθηκε η λογική της απευθείας μέτρησης. Η έλλειψη ολοκληρωμένης μεθοδολογίας πρόβλεψης του αστικού οδικού κυκλοφοριακού θορύβου για τις Ελληνικές συνθήκες κυκλοφορίας αιτιολογεί τη λογική που αναπτύχθηκε. Η παρούσα έρευνα επιχειρεί να βοηθήσει προς αυτήν την κατεύθυνση, δημιουργώντας εμπειρικά μαθηματικά μοντέλα πρόβλεψης του αστικού οδικού κυκλοφοριακού θορύβου. Στις Ελληνικές πόλεις εμφανίζεται ένα χαρακτηριστικό, το οποίο διαφοροποιεί σημαντικά το επίπεδο οδικού κυκλοφοριακού θορύβου, ο μεγάλος αριθμός δικύκλων. Η Ελ-

3 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2006 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 3 λάδα κατέχει την πρώτη θέση μεταξύ των κρατών - μελών της Ε.Ε. με 48 δίκυκλα ανά 100 επιβατικά αυτοκίνητα. Τον Απρίλιο του 1996 το Υ.ΠΕ.ΧΩ.Δ.Ε. σε συνεργασία με την Ελληνική Αστυνομία διεξήγαγε ελέγχους μέτρησης του θορύβου δικύκλων. Οι έλεγχοι έδειξαν ότι άνω του 50% των δικύκλων υπερέβαινε τα επιτρεπόμενα όρια. Αντίστοιχες ήταν και οι παρατηρήσεις το 1999 στη Θεσσαλονίκη στο πλαίσιο διπλωματικής εργασίας (Τσοχατζόπουλος και Παπαγεωργίου, 1999), όπου κρίθηκε σκόπιμη η προσαρμογή του εφαρμοζόμενου μοντέλου (Ελβετική Μέθοδος Πρόβλεψης), λόγω της παρουσίας δικύκλων με υψηλό επίπεδο ηχητικής στάθμης (Tsohos et al.,1999). Στο πλαίσιο της παρούσας έρευνας δίνονται μαθηματικά μοντέλα πρόβλεψης, λαμβάνοντας υπόψη την κυκλοφοριακή σύνθεση όπως αυτή εμφανίζεται στον ελληνικό χώρο. Στοιχείο εξίσου σημαντικό στη διαμόρφωση μοντέλων πρόβλεψης σε αστικό περιβάλλον αποτελεί το φαινόμενο της πολλαπλής ανάκλασης του ήχου στις παράλληλες προσόψεις των κτιρίων οδοί τύπου U. Το συγκεκριμένο πρόβλημα αντιμετωπίζεται στις εθνικές μεθόδους πρόβλεψης με εμπειρικές σχέσεις. Οι διαφοροποιήσεις που παρουσιάζονται είναι τόσο σημαντικές που μας επιτρέπουν και συγχρόνως μας επιβάλουν να διερευνήσουμε το ανωτέρω πρόβλημα. Στο πλαίσιο της παρούσας έρευνας διερευνήθηκε η μεταβλητή της πολλαπλής ανάκλασης σε αστικές οδούς τύπου U, κάνοντας χρήση βασικών γεωμετρικών παραμέτρων των υπό έρευνα οδών, για συγκεκριμένο ύψος δέκτη. Επίσης, διερευνήθηκε ο οδικός κυκλοφοριακός θόρυβος σε ισόπεδες σηματοδοτούμενες διασταυρώσεις ως συμπληρωματική μεθοδολογική προσέγγιση. Στη διεθνή βιβλιογραφία και ιδιαίτερα στην πλειοψηφία των εθνικών μεθόδων πρόβλεψης το συγκεκριμένο θέμα αντιμετωπίζεται με την εισαγωγή διορθώσεων ανάλογα με την απόσταση του δέκτη από την αξονοδιασταύρωση των υπό διερεύνηση οδών. Ωστόσο, δεν λείπουν και μεθοδολογίες οι οποίες να επιτρέπουν τον πλέον ακριβή προσδιορισμό σε ορισμένη απόσταση από τη διασταύρωση αστικών οδών. Η παρούσα έρευνα επιχειρεί να βοηθήσει προς αυτήν την κατεύθυνση, δημιουργώντας μαθηματικά μοντέλα πρόβλεψης του οδικού κυκλοφοριακού θορύβου σε αστικές ισόπεδες σηματοδοτούμενες διασταυρώσεις λαμβάνοντας υπόψη τον κυκλοφοριακό φόρτο ή την κυκλοφοριακή σύνθεση των διασταυρούμενων οδών και την απόσταση του δέκτη από την αξονοδιασταύρωση.

4 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2006 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 4 2. ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΚΟΣ ΘΟΡΥΒΟΣ ΣΕ ΑΣΤΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ Ο θόρυβος παραμένει ένα σημαντικό περιβαλλοντικό πρόβλημα για τον άνθρωπο. Σε σύγκριση με άλλους ρύπους, ο έλεγχος του περιβαλλοντικού θορύβου έχει καθυστερήσει, λόγω ανεπαρκούς γνώσης των συνεπειών στους ανθρώπους και της σχέσης δόσης - επίπτωσης, καθώς επίσης και της έλλειψης καθορισμένων κριτηρίων. Επίσης, κυριαρχεί ευρύτερα η αντίληψη, ότι η αντιμετώπιση του θορύβου αποτελεί πρόβλημα των ανεπτυγμένων χωρών, αγνοώντας ότι η έκθεση είναι συχνά υψηλότερη στις αναπτυσσόμενες χώρες. Οι μακροπρόθεσμες όμως συνέπειες έκθεσης είναι ίδιες. Στις χώρες της Ευρωπαϊκής Ένωσης το 40% του πληθυσμού εκτίθεται σε θόρυβο οδικής κυκλοφορίας με ισοδύναμο σταθερό επίπεδο θορύβου που υπερβαίνει τα 55 db(α) και το 25% εκτίθεται σε επίπεδα υψηλότερα των 65 db(a). Περίπου ο μισός πληθυσμός της Ευρωπαϊκής Ένωσης εκτίθεται σε επίπεδα θορύβου που δεν εξασφαλίζουν ακουστική άνεση, παραγόμενα από το σύνολο των μεταφορικών μέσων. Το 30% των πολιτών εκτίθεται τη νύχτα σε ισοδύναμη στάθμη θορύβου υψηλότερη των 55 db(a) (E.E.A., 1999). Το πρόβλημα της ηχορύπανσης παραμένει σοβαρό, ιδίως στις πόλεις των αναπτυσσόμενων χωρών. Προκαλείται κυρίως από την οδική κυκλοφορία. Από στοιχεία προκύπτουν τιμές 75 έως 80 db(a) ισοδύναμης στάθμης θορύβου 24ώρου (Berglund et al., 1999). Η ηχορύπανση στις μεγάλες πόλεις είναι ένα συνεχώς αναπτυσσόμενο πρόβλημα. Διάφοροι παράγοντες όπως η αύξηση στη δημογραφική πυκνότητα, η αύξηση στον αριθμό κατά κεφαλήν μηχανών και οχημάτων, το γεγονός ότι η κοινωνία συνηθίζει τα πιο υψηλά επίπεδα θορύβου και η διαδεδομένη άγνοια σχετικά με τις συνέπειες του θορύβου καθώς επίσης και της αντιμετώπισης του, το επιτρέπουν. Η αύξηση της ηχορύπανσης είναι μη αποδεκτή περιλαμβάνοντας άμεσες, αθροιστικές και δυσμενείς επιπτώσεις στην υγεία. Επίσης, έχει επιπτώσεις στον κοινωνικοπολιτιστικό, τον αισθητικό και τον οικονομικό τομέα. Ο θόρυβος σε κατοικημένες περιοχές (Community Noise), επίσης αποκαλούμενος περιβαλλοντικός θόρυβος (Environmental Noise), ορίζεται ως ο θόρυβος που εκπέμπεται από όλες τις πηγές εκτός από τον παραγόμενο θόρυβο σε βιομηχανικό περιβάλλον (Berglund et al., 1999). Ως περιβαλλοντικός θόρυβος με βάση οδηγία της Ε.Ε., ορίζεται κάθε ήχος

