ARCNOISE Vinçotte Environment nv Wölfel GmbH EINDRAPPORT

MOB/ARCNOISE 2004 Vinçotte Environment nv – Wölfel GmbH

EINDRAPPORT

VINÇOTTE ENVIRONMENT n.v. Contactadres: Business Class Kantorenpark ▪ Jan Olieslagerslaan 35 ▪ 1800 Vilvoorde ▪ België Tel +32 (0)2 674 57 11 ▪ fax +32 (0)2 674 51 82 ▪ [email protected] ▪ www.vincotte.com Sociale Zetel: Diamant Building ▪ A. Reyerslaan 80 ▪ 1030 Brussel ▪ België

Safety, quality and environmental services SECTIE GELUID TEL : 02/674.51.79

• Onze gegevens Referentie : 60100194-001(MOB-ArcNoise2004) fin - r.doc Contactpersoon : Stephan Claes • Uw gegevens Referentie : DAB VIF 2004 – 369F1230 Contactpersoon : Martine Serbruyns

Vlaamse Overheid Departement Mobiliteit en Openbare Werken Afd. Beleid Mobiliteit en Verkeersveiligheid T.a.v. Mevr. Martine Serbruyns Koning Albert II-laan 20 bus 2 1000 Brussel

• Inlichtingen document Datum : 26/10/2006 Aantal bladzijden: 47 Bijlage(n) : 8

• In samenwerking met Wölfel Me§systeme . Software GmbH & Co Max-Planck-Str. 15 97204 Höchberg Duitsland

MOB/ARCNOISE 2004 EINDRAPPORT

BTW : BE 473.402.857 ▪ BANKEN : 210-0411381-56 ▪ 552-3162700-63 Vinçotte-zetels : Antwerpen ▪ Brussel ▪ Gent ▪ Les Isnes ▪ Luxemburg ▪ Nederland ▪ Frankrijk ▪ Italië ▪ Hongarije Marokko ▪ Algerije ▪ Tunesië ▪ Verenigde Arabische Emiraten ▪ Qatar ▪ Oman ▪ USA


Inhoud 1.

Omschrijving van de opdracht............................................................................ 5

2.

Overzicht van het project ................................................................................... 6

3.

Invoer gegevens................................................................................................. 7

3.1. 3.2. 3.3.

Beschikbare en gebruikte gegevens............................................................................. 7 Data specificatie ........................................................................................................ 8 Verwerking gegevens ................................................................................................. 8

4.

Ontwikkeling van een GIS geïntegreerde berekeningsmethode ...................... 12

5.

Evaluatie testgebieden ..................................................................................... 13

5.1. 5.1.1 5.1.2 5.1.3

5.2. 5.2.1 5.2.2 5.2.3

5.3. 5.3.1 5.3.2 6.

Afbakening en meetpunten....................................................................................... 13 Testgebied 1 : A14/E17 in Waasmunster “Heide”........................................................ 14 Testgebied 2 : A12 in Meise “Nekker” ........................................................................ 15 Testgebied 3 : A3/E40 in Kortenberg - Everberg “Armendaal”...................................... 16

Plaatsbezoeken........................................................................................................ 17 Testgebied 1 : A14/E17 in Waasmunster “Heide”........................................................ 17 Testgebied 2 : A12 in Meise “Nekker” ........................................................................ 18 Testgebied 3 : A3/E40 in Kortenberg - Everberg “Armendaal”...................................... 19

Vergelijking metingen – berekeningen ....................................................................... 20 Vergelijking met andere Europese modellen voor wegverkeerslawaai ........................... 20 Berekende geluidskaarten......................................................................................... 24 Optimalisatie en gevoeligheidsanalyse vd berekeningsmethode ..................... 26

6.1. 6.1.1 6.1.2

6.2. 6.2.1 6.2.2

6.3. 6.3.1 6.3.2 7.

Gevoeligheidsanalyse van NMPB / XP S 31-133 .......................................................... 26 Emissiemodel : “Guide du Bruit (1980)” ..................................................................... 27 Propagatiemodel : “NMPB / XP S 31-133” .................................................................. 29

Gevoeligheidsanalyse van RMW / SRM II ................................................................... 32 Emissiemodel .......................................................................................................... 32 Propagatiemodel...................................................................................................... 34

Optimalisatie ........................................................................................................... 35 Optimalisatie van de invoergegevens......................................................................... 35 Optimalisatie van de berekening ............................................................................... 37 Aanbevelingen .................................................................................................. 40

7.1. 7.1.1 7.1.2 7.1.3

7.2. 7.3.

De invoergegevens en verwerking............................................................................. 40 Prioritair.................................................................................................................. 40 Belangrijk................................................................................................................ 40 In overweging te nemen .......................................................................................... 41

De akoestische berekening ....................................................................................... 42 Strategische geluidskartering .................................................................................... 43

8.

Overdracht van gebruikersrecht....................................................................... 46

9.

Eindsynthese .................................................................................................... 47

Referentie : 60100194-001(MOB-ArcNoise2004) fin - r.doc -- Datum : 26/10/2006 -- Pagina 2 van 47


Bijlagen

Aantal blz. Bijlage 1.

Tabel overzicht data-uitwisseling

2

Bijlage 2.

Data specificatie

5

Bijlage 3.

Beschrijving data verwerking

21

Bijlage 4.

Classificatie element types TOP10v-GIS en TOP50v-GIS databank

7

Bijlage 5.

Methode verwijderen interne openingen in polygonen

3

Bijlage 6.

IMMI-GIS gebruikershandleiding

13

Bijlage 7.

Aanduiding meetpunten 3 testgebieden

4

Bijlage 8.

Geluidskaarten Lden en Lnight 3 testgebieden

7



Lijst van de figuren en tabellen

Figuur Figuur Figuur Figuur Figuur Figuur Figuur Figuur Figuur Figuur Figuur Figuur Figuur Figuur Figuur Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel

3-1 3-2 3-3 3-4 3-5 3-6 5-1 5-2 5-3 5-4 5-5 5-6 6-1 6-2 6-3

Data voorbereiding terreinmodel................................................................................................. 9 Data voorbereiding gebouwen .................................................................................................... 9 Data voorbereiding bodem ....................................................................................................... 10 Data voorbereiding wegen........................................................................................................ 10 Data voorbereiding geluidsschermen......................................................................................... 11 Data voorbereiding bruggen ..................................................................................................... 11 Afbakening testgebied 1 ........................................................................................................... 14 Weergave meetpunten testgebied 1 (zie ook Bijlage 7.) ............................................................. 14 Afbakening testgebied 2