5 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2006 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 5 παραγόμενος από τις ανθρώπινες δραστηριότητες (οδική κυκλοφορία, σιδηρόδρομος, αεροπορικές μεταφορές, βιομηχανία, εκδηλώσεις ψυχαγωγίας και οικοδομικές εργασίες), γίνεται δε αντιληπτός στο οικιακό περιβάλλον (π.χ. μέσα και γύρω από το σπίτι, στα δημόσια πάρκα, στα σχολεία) (Οδηγία Ε.Κ., 2002). Στις κύριες πηγές περιβαλλοντικού θορύβου περιλαμβάνονται η οδική κυκλοφορία, ο σιδηρόδρομος, η εναέρια κυκλοφορία, η βιομηχανία, και η κατασκευή δημοσίων και ιδιωτικών έργων. Στο πλαίσιο της καταπολέμησης του θορύβου στην Ε.Ε. διεξήχθη έρευνα, σκέλος της οποίας αποτελούσε η καταγραφή και αξιολόγηση των διαφόρων πηγών περιβαλλοντικού θορύβου. Το αποτέλεσμα της έρευνας αυτής καταγράφεται στον Πίνακα 1 (Popp, 1999), από όπου προκύπτει ότι η σημαντικότερη πηγή θορύβου είναι η οδική κυκλοφορία, με βάση την ερώτηση «ποιες ακουστικές πηγές προκαλούν τη μεγαλύτερη όχληση στην πόλη σας». Πίνακας 1. Ταξινόμηση σύμφωνα με τη σημασία/όχληση των ηχητικών πηγών περιβαλλοντικού θορύβου µ 1 µ 2 µ Κυκλοφοριακός Θόρυβος Κυκλοφοριακός ονομάζεται ο θόρυβος που παράγεται από ορισμένο κυκλοφοριακό φόρτο, ένα σύνολο δηλαδή οχημάτων προσδιορισμένων σε σχέση με το χώρο και το χρόνο (Βούγιας, 1985). Το κάθε μεμονωμένο όχημα αποτελεί μια ξεχωριστή πηγή θορύβου και αναλύεται σε διάφορες ηχητικές πηγές όπως φαίνεται στο Σχήμα 1 (Robertson et al.,1998). O θόρυβος ενός οχήματος προκαλείται από τον κινητήρα (περιλαμβανομένων και όλων των τμημάτων του συστήματος κίνησης), την παλμική κίνηση του αέρα και την τριβή ελαστικών οδοστρώματος. Σε αστικό περιβάλλον με χαμηλές ταχύτητες κίνησης (V<45km/h) κύρια πηγή θορύβου είναι ο κινητήρας ενώ σε υψηλότερες ταχύτητες (V>45km/h) η επαφή ελαστικού

6 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2006 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 6 οδοστρώματος. Ο παραγόμενος θόρυβος από την παλμική κίνηση του αέρα κατά την κίνηση του οχήματος είναι αμελητέος. Σχήμα 1. Σημαντικότερες πηγές θορύβου μεμονωμένου οχήματος Είναι απαραίτητο να γίνει διάκριση μεταξύ των δύο επικρατέστερων πηγών θορύβου του οχήματος, οι οποίες επηρεάζονται διαφορετικά από τις μεθόδους μείωσης και τις συνθήκες οδήγησης. Η συσχέτιση ελαστικών - οδοστρώματος δίδεται ως λογαριθμική ακολουθία ταχύτητας θορύβου και είναι 12 db(a) για κάθε διπλασιασμό της ταχύτητας. Ο θόρυβος του κινητήρα που κυριαρχεί στις μικρότερες ταχύτητες (V<45km/h), ελαφρώς επηρεάζεται από την ταχύτητα κίνησης. Για το λόγο αυτό υφίσταται ένα «σημείο διασταύρωσης» (V=45km/h), άνω του οποίου κυριαρχεί η ηχητική εκπομπή προερχόμενη από την επαφή ελαστικού οδοστρώματος έναντι του επιπέδου θορύβου του κινητήρα όπως φαίνεται στο Σχήμα 2 (Robertson et al., 1998). Η ταχύτητα διασταύρωσης κυμαίνεται μεταξύ των km/h για νέα επιβατικά και km/h για νέα φορτηγά οχήματα. Το «σημείο διασταύρωσης» κυμαίνεται km/h υψηλότερα για παλαιού τύπου οχήματα ανά κατηγορία.

7 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2006 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 7 Σχήμα 2. Γενική συσχέτιση επιπέδου θορύβου κινητήρα και ελαστικών οδοστρώματος με την ταχύτητα κίνησης μεμονωμένου οχήματος Στο Σχ. 2 η καμπύλη που παρουσιάζει τη συσχέτιση κινητήρα ταχύτητας κίνησης εμφανίζεται «τραχεία», λόγω της μεταβολής στροφών του κινητήρα συναρτήσει των επιλογών του χειριστή επί του κιβωτίου ταχυτήτων. Γίνεται άμεσα κατανοητό ότι σε αστικό περιβάλλον, όπου οι ταχύτητες κίνησης βρίσκονται κοντά στο «σημείο διασταύρωσης», για να επιτύχουμε μείωση του συνολικά εκπεμπόμενου επιπέδου θορύβου θα πρέπει να μειωθούν και οι δύο παράγοντες επιρροής της ηχητικής εκπομπής εκάστου οχήματος. Για τη νέα γενιά οχημάτων, ως αποτέλεσμα της πολιτικής μείωσης του εκπεμπόμενου επιπέδου θορύβου, μας επιτρέπεται να πούμε ότι σε συνθήκες αστικής κυκλοφοριακής ροής, κύριος παράγοντας θορύβου είναι η επαφή ελαστικού οδοστρώματος. Για το λόγο αυτό παρατηρεί κανείς υψηλότερη κινητικότητα την τελευταία πενταετία στην επιδίωξη μείωσης της προερχόμενης ηχητικής εκπομπής από τη διάταξη ελαστικού οδοστρώματος. H ηχητική εκπομπή αυτή, λόγω της άμεσης συσχέτισης με την ταχύτητα κίνησης του οχήματος, περιγράφεται από την εξίσωση (Sandberg, 2001a): L a b log(v) (3.1) wi i i όπου: i εκφράζει το φάσμα συχνοτήτων, ν την ταχύτητα κίνησης και α, b είναι σταθερές, οι οποίες εξαρτώνται από τον εκάστοτε συνδυασμό ελαστικού και επιφάνειας οδοστρώματος. Βάσει της εμπειρίας του VTI (Swedish National Road and Transport Research Institute)

8 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2006 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 8 η σταθερά b ποικίλλει μεταξύ 27 και 40 με μέση τιμή 33 (Robertson et al., 1998). Στα δίκυκλα οχήματα αντιθέτως, κύρια και σχεδόν αποκλειστική πηγή ηχητικών εκπομπών είναι ο κινητήρας, περιλαμβανομένων και όλων των τμημάτων του συστήματος κίνησης (διάταξη εισαγωγής αέρα, διάταξη μετάδοσης κίνησης, μηχανή, εξάτμιση κτλ.) (Alexandre, 1975) Εκπομπές Θορύβου Οχημάτων Από τις διαφορετικές στρατηγικές μείωσης του θορύβου οδικής κυκλοφορίας, η μείωση του θορύβου στην πηγή είναι η προφανέστερη. Εντούτοις, το επίτευγμα σημαντικών μειώσεων θορύβου στα οχήματα απαιτεί ουσιαστική επένδυση στην έρευνα, δεδομένου ότι τα οφέλη αυτών των ενεργειών προορίζονται βασικά για την κοινωνία συνολικά. Οι κατασκευαστές στο παρελθόν ήταν αρκετά απρόθυμοι να επενδύσουν στην ανάπτυξη πιο «αθόρυβων» οχημάτων. Είναι απαραίτητο, οι σχετικοί φορείς να καθιερώσουν κίνητρα για να ενθαρρύνουν τις απαραίτητες τεχνολογικές καινοτομίες. Αυτά τα κίνητρα λαμβάνουν γενικά τη μορφή νομοθετικών ενεργειών που καθιερώνουν τα όρια θορύβου για τα νέα και σε υπηρεσία οχήματα. Για να αναπτυχθούν οι μέθοδοι μείωσης θορύβου που παράγεται από διαφορετικούς τύπους οχημάτων οδικών μεταφορών, είναι απαραίτητο να γίνει κατανοητό πώς τα διάφορα στοιχεία των οχημάτων παράγουν το θόρυβο, πώς αυτά σχεδιάζονται και πώς ο θόρυβος που εκπέμπεται από αυτές τις πηγές αλλάζει με τη λειτουργία των οχημάτων. Κυρίως όμως, θα πρέπει να λάβουμε υπόψη τη λογαριθμική ιδιότητα του ήχου. Έτσι, μια μείωση κατά 30% του παραγόμενου θορύβου της μηχανής, μίας εκ των πολλαπλών πηγών, δεν μας οδηγεί σε αντίστοιχη μείωση του συνολικού επιπέδου θορύβου του οχήματος. Η μείωση που θα πετύχουμε εξαρτάται κατά κύριο λόγο από τις αθροιστικές ιδιότητες των υπολοίπων πηγών και το επιμέρους παραγόμενο επίπεδο θορύβου. Οι περισσότερες βιομηχανικές χώρες έχουν εισαγάγει κανονισμούς σχετικά με τις μέγιστες εκπομπές θορύβου οδικών οχημάτων. Οι κανονισμοί συντονίζονται γενικά διεθνώς όσον αφορά στις μεθόδους μέτρησης και σε ορισμένο βαθμό τα όρια θορύβου. Ενοποιημένα όρια και μέθοδοι εφαρμόζονται στην Ευρωπαϊκή Ένωση και στα κράτη που έχουν εγκρίνει τους κανονισμούς της Οικονομικής Επιτροπής Ηνωμένων Εθνών για την

9 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2006 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 9 Ευρώπη (ECE). H τυποποιημένη μέθοδος για τη μέτρηση εκπομπών θορύβου μεμονωμένων οχημάτων περιγράφεται στο διεθνές πρότυπο ISO 362 ΕΛΟΤ 259 Ακουστική μέτρηση θορύβου που εκπέμπεται από οχήματα κατά την κίνηση τους. Τα όρια εκπομπών έχουν μειωθεί ουσιαστικά σε παγκόσμια κλίμακα τα τελευταία τριάντα χρόνια, όπως παρατηρεί κανείς στο Σχήμα 3 (Sandberg, 2001b). Στο συγκεκριμένο σχήμα αναλύεται η πολιτική θέσπισης ορίων εκπομπών θορύβου αντιπροσωπευτικών κατηγοριών οχημάτων στην Ε.Ε., στις Η.Π.Α., στην Αυστραλία και την Ιαπωνία. Η Ε.Ε. φαίνεται να έχει πιο αυστηρές απαιτήσεις από την Ιαπωνία, βάσει όμως διαφορετικών μεθόδων μέτρησης και επεξεργασίας, ενώ στην πραγματικότητα τα όρια είναι περίπου ίδια. H διαφοροποίηση αυτή, ως προς τη μέθοδο μέτρησης, δεν μας επιτρέπει να θεωρήσουμε τα όρια ως εξ ολοκλήρου συγκρίσιμα. Στο Σχ. 3 φαίνεται ότι τα όρια εκπομπών θορύβου επιβατικών οχημάτων στην Ε.Ε. έχουν μειωθεί κατά 8 db(α) από το 1970, για βαριά φορτηγά 11 db(a) και για τα δίκυκλα 2-6 db(a). Επίσης, αναγνωρίζουμε την ουσιαστική διαφορά των ορίων εκπομπών θορύβου και άρα της στρατηγικής μείωσης μεταξύ Η.Π.Α. και Ε.Ε., αν και οι κατασκευαστές οχημάτων στις Η.Π.Α. αξιολογούν το επίπεδο θορύβου έκαστου οχήματος με βάση το διεθνές πρότυπο ISO 362. Τα πρώτα όρια για δίκυκλα εισήχθησαν στη Γερμανία το 1973, ενώ τα πρώτα όρια της Ευρωπαϊκής Ένωσης το 1980 (Sandberg, 2001b). Όπως φαίνεται στο Σχ. 3.3.Γ. η ανάπτυξη ορίων εκπομπών θορύβου δικύκλων εισήχθη στη Ιαπωνία πολύ νωρίτερα από ότι στην Ε.Ε. και τις Η.Π.Α.. Πρόσθετο στοιχείο συγκριτικής αξιολόγησης ορίων δικύκλων αποτελούν οι λιγότερο επιθετικές συνθήκες οδήγησης κατά τη διάρκεια των μετρήσεων ορισμού επιπέδου θορύβου στην Ιαπωνία από ότι στην Ε.Ε., πληροφορία που δεν μας επιτρέπει να οδηγηθούμε σε ασφαλή συγκριτικά συμπεράσματα. Το βασικά συμπεράσματα που προκύπτουν από την ανάλυση του Σχ. 3 για τη Ε.Ε. είναι: η μικρότερη ποσοστιαία μεταβολή μείωσης του επίπέδου θορύβου που καθιερώθηκε την τελευταία τριακονταετία αφορά τα δίκυκλα και είναι 7% (επιβατικά 10%, φορτηγά 12%),

10 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2006 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 10 A. µ µ [db(a)] µ [db(a)] B KW H..... µ (db) , >250 cm3, cm3.., >500 cm3.., cm3 Σχήμα 3. Όρια εκπομπών θορύβου βασικών κατηγοριών οδικών οχημάτων κοινά όρια εκπομπών θορύβου φορτηγών και δικύκλων άνω των 500 m 3, 80 db(a) οι ηχητικές εκπομπές δικύκλων m 3 είναι κατ ελάχιστον 4 db υψηλότερες από ότι των επιβατικών οχημάτων. Συσχετίζοντας τα παραπάνω συμπεραίνουμε εύκολα ότι βάσει των ορίων εκπομπών ισχύει:

11 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2006 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 11 α. κάθε κυκλοφορούν δίκυκλο άνω των 500 m 3 ή φορτηγό ισοδυναμεί με τέσσερα επιβατικά οχήματα και β. ότι κάθε κυκλοφορούν δίκυκλο m 3 ισοδυναμεί με τρία επιβατικά οχήματα, υπό συνθήκες κίνησης επιβαλλόμενες από τη μέθοδο μέτρησης (ISO 362) Επιτρεπόμενα Επίπεδα Θορύβου Η Ευρωπαϊκή Επιτροπή αναπτύσσει νέα οδηγία - πλαίσιο για την αξιολόγηση και διαχείριση του περιβαλλοντικού θορύβου. Σήμερα, τα διαφορετικά κράτη - μέλη ερμηνεύουν με διαφορετικούς κανονισμούς, πρότυπα και οδηγίες τα όρια των επιτρεπόμενων ανά κατηγορία θορύβων. Έτσι, για να δώσουμε μια όσο το δυνατόν πιο αντικειμενική εικόνα των οριακών τιμών κρίθηκε προτιμητέο να αναφερθούμε σε περισσότερα κράτη μέλη και στο πώς αξιολογείται η ηχητική ρύπανση προερχόμενη από την οδική κυκλοφορία, Πίνακας 2 (Flindell, 2000). Βάσει του Πίνακα 2 δύναται να οδηγηθούμε σε τρία βασικά συμπεράσματα: Τα περισσότερα κράτη μέλη χρησιμοποιούν ως δείκτη αξιολόγησης θορύβου το ισοδύναμο σταθερό επίπεδο θορύβου L Aeq με διαφοροποίηση υπολογισμού της αφετηρίας και της χρονικής διάρκειας. Κάποια κράτη μέλη όπως το Ηνωμένο Βασίλειο, ή Ιρλανδία και η Ελλάδα χρησιμοποιούν και το στατιστικό δείκτη L A10. Κυριαρχεί η κατηγοριοποίηση των ορίων ανάλογα με τις χρήσεις γης (περιοχές κατοικίας, βιομηχανικές περιοχές, νοσοκομεία, σχολεία κ.λπ.). Τα κράτη - μέλη που δεν ακολουθούν αυτή την κατηγοριοποίηση είναι η Αυστρία, το Βέλγιο, η Ιρλανδία και το Ηνωμένο Βασίλειο. Τα όρια που καθιερώθηκαν στην Ελλάδα αναφέρονται σε υφιστάμενες και νέες οδούς και επιτρέπουν στον ερευνητή / μελετητή να μειώσει το οριακό αυτό επίπεδο θορύβου κατά 5 έως 10 db σε περίπτωση που στη μελετούμενη οδό παρατηρούνται ευαίσθητες χρήσεις όπως σχολεία και νοσοκομεία. Η διαφορά οριακών τιμών ημέρας / νύχτας είναι από 5 (Φινλανδία, Γαλλία) έως και 10 db(a). Τα περισσότερα κράτη - μέλη καθιέρωσαν διαφορά επιπέδου θορύβου ημέρας/ νύχτας κατά 10 db(a), εκτός Ελλάδας και Ιρλανδίας όπου δεν υφίστανται οριακές τιμές νύχτας.

12 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2006 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 12 Πίνακας 2. Οριακές τιμές όχλησης οδικού θορύβου για διάφορα κράτη μέλη της Ε.Ε. µ µ / µ µ L Aeq, ( ) / L Aeq, ( ) µ L Aeq, ( ) / L Aeq, ( ) L Aeq, ( ) / L Aeq, ( ) * L Aeq, ( ) / L Aeq, ( ) * 60 55, L Aeq, 24h 50 µ, L Aeq, 24h 55 L Aeq, 24h 55, L Aeq, 24h 60 L Aeq, ( ) / L Aeq, ( ) L Aeq, ( ) / L Aeq, ( ) µ, L Aeq, ( ) / L Aeq, ( ) L Aeq, ( ) / L Aeq, ( ) µ, L Aeq, ( ) / L Aeq, ( ) µ L µ Aeq, ( ) / L Aeq, ( ) L Aeq, ( ) / L Aeq, ( ) µ µ L Aeq, ( ) / L Aeq, ( ) 65 - µ, L Aeq, ( ) / L Aeq, ( ) µ L Aeq, ( ) / L Aeq, ( ) µ L Aeq, ( ) / L Aeq, ( ) L Aeq, ( ) / L Aeq, ( ) µ L Aeq, ( ) 67 - µ, L Aeq, ( ) µ L A10, ( ) 70 - µ, L A10, ( ) L A10, ( ) µ, L Aeq, ( ) / L Aeq, ( ) L Aeq, ( ) / L Aeq, ( ) µ L Aeq, ( ) / L Aeq, ( ) µ L Aeq, ( ) / L Aeq, ( ) µ L Aeq, ( ) / L Aeq, ( ) µ, L Aeq, ( ) / L Aeq, ( ) L Aeq, ( ) / L Aeq, ( ) µ L Aeq, ( ) / L Aeq, ( ) µ L Aeq, ( ) / L Aeq, ( ) µ, L Aeq, 24h 55 L Aeq, 24h 55 µ L Aeq, 24h 65 L Aeq, 24h 40 µ µ µ L Aeq, 24h µ µ L Aeq, ( ) / L Aeq, ( ) µ µ. L A10, ( ) 68 - Δείκτης θορύβου απογεύματος 2.4. Αστικός Οδικός Κυκλοφοριακός Θόρυβος Η σχέση άνθρωπος - θόρυβος ή γενικότερα οι μέθοδοι, με τις οποίες οι άνθρωποι επηρεάζουν το ακουστικό τους περιβάλλον και επηρεάζονται από αυτό, έχει πολύ βαθύτερες ρίζες από ότι η εμφάνιση των μηχανοκίνητων οχημάτων. Η συσχέτιση του ανθρώπου με το περιβάλλον εντός του οποίου βιώνει παρουσιάζει τη μοναδική ικανότητα αυτού, να

13 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2006 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 13 πραγματοποιεί σύνθετες και λογικές διεργασίες οι οποίες να τον οδηγούν στην τροποποίηση του περιβάλλοντος μέσα από παραγωγικές και καταναλωτικές διαδικασίες, ικανοποιώντας τις ανάγκες του. Η σύγχρονη περιβαλλοντική κρίση, εντός της οποίας εντάσσεται και η καταπολέμηση του θορύβου, θεωρείται αποτέλεσμα κοινωνικών και οικονομικών εξελίξεων με σημεία αιχμής την αγροτική επανάσταση, την αστικοποίηση και τελικά τη βιομηχανική επανάσταση. Η σημερινή εικόνα στον Ευρωπαϊκό χώρο είναι αποτέλεσμα κοινωνικό οικονομικών εξελίξεων που οδήγησαν σε νέου τύπου οικολογικά περιβαλλοντικά προβλήματα. Η αλματώδης τεχνολογική ανάπτυξη του 20 ου αιώνα έδωσε στον άνθρωπο «απεριόριστες» δυνατότητες αρνητικών επιπτώσεων στο περιβάλλον. Τις τελευταίες δεκαετίες, η ραγδαία αύξηση του πληθυσμού, η αυξανόμενη συγκέντρωση του σε αστικά κέντρα, η βιομηχανική ανάπτυξη καθώς και η ανάγκη για βελτίωση του βιοτικού επιπέδου μέσα από την παραγωγή και χρήση προϊόντων και υπηρεσιών ικανών να δημιουργήσουν την αίσθηση αυτής της βελτίωσης, αυξήθηκαν με τρομακτικό ρυθμό. Αποτέλεσμα των ανωτέρω είναι η αυξανόμενη ζήτηση για υπηρεσίες μεταφοράς αγαθών και προσώπων. Η αύξηση αυτή των επιβατικών και εμπορευματικών μεταφορών έχει ως άμεσες ειδικές περιβαλλοντικές συνέπειες την αύξηση της ατμοσφαιρικής και ηχητικής ρύπανσης, ιδιαίτερα στα πυκνοκατοικημένα αστικά κέντρα. Λαμβάνοντας υπόψη την αυξητική ποσοστιαία μεταβολή της μηχανοκίνητης κυκλοφορίας, η οποία έρχεται σε αντίθεση με οικολογικά, υγειονομικά και κοινωνικά όρια, οδηγείται κανείς στην αμφισβήτηση της βασικής και πλέον θεμελιώδους για την καθημερινότητα μας ιδέας της μετακίνησης μεταφοράς, την οποία και υπηρετεί. Η Ευρώπη είναι μια από τις πιο αστικοποιημένες ηπείρους, όπου σήμερα περίπου το 70% του πληθυσμού της, 560 εκατομμύρια, είναι αστικός, ενώ αστικές περιοχές, με πυκνότητα πληθυσμών άνω των 100 κατοίκων ανά km 2, αποτελούν περίπου το 25% του εδάφους της Ε.Ε. Η αστική συσσώρευση αυξάνει σταθερά, Σχήμα 4 (EEA, 1999). Αναμένεται ότι ο ήδη υψηλός πληθυσμός των αστικών κέντρων στην Ε.Ε. θα αυξηθεί κατά περισσότερο από 4% μεταξύ 1995 και 2010.

14 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2006 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 14 Σχήμα 4. Ποσοστιαία μεταβολή βασικών αστικών τάσεων, έτος αναφοράς Παράμετροι επιρροής οδικού κυκλοφοριακού θορύβου Ευρύτερα, η προσπάθεια ανάλυσης και μοντελοποίησης του κυκλοφοριακού θορύβου οδήγησε στην ανάγκη ορισμού και ποσοτικοποίησης παραμέτρων ικανών να αποδώσουν το επίπεδο θορύβου στο δέκτη παράγοντες, οι οποίοι εκτός από τη φυσική τους σημασία ως προς τον ήχο πρέπει να έχουν και τη δυνατότητα να εκπροσωπήσουν την πηγή και τη διαδρομή αυτού. Οι παράγοντες αυτοί δύναται να καταταγούν σε τέσσερις βασικές κατηγορίες: στη κυκλοφορία, την οδό, τον περιβάλλοντα χώρο και στις ατμοσφαιρικές συνθήκες, Σχήμα 5. Οι τέσσερις αυτές κατηγορίες ως οδηγός του εκάστοτε ηχητικού προβλήματος μας επιτρέπουν να επιλύσουμε μεθοδικά το πρόβλημα του ορισμού παραμέτρων μεταβλητών ανάλογα βέβαια με το χώρο, εκτός ή εντός αστικών περιοχών, στον οποίο απευθυνόμαστε Παράμετροι επιρροής αστικού οδικού κυκλοφοριακού θορύβου Εκτός από τις παραμέτρους επιρροής του κυκλοφοριακού θορύβου, πρόσθετο στοιχείο αποτελεί το ανθρωποκεντρικό περιβάλλον, δηλαδή μια ποσοτική και ποιοτική εκτίμηση των ατόμων που επηρεάζονται. Είναι εύκολα κατανοητό ότι η μέγιστη επιρροή του θορύβου παρουσιάζεται εκεί όπου η πυκνότητα του πληθυσμού είναι υψηλότερη. Το στοιχείο αυτό μαζί με τις ιδιαιτερότητες που παρουσιάζει μια οδός εντός αστικής περιοχής σε σχέση με μια επαρχιακή οδό, μας επιβάλλει να αντιμετωπίσουμε το πρόβλημα σε μια ιδιαίτερη βάση, κάνοντας αρχικά το διαχωρισμό μεταξύ οδικού κυκλοφοριακού θορύβου και αστικού οδικού κυκλοφοριακού θορύβου.

15 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2006 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 15. µ. µ - µ µ - µ µ - Σχήμα 5. Παράγοντες επιρροής κυκλοφοριακού θορύβου Οι τέσσερις βασικές κατηγορίες παραμέτρων που προαναφέραμε βέβαια παραμένουν, η διαφοροποίηση εστιάζεται στην ποσοτική και ποιοτική επιρροή της εκάστοτε παραμέτρου στo πλαίσιo της αστικής κυκλοφοριακής ροής και πολεοδομικής διαμόρφωσης. Παραδείγματα της διαφοροποίησης αυτής είναι: η διαφοροποίηση της κυκλοφοριακής σύνθεσης ανάλογα με τη λειτουργία της οδού (συνδετήριες, συλλεκτήριες, αρτηρίες, ταχείας κίνησης), οι μεγάλοι χρονικοί περίοδοι στάσης οχημάτων σε φωτεινούς σηματοδότες, οι μικρές ταχύτητες διαδρομής, οι συχνές εναλλαγές πέδησης και επιτάχυνσης, η κυκλοφοριακή σύνθεση η οποία περιλαμβάνει περισσότερα δίκυκλα, η κυκλοφοριακή συμφόρηση σε μια θέση οδηγεί σε αύξηση του φόρτου στο παράλληλο δίκτυο, η θέση του δέκτη βρίσκεται πολύ πιο κοντά στην πηγή και σε διαφορετικό ύψος, η συχνότητα των οχημάτων δημοσίων συγκοινωνιών, η προσαρμογή των κατά μήκος κλίσεων στο αστικό δομημένο περιβάλλον, η ανάκλαση του θορύβου στις όψεις των κτιρίων, το φαινόμενο «φαραγγιού», με μόνη διέξοδο κατά άξονα z-z, ο μικρός βαθμός εξασθένισης και απορρόφησης του ήχου, η συμβολή των ατμοσφαιρικών παραμέτρων λόγω της μικρής απόστασης πηγής δέκτη.

16 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2006 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 16 Με βάση τα παραπάνω στοιχεία διαπιστώνουμε αρχικά έναν πρόσθετο βαθμό ακουστικής επιβάρυνσης του ανθρωποκεντρικού περιβάλλοντος σε αστικό χώρο, ο οποίος και οφείλεται στις ανθρωπογενείς παρεμβάσεις των αστικών αναπλάσεων και στις ανάγκες οργάνωσης της κυκλοφορίας. Έτσι οι παράγοντες που επηρεάζουν τον Αστικό Οδικό Κυκλοφοριακό Θόρυβο δίνονται στο Σχήμα 6.. µ -. µ - µ µ µ µ Σχήμα 6. Παράγοντες επιρροής αστικού οδικού κυκλοφοριακού θορύβου 3. ΜΕΘΟΔΟΙ ΠΡΟΒΛΕΨΗΣ ΑΣΤΙΚΟΥ ΟΔΙΚΟΥ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΚΟΥ ΘΟΡΥΒΟΥ Ο οδικός κυκλοφοριακός θόρυβος αξιολογείται με δύο διαφορετικές μεθόδους: την απευθείας μέτρηση και την πρόβλεψη προσδιορισμό του. Οι μέθοδοι μέτρησης χρησιμοποιούν ακουστικά όργανα, όπως τα ηχόμετρα. Οι μέθοδοι πρόβλεψης βασίζονται στην ακουστική θεωρία των ηχητικών εκπομπών και της διάδοσης, προσομοιώνοντας πραγματικές συνθήκες με μαθηματικά ή φυσικά μοντέλα. Συχνά μετρήσεις και μοντέλα πρόβλεψης συνδυάζονται για την επίτευξη της βέλτιστης δυνατής, ποιοτικά και ποσοτικά, αξιολόγησης. Στη συνήθη πρακτική, δύο παράμετροι είναι ικανοί να προσδιορίσουν την ποιότητα μιας μεθόδου (OECD, 1995): η ακρίβεια των αποτελεσμάτων και η λειτουργικότητα, λαμβάνοντας υπόψη χρονικές και οικονομικές παραμέτρους.

17 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2006 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 17 Από τεχνικής άποψης, οι μέθοδοι πρόβλεψης αποτελούν το καλύτερο δυνατό εργαλείο προσδιορισμού του επιπέδου θορύβου. Το χαμηλό κόστος και ο σχετικά υψηλός βαθμός αξιοπιστίας οδηγούν στην καθιέρωση τους για την αξιολόγηση του οδικού θορύβου. Η χρήση οποιασδήποτε μεθόδου πρόβλεψης επιτρέπει τη δημιουργία πλήθους σεναρίων ικανών να αξιολογήσουν το επίπεδο θορύβου, βάσει διαφορετικών τιμών των επιλεγμένων παραμέτρων επιρροής π.χ. της κυκλοφοριακής σύνθεσης, των διαφορετικών τύπων οδοστρώματος, των εναλλακτικών θέσεων δέκτη και των διαφορετικών οριακών τιμών σχεδιασμού Μέθοδοι Πρόβλεψης Μέθοδοι πρόβλεψης οδικού κυκλοφοριακού θορύβου αναπτύχθηκαν σε διάφορες χώρες. Κάποιες από αυτές, προήχθησαν από δημόσιες αρχές, υπεύθυνες για το σχεδιασμό καταπολέμησης του θορύβου, σε εθνικές μεθόδους πρόβλεψης. Στην περίπτωση αυτή η χρήση άλλων μεθόδων πρόβλεψης επιτρέπεται μόνο, εφόσον ο χρήστης παρουσιάζει αποτελέσματα όμοια με αυτά που θα προέκυπταν από την επίσημη εθνική μέθοδο πρόβλεψης. Οι διάφορες μέθοδοι πρόβλεψης χαρακτηριζόμενες από διαφορετικά επίπεδα ανάλυσης και αξιοπιστίας δύναται να κατηγοριοποιηθούν, βάσει της μεθόδου εφαρμογής, ως εξής (OECD, 1995): Αναλυτικές Μέθοδοι, βασίζονται σε νομογραφήματα, πίνακες, ή απλές αναλυτικές εξισώσεις. Οι μέθοδοι αυτοί χρησιμοποιούνται στην προκαταρκτική αξιολόγηση και εφαρμόζονται σε απλές περιπτώσεις. Αρχικά προσδιορίζεται το επιπέδου θορύβου πηγής βάσει της γενικής εξίσωσης υπολογισμού, ενώ νομογραφήματα και πίνακες χρησιμοποιούνται για τη διόρθωση αυτής λόγω τοπογραφίας και άλλων παραμέτρων επιρροής της διάδοσης, Φυσικά Μοντέλα Κλίμακας, η προσομοίωση με χρήση μοντέλων κλίμακας επιτρέπει τη αναλυτική αναπαραγωγή πολύπλοκων περιπτώσεων. Ωστόσο, το βασικό πρόβλημα είναι το υψηλό κόστος και η δυσκολία απόδοσης των ακουστικών ιδιοτήτων των πραγματικών επιφανειών, Αριθμητικές Προσομοιώσεις με Αυτοματοποιημένους Υπολογισμούς, με τη χρήση λο-

18 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2006 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 18 γισμικού Η/Υ, οι οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τα περισσότερα τοπογραφικά σενάρια και να αξιολογήσουν την ακουστική διάδοση, ανάκλαση και τα φαινόμενα απορρόφησης. Η ανάλυση και ακρίβεια των αποτελεσμάτων εξαρτώνται από την πολυπλοκότητα του μοντέλου και την ποιότητα των δεδομένων εισαγωγής. Επίσης, υφίσταται κατηγοριοποίηση βάσει του σχεδιασμού των εκάστοτε μεθόδων ως εξής (Βούγιας, 1995): Εμπειρικές μέθοδοι, οι οποίες βασίζονται σε τεχνικές μετρήσεων του κυκλοφοριακού θορύβου παρά την οδό και εξασφαλίζουν τη μεγαλύτερη επαφή με τις πραγματικές συνθήκες στις πόλεις σήμερα. Το πρόβλημα τους είναι η αδυναμία ελέγχου των παραμέτρων που υπεισέρχονται και οι αλληλεπιδράσεις ανάμεσα στις παραμέτρους αυτές, παραμένουν όμως ευρύτατα διαδεδομένες ακόμα και σήμερα. Η πρόβλεψη του θορύβου γίνεται τελικά με τη διαμόρφωση μαθηματικών σχέσεων που συναρτούν τον κυκλοφοριακό θόρυβο με τις βασικότερες κάθε φορά παραμέτρους επιρροής (συνήθως του κυκλοφοριακού φόρτου ή της κυκλοφοριακής σύνθεσης, της ταχύτητας, του πλάτους κ.λπ.). Θεωρητικές μέθοδοι, που έχουν χαμηλότερο κόστος παραγωγής βασίζονται σε αναλυτικές τεχνικές προσομοίωσης του κυκλοφοριακού θορύβου, ο οποίος θεωρείται ως άθροισμα του θορύβου που παράγεται από κάθε ένα μεμονωμένο όχήμα. Μπορούν έτσι να επεκταθούν σε μελέτες περιπτώσεων που είναι δύσκολο να παρατηρηθούν στην πράξη, όμως υπόκεινται πάντα στον κίνδυνο να μην μπορούν να ερμηνεύσουν ορθά ποικίλους παράγοντες που επηρεάζουν το τελικό αποτέλεσμα στην πράξη. Οι θεωρητικές μέθοδοι μπορούν να διακριθούν σε τρεις κατηγορίες: 1. Μέθοδοι συνεχούς γραμμικής πηγής, οι οποίες υποθέτουν πως η κυκλοφορία αποτελεί μια συνεχή γραμμική πηγή με γνωστή ακουστική ισχύ ανά μονάδα. 2. Μέθοδοι διακεκριμένης πηγής, οι οποίες υποθέτουν πως τα οχήματα αποτελούν διακεκριμένες σημειακές πηγές με συνεχή κατανομή κατά μήκος μιας υποθετικής ισοδύναμης λωρίδας κυκλοφορίας. 3. Μέθοδοι προσομοίωσης, οι οποίες θεωρούν τα οχήματα ως διακεκριμένες πηγές κατανεμημένες τυχαία κατά μήκος μιας υποθετικής ισοδύναμης λωρίδας κυκλοφορίας.

19 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2006 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ Ιστορική Αναδρομή Στο πλαίσιο της περιληπτικής αυτής εργασίας δεν μας επιτρέπεται η πλήρης ανάλυση της ιστορικής αναδρομής, ωστόσο επιβάλλεται να δώσουμε συγκεντρωτικά τα στοιχεία που αναλύθηκαν στο πλαίσιο της διατριβής. Παρουσιάζονται όλες οι μέχρι σήμερα γνωστές εμπειρικές μέθοδοι πρόβλεψης και δίνονται αναλυτικά οι εξής εθνικές μέθοδοι πρόβλεψης: η Γερμανική μέθοδος πρόβλεψης κυκλοφοριακού θορύβου - RLS90, η Βρετανική μέθοδος πρόβλεψης κυκλοφοριακού θορύβου CoRTN, η Σκανδιναβική μέθοδος πρόβλεψης κυκλοφοριακού θορύβου - Temanord 525:1996 και η Ελβετική μέθοδος πρόβλεψης κυκλοφοριακού θορύβου - StL95 Η πρώτη εμπειρική μέθοδος πρόβλεψης αναφέρεται το 1952 για το υπεραστικό οδικό δίκτυο και για περιγραφικό δείκτη θορύβου το στατιστικό δείκτη L 50 (Steele, 2001) με μεταβλητές τον ωριαίο κυκλοφοριακό φόρτο και την απόσταση πηγής - δέκτη. Η συσχέτιση επιβατικών οχημάτων βαρέων και δικύκλων εμφανίζεται για πρώτη φορά το 1972 (Cvetkovic, 1997). Το 1975 δημοσιεύεται η πρώτη εθνική μέθοδος προσδιορισμού από το Βρετανικό Υπουργείο Περιβάλλοντος με τίτλο: Προσδιορισμός του Οδικού Κυκλοφοριακού Θορύβου (Calculation of Road Traffic Noise). Ο Burgess (Αυστραλία) το 1977 παρουσίασε μέθοδο πρόβλεψης αστικού οδικού κυκλοφοριακού θορύβου. Προσπάθειες θεωρητικής προσέγγισης του θέματος προϋπήρξαν (Delany et al., 1971), εστιάζοντας στη διάδοση σε αστικές περιοχές, αλλά και από τον ίδιο (Harman and Burgess, 1973). Βασική παρατήρηση είναι ότι η μέθοδος προήλθε από μετρήσεις οδικού θορύβου σε συνθήκες ελεύθερης ροής, κάτι που ισχύει για όλες τις προαναφερόμενες μεθόδους. 4. ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ ΚΑΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΜΕΤΑΒΛΗΤΩΝ Στο παρόν κεφάλαιο παρουσιάζεται η συλλογή των απαραίτητων στοιχείων μετρήσεων με απώτερο στόχο τη διαμόρφωση μοντέλου πρόβλεψης αστικού οδικού κυκλοφοριακού θορύβου και συμπληρωματικά τη διαμόρφωση μοντέλου πρόβλεψης θορύβου αστικών διασταυρούμενων οδών είτε ως ανεξάρτητη μαθηματική σχέση είτε ως διόρθωση.

20 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2006 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ Μεθοδολογία μετρήσεων συλλογή στοιχείων για τη διαμόρφωση μοντέλου πρόβλεψης αστικού οδικού κυκλοφοριακού θορύβου διακοπτόμενης συνεχούς κυκλοφοριακής ροής, σε οδούς τύπου «U». Με απώτερο σκοπό τη δημιουργία ενός μοντέλου πρόβλεψης αστικού οδικού κυκλοφοριακού θορύβου σε οδούς τύπου «U», διερευνήθηκε η δυνατότητα συγκέντρωσης των, υπό αντίληψη, απαιτούμενων δεδομένων χρήσης. Διαμορφώθηκε αιτιολογικό σχέδιο έρευνας με στόχο να κατανοηθεί ποιες είναι οι μεταβλητές που προσδιορίζουν το αίτιο του φαινομένου (ανεξάρτητες μεταβλητές) και ποια η φύση της σχέσεως μεταξύ των μεταβλητών. Οι παράμετροι από τις οποίες θα προκύψουν μεταβλητές που θα εξυπηρετούν και επιτρέπουν την αξιολόγηση διαμόρφωσης του επιπέδου θορύβου είναι οι κάτωθι: ο κυκλοφοριακός φόρτος (Φ), η κυκλοφοριακή σύνθεση (Σ), η μέση ταχύτητα κίνησης (Τ), το πλάτος του καταστρώματος απόσταση μεταξύ των προσόψεων (Π), η κατά μήκος κλίση της οδού (Κ), η επιφάνεια του οδοστρώματος (Ε Π ), η απόσταση πηγής δέκτη (Α), το μήκος αναφοράς (Μ), το μέσο ύψος των αντικριστών κτιρίων στην απόσταση αναφοράς (Υ Κ ) η ταχύτητα του άνεμου (Αν), η σχετική υγρασία (Υ), η μέση θερμοκρασία (Θ). Οι παραπάνω παράμετροι επιρροής του επιπέδου θορύβου χωρίσθηκαν σε δύο κατηγορίες: δυναμικές και στατικές. Η κατηγοριοποίηση έγκειται στην οργάνωση συγκέντρωσης των στοιχείων, Πίνακας 3.

21 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2006 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 21 Πίνακας 3: Κατηγοριοποίηση μεταβλητών προς διερεύνηση µ µ µ - µ Αρχικά διερευνήθηκε η πιθανότητα χρήσης των παραμέτρων του κυκλοφοριακού φόρτου και της κυκλοφοριακής σύνθεσης ως στατικές, δηλαδή η λήψη των απαιτούμενων στοιχείων ως δευτερογενή. Η δυνατότητα αυτή υπήρχε κάνοντας χρήση των δεδομένων που συγκεντρώθηκαν στο πλαίσιο της Γενικής Μελέτης Μεταφορών και Κυκλοφορίας για το Πολεοδομικό Συγκρότημα και την Περιαστική Ζώνη Θεσσαλονίκης. Ωστόσο, το δεδομένο ότι τα δευτερογενή στοιχεία έχουν συλλεχθεί για άλλο σκοπό από αυτόν της προκείμενης έρευνας και το ό,τι δεν ήταν επίκαιρα ( ), οδήγησε στη θεώρηση του κυκλοφοριακού φόρτου και της κυκλοφοριακής σύνθεσης ως δυναμικές μεταβλητές. Η μεταβλητή της κατά μήκος κλίσης των υπό διερεύνηση οδών δόθηκε ως πρόσθετη στατική παράμετρος, απορρίφθηκε δε λόγω του μικρού φάσματος τιμών και της συσχέτισης, σε αρκετά μοντέλα πρόβλεψης υπεραστικών οδών, με το ποσοστό των φορτηγών οχημάτων, που στην περίπτωση μας ήταν μικρός, δεδομένα τα οποία δεν θα μας επέτρεπαν να καταλήξουμε σε ασφαλή συμπεράσματα. Η μεταβλητή της επιφάνειας του οδοστρώματος δεν δύναται να χρησιμοποιηθεί λόγω της μοναδιαίας τιμής της, όλες οι επιφάνειες αποτελούνται από πανομοιότυπο ασφαλτικό οδόστρωμα Μετρήσεις Δυναμικών Παραμέτρων Εκτός από τις δυναμικές μεταβλητές που αναφέρθηκαν στον Πίν. 3, κύριο στοιχείο της έρευνας αποτέλεσε η συγκέντρωση στοιχείων και εξαρτημένης μεταβλητής. Ως εξαρτημένη μεταβλητή επιλέχθηκε ο δείκτης L Aeq,15min. Σκοπός των μετρήσεων ήταν η σύγχρονη συγκέντρωση στοιχείων όλων των δυναμικών παραμέτρων.

22 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2006 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 22 Οι μετρήσεις διεξήχθησαν από τις 1 Ιουνίου έως τις 9 Ιουνίου 2004 σε 37 διαφορετικά σημεία της πόλης ώστε να καλύπτεται το ευρύτερο δυνατό φάσμα γεωμετρικών στοιχείων οδών και κυκλοφοριακών συνθηκών, στο εμπορικό κέντρο της πόλης αλλά και ευρύτερα στο πολεοδομικό συγκρότημα Θεσσαλονίκης. Σε επίπεδο ημέρας οι μετρήσεις διεξήχθησαν από τις 8 00 π.μ. έως τις 2 30 μ.μ. και από τις 4 00 έως τις μ.μ. Η διάρκεια μέτρησης σε εκάστη θέση ήταν 15 λεπτά. Κατά τη χρονική αυτή διάρκεια, ομάδα έξι ατόμων, συγκέντρωσε μετρήσεις επιπέδου θορύβου, κυκλοφοριακής σύνθεσης, ταχύτητας κίνησης και καιρικών συνθηκών. Στόχος ήταν η συγκέντρωση όσο το δυνατόν μεγαλύτερου αντιπροσωπευτικού δείγματος τιμών όλων των υπό διερεύνηση παραμέτρων. Η επιλογή των παραπάνω ημερομηνιών έγινε βάσει της ιδιαιτερότητας του θορύβου να μεταβάλλεται σύμφωνα με τις καιρικές συνθήκες, οπότε και έπρεπε να πληρούνται οι εξής προϋποθέσεις: άπνοια και αίθριες καιρικές συνθήκες Μετρήσεις Στατικών Παραμέτρων Το βασικότερο στοιχείο που επηρέαζε τα δεδομένα δυναμικά ή στατικά ήταν οι θέσεις λήψης. Για τον προσδιορισμό των βέλτιστων αντιπροσωπευτικών θέσεων από όπου θα έπρεπε να διεξαχθούν οι δυναμικές παράμετροι, τα βασικά στοιχεία αξιολόγησης καλυπτόταν από τις στατικές παραμέτρους. Ακολουθήθηκε λογική η οποία απαντούσε στα εξής ερωτήματα: Σε ποια απόσταση από το δέκτη πρέπει να βρίσκεται η κοντινότερη σηματοδοτούμενη ή μη διασταύρωση ή συμβολή οχημάτων ή πεζών; Ποιο είναι το ύψος της ηχητικής πηγής; Σε ποιο ύψος βρίσκεται ο δέκτης; Πως προσδιορίζεται η απόσταση πηγής δέκτη; Ποια η οριζοντιογραφική θέση της πηγής; Πως ορίζεται το μήκος αναφοράς; O προσδιορισμός του μέσου ύψους κτιρίων επιβάλλει τον ορισμό των κτιρίων τα οποία θα λαμβάνονται υπόψη, συναρτήσει και του μήκους αναφοράς. Σχετικά με την πρώτη ερώτηση από τη χρήση υφιστάμενων μοντέλων πρόβλεψης,

23 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2006 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 23 γνωρίζουμε ότι σε απόσταση 100 m από διασταυρούμενες οδούς παρατηρείται μηδενική επιρροή της κάθετης οδού στο δέκτη, Γερμανική Μέθοδος Πρόβλεψης, ωστόσο από τη Γαλλική Μέθοδος Πρόβλεψης παρατηρούμε ότι η επιρροή στο δέκτη είναι συνάρτηση της απόστασης και του επιπέδου θορύβου της κάθετης οδού. Λόγω όμως του ότι οι αστικές συνθήκες κίνησης στη Θεσσαλονίκη είναι αρκετά πολύπλοκες ώστε να κατηγοριοποιηθούν, επελέγη να δοθεί η εξής λύση: ελάχιστη απόσταση από σηματοδοτούμενες συμβολές ή διασταυρώσεις m, ελάχιστη απόσταση από συμβολές μη σηματοδοτούμενες 20 m, ελάχιστη απόσταση από σηματοδότες πεζών 20 m. Τα παραπάνω σημαίνουν ότι επιδιώκεται η διαμόρφωση μοντέλου, το οποίο να μην λαμβάνει υπόψη τις σηματοδοτούμενες συμβολές ή διασταυρώσεις, να ενσωματώνει τον προκαλούμενο θόρυβο (πέδηση ή επιτάχυνση) από την είσοδο ή έξοδο οχημάτων σε μη σηματοδοτούμενες συμβολές και το θόρυβο από την πέδηση ή επιτάχυνση οχημάτων σε σηματοδότες πεζών στο μικρότερο δυνατό επιβαλλόμενο από τις κυκλοφοριακές συνθήκες βαθμό. Η παραπάνω περιγραφή αγγίζει το δοσμένο όρο της Διακοπτόμενης Συνεχής Κυκλοφοριακής Ροής (Pulsed Continuous Flow) της Γαλλικής Μεθόδου Πρόβλεψης. Η Διακοπτόμενη Συνεχής Κυκλοφοριακή Ροή περιλαμβάνει κινήσεις οχημάτων μη σταθερής ροής (επιτάχυνση, πέδηση). Αυτός ο τύπος ροής αντιστοιχεί στην κυκλοφοριακή ροή που παρατηρείται σε οδούς αστικών κέντρων, αστικές αρτηρίες με επίπεδο εξυπηρέτησης F, οδούς με πολυάριθμες συμβολές ή διασταυρώσεις, διαβάσεις πεζών σηματοδοτούμενες ή μη, συνδέσεις σε κατοικίες. Σχετικά με το δεύτερο ερώτημα, στα περισσότερα ευρωπαϊκά εθνικά μοντέλα πρόβλεψης δίνεται ύψος πηγής 0.5 m, Πίνακας 4. Το ζητούμενο είναι να προσδιορίσουμε το ύψος του μέρους εκείνου εκάστης κατηγορίας οχήματος στο οποίο οφείλεται η μέγιστη εκπομπή θορύβου για συγκεκριμένη ταχύτητα κίνησης, τύπο οδοστρώματος και ελαστικών. Επίσης, θα πρέπει να προσδιοριστούν οι επιμέρους ηχητικές πηγές και ο βαθμός επιρροής τους στο συνολικό εκπεμπόμενο θόρυβο.

24 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2006 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 24 Πίνακας 4. Ύψος Πηγής Οδικού Κυκλοφοριακού Θορύβου σε διάφορα Εθνικά Μοντέλα Πρόβλεψης (m) µ RLS CoRTN 0.50 Temanord NMPB 0.50 SRM II 0.50 RVS StL Σήμερα επιδιώκεται η προσαρμογή ερευνών στον τομέα αυτό στην υπό διαμόρφωση Εναρμονισμένη Μέθοδος Πρόβλεψης των Κρατών-Μελών της Ευρωπαϊκής Ένωσης (Project: Harmonoise). Από όπου προκύπτει ότι το 80% του θορύβου κύλισης μεμονωμένου οχήματος ορίζεται ως σημειακή πηγή σε ύψος 0.01 m από την επιφάνεια του οδοστρώματος ενώ το 20% ως σημειακή πηγή σε ύψος 0.30m για επιβατικά και 0.75 m για βαριά φορτηγά (Jonasson et al., 2004). Στο πλαίσιο της παρούσας έρευνας επελέγη ύψος πηγής 0.5 m από την επιφάνεια του οδοστρώματος. Σχετικά με το τρίτο ερώτημα, το ύψος του δέκτη επελέγη 1.5 m από την επιφάνεια του οδοστρώματος. Σχετικά με το τρίτο ερώτημα, η οριζοντιογραφική θέση της πηγής προσδιορίζεται από τον ηχητικό άξονα της οδού, ο οποίος βρίσκεται στο κέντρο της ή των λωρίδων κυκλοφορίας είτε αναφερόμαστε σε μονόδρομους είτε σε αμφίδρομους. Για να δοθεί απάντηση στο πέμπτο ερώτημα πραγματοποιήθηκαν ενδεικτικές μετρήσεις ανά 10m κατά μήκος της επιλεγείσας οδού, από όπου και προέκυψε διαφοροποίηση από σταθερό σημείο σε απόσταση 10m 0.5 db, 20 m 1.2 db, 30 m 2.8 db. Για το λόγο αυτό ορίσθηκε μήκος αναφοράς 20 m ανάντη και 20 m κατάντη της θέσης μέτρησης. Σε αυτό το μήκος προσδιορίζεται και το μέσο ύψος όμορων και αντικριστών κτιρίων. Η απόσταση πηγής δέκτη ορίζεται ως η κοντινότερη απόσταση μεταξύ πηγής (ηχητικός άξονας οδού) και δέκτη στην εκάστη διατομή της οδού. Όλα τα απαραίτητα γεωμετρικά στοιχεία μετρήθηκαν με τη βοήθεια αποστασιομέτρου χειρός, στο Σχήμα 7 δίνεται ενδεικτική απεικόνιση εξεταζόμενης διατομής.

25 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2006 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 25 1 =19.0m 2 H=25.0m 17,00 µ µ µ 4,35 2,00 3,25 3,25 4, ,10 6,90 Σχήμα 7: Ενδεικτική απεικόνιση εξεταζόμενης διατομής 4.2. Μεθοδολογία μετρήσεων συλλογή στοιχείων για τη διαμόρφωση μοντέλου πρόβλεψης αστικού οδικού κυκλοφοριακού θορύβου σε ισόπεδες σηματοδοτούμενες διασταυρώσεις Με απώτερο σκοπό τη δημιουργία ενός μοντέλου πρόβλεψης αστικού οδικού κυκλοφοριακού θορύβου σε ισόπεδες διασταυρώσεις, ακολουθήθηκε η λογική που αναπτύχθηκε στο υποκεφάλαιο 4.1 με τις εξής διαφοροποιήσεις: μελετήθηκαν εννέα διασταυρώσεις. Οι μετρήσεις θορύβου διεξήχθησαν σε τέσσερα σημεία επί των διασταυρούμενων οδών, από τις 1 Απριλίου έως τις 16 Μαΐου 2002, σε ώρες αιχμής από 8 00 έως π.μ. και από 5 00 έως 7 00 μ.μ., για δύο τυπικές καθημερινές, συνολικής διάρκειας 20 λεπτών σε κάθε θέση (Μάρκου κ.α., 2002). Οι μετρήσεις κυκλοφοριακής σύνθεσης πραγματοποιήθηκαν από τις 1 Ιουλίου έως τις 23 Ιουλίου 2002, με χρονική διάρκεια 15 λεπτών σε δύο φάσεις. Δεν πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις των καιρικών παραμέτρων. Πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις ταχυτήτων κίνησης, οι οποίες όμως δεν λαμβάνονται υπόψη. Λόγω της μη σύγχρονης καταγραφής θορύβου και κυκλοφοριακής σύνθεσης, οι παράμετροι του κυκλοφοριακού φόρτου και της κυκλοφοριακής σύνθεσης εντάσσονται στην κατηγορία των στατικών μεταβλητών. Στο Σχήμα 8 δίνεται ενδεικτική απεικόνιση εξεταζόμενης διασταύρωσης οδών.

26 2 4 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2006 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 26. µ =20.0m =16.0m =16.0m Σχήμα 8. Ενδεικτική απεικόνιση εξεταζόμενης διασταύρωσης 5 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Σκοπός της παρούσας διατριβής ήταν η διερεύνηση της πρόβλεψης του αστικού οδικού κυκλοφοριακού θορύβου σε οδούς τύπου U και σε ισόπεδες σηματοδοτούμενες διασταυρώσεις. Τα αποτελέσματα που προέκυψαν από τη διερεύνηση του αστικού οδικού κυκλοφοριακού θορύβου σε οδούς τύπου U συνοψίζονται στα εξής: 1. Το επίπεδο του κυκλοφοριακού θορύβου στο πολεοδομικό συγκρότημα Θεσσαλονίκης βρίσκεται σε πολύ υψηλά επίπεδα. Tο 77% των παρατηρήσεων του ωριαίου ισοδύναμου επιπέδου θορύβου βρίσκεται εντός του εύρους των db(a). 2. Ο βαθμός συσχέτισης του ωριαίου ισοδύναμου επιπέδου θορύβου (L Aeq,h ) και της μεταβλητής του ωριαίου κυκλοφοριακού φόρτου (Log 10 Φ) είναι υψηλός και αποδεικνύ-

27 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2006 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 27 ει την ισχυρή γραμμική σχέση μεταξύ των τυχαίων μεταβλητών. Η απλή γραμμική παλινδρόμηση έδειξε ότι το υπόδειγμα προσαρμόζεται στα δεδομένα και ερμηνεύει μέτρια τις παρατηρήσεις: L Aeq,h = Log 10 Φ (R 2 =0.56) adjusted 3. Η ανάγκη ερμηνείας της αναλογικής συμμετοχής εκάστης κατηγορίας παρατηρούμενων οχημάτων στη διαμόρφωση του επιπέδου θορύβου, οδήγησε στην κατηγοριοποίηση αυτών σε ελαφρά (Ε), δίκυκλα (Δ) και βαρέα (Β). Η προσθήκη της κατηγορίας των δικύκλων μας επέτρεψε να διαμορφώσουμε νέα υποδείγματα, αλλά και να εξηγήσουμε τη συμβολή των δικύκλων στη διαμόρφωση του επιπέδου θορύβου σε αστικές περιοχές. Διαμορφώθηκε η νέα μεταβλητή της ωριαίας κυκλοφοριακής σύνθεσης ή του ισοδύναμου ωριαίου κυκλοφοριακού φόρτου (Log 10 Σ). Η λογική ανάπτυξης ήταν η αναλογική συμμετοχή εκάστης κατηγορίας οχημάτων στο επίπεδο του κυκλοφοριακού θορύβου, με τη βοήθεια κατάλληλων συντελεστών αναλογίας προς απόδοση του βέλτιστου βαθμού συσχέτισης με το ωριαίο ισοδύναμο επίπεδο θορύβου. 4. Ο βαθμός συσχέτισης με το ωριαίο ισοδύναμο επίπεδο θορύβου (L Aeq,h ) είναι υψηλός αποδεικνύοντας την ισχυρή γραμμική σχέση μεταξύ των δύο μεταβλητών. Η γραμμική παλινδρόμηση έδειξε ότι το υπόδειγμα ερμηνεύει καλύτερα τις παρατηρήσεις από ότι η χρήση της μεταβλητής του κυκλοφοριακού φόρτου. L Aeq,h = Log 10 Σ (R 2 =0.62) adjusted Σ=0.1 Ε+0.9 Δ+Β Στην ανωτέρω σχέση παρατηρείται ο υψηλός συντελεστής αναλογίας των δικύκλων στη διαμόρφωση του επίπεδου κυκλοφοριακού θορύβου σε αστικό περιβάλλον. Ελέγχοντας την επιρροή στο επίπεδο του θορύβου της μεταβολής του αριθμού των δικύκλων έναντι των ελαφρών οχημάτων, καταλήγουμε στο εξής: μείωση κατά 10% του αριθμού των ελαφρών οχημάτων με αντίστοιχη αριθμητική αύξηση των δικύκλων οδηγεί σε αύξηση του επιπέδου θορύβου κατά 0.6 db(a) για συνολικό κυκλοφοριακό φόρτο οχ/ώρα και αρχική ποσοστιαία κατανομή τη μέση ποσοστιαία κατανομή εκάστης κατηγορίας οχημάτων στο σύνολο του δείγματος: ελαφρά 77.1%, βαρέα 3.2% και δίκυκλα 19.7%.

28 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2006 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 28 Το ανωτέρω συμπέρασμα επιτρέπει και επιβάλλει το συνυπολογισμό της επιρροής της διαφοροποίησης της κυκλοφοριακής σύνθεσης στο επίπεδο θορύβου. Ιδιαίτερα σημαντική είναι η ικανότητα πρόβλεψης της διαφοροποίησης του επιπέδου θορύβου στο αστικό περιβάλλον λόγω της τάσης και των πολιτικών που παρατηρούνται τελευταία, δηλαδή στη μετατόπιση μεγάλου μέρους του μεταφορικού έργου από τα επιβατικά οχήματα στα δίκυκλα. 5. Η μεταβλητή της μέσης ταχύτητας κίνησης (Log 10 T) οδήγησε σε σχετικά μέτριο βαθμό συσχέτισης με το ωριαίο ισοδύναμο επίπεδο θορύβου (L Aeq,h ). Από τον έλεγχο μηδενικής υπόθεσης του συντελεστή παλινδρόμησης της μεταβλητής Log 10 T σε συνάρτηση με τη μεταβλητή Log 10 Φ, προέκυψε ότι η ανεξάρτητη μεταβλητή της μέσης ταχύτητας κίνησης δεν προσφέρει στην ερμηνεία του ωριαίου ισοδύναμου επιπέδου θορύβου (p=0.051>0.05). Ωστόσο, λόγω της πολύ μικρής απόκλισης θα χρησιμοποιηθεί η μεταβλητή της μέσης ταχύτητας κίνησης. Ωστόσο, από τη γραμμική παλινδρόμηση των ανεξάρτητων μεταβλητών Log 10 Σ και Log 10 T προς προσδιορισμό του L Aeq,h διαπιστώθηκε ότι προσφέρει στην ερμηνεία της εξαρτημένης μεταβλητής, οπότε και προκύπτει η σχέση: L Aeq,h = Log 10 Φ Log 10 Τ (R 2 =0.56) adjusted L Aeq,h = Log 10 Σ Log 10 Τ (R 2 =0.64) adjusted Τα παραπάνω υποδείγματα αποτελούν τα μόνα στα οποία η μεταβλητή της μέσης ταχύτητας κίνησης είναι σημαντική και συμβάλει στην ερμηνεία της εξαρτημένης μεταβλητής. 6. Στο πλαίσιο διαμόρφωσης μεταβλητών εξετάστηκε και η μεταβλητή της απόστασης πηγής δέκτη (Log 10 Α). Δόθηκε οριζοντιογραφικός και υψομετρικός προσδιορισμός της πηγής και ο ορισμός του ηχητικού άξονα της οδού. Διερευνήθηκε η χρήση της παραμέτρου της απόστασης πηγής - δέκτη (A) για τον προσδιορισμό της ατμοσφαιρικής εξασθένισης και της εδαφικής επίδρασης βάσει του ISO , από όπου και προέκυψε η αμελητέα επίδραση λόγω των μικρών τιμών της παραμέτρου (Α). Εξετάστηκε η γραμμική παλινδρόμηση των ανεξάρτητων μεταβλητών Log 10 Φ - Log 10 Α και Log 10 Σ - Log 10 Α προς απόδοση της εξαρτημένης, δίνοντας τα εξής υποδείγματα:

29 ΜΑΡΤΙΟΣ-ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2006 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 29 L Aeq,h = Log 10 Φ Log 10 Α (R 2 =0.65) adjusted L Aeq,h = Log 10 Σ Log 10 Α (R 2 =0.71) adjusted 7. Βασική διόρθωση στα υποδείγματα πρόβλεψης αστικού οδικού κυκλοφοριακού θορύβου σε οδούς τύπου U αποτελεί η πρόβλεψη διόρθωσης λόγω πολλαπλής ανάκλασης. Για το λόγο αυτό συγκεντρώθηκαν τα απαραίτητα στοιχεία, το πλάτος καταστρώματος (Π) και μέσο ύψος παράλληλων κτιρίων (Υ Κ ). Αρχικά ελέγχθηκε ο βαθμός συσχέτισης εκάστης μεταβλητής Log 10 Π και Log 10 Υ Κ με το ωριαίο ισοδύναμο επίπεδο θορύβου. Η εμπειρία από τις υφιστάμενες μεθόδους πρόβλεψης έδειξε ότι ο δείκτης Υ Κ /Π αποτελεί εμπειρικό κριτήριο προσδιορισμού της απαιτούμενης διόρθωσης λόγω πολλαπλής ανάκλασης. Για το λόγο αυτό εξετάστηκε ο βαθμός συσχέτισης της ανεξάρτητης μεταβλητής Log 10 (Υ Κ /Π), ο οποίος προέκυψε μηδενικός. Αναζητήθηκε η μαθηματική έκφραση που να εξηγεί το βαθμό επιρροής εκάστης παραμέτρου (Π και Υ Κ ) στην πολλαπλή ανάκλαση του θορύβου και συγχρόνως να μας επιτρέπει να διερευνήσουμε το βέλτιστό συντελεστή συσχέτισης με την εξαρτημένη μεταβλητή. Η νέα μεταβλητή στην οποία οδηγηθήκαμε είναι Log 10 (Υ Κ +0.3 Π) για ύψος δέκτη 1.50 m. Παρατηρούμε ότι η κατά 30% συμμετοχή της παραμέτρου Π οφείλεται στη μείωση που επέρχεται στην ακτινική ηχητική ενέργεια λόγω της πολλαπλής διαδρομής που ακολουθείται (διάδοση), ενώ η κατά 100% συμμετοχή της παραμέτρου Υ Κ οφείλεται στη χωρίς αμφιβολία απόλυτη σχέση της πολλαπλής ανάκλασης με τον αριθμό των επαναλήψεων του φαινομένου και άρα το ύψος των εμποδίων. 8. Κάνοντας χρήση της νέας αυτής ανεξάρτητης μεταβλητής πολλαπλής ανάκλασης σε συνδυασμό με τις μεταβλητές Log 10 Φ - Log 10 Α και Log 10 Σ - Log 10 Α προκύπτουν τα εξής υποδείγματα: L Aeq,h = Log 10 Φ Log 10 Α Log 10 (Υ Κ +0.3 Π) (R 2 =0.67) adjusted L Aeq,h = Log 10 Σ Log 10 Α Log 10 (Υ Κ +0.3 Π) (R 2 =0.79) adjusted Όλες οι παραπάνω μαθηματικές εκφράσεις αποτελούν λύση του ίδιου προβλήματος, δηλαδή της εφαρμοσμένης απόδοσης πρόβλεψης του ωριαίου ισοδύναμου σταθερού επιπέδου θορύβου σε αστικές οδούς τύπου U, βάσει των προαναφερομένων μεταβλη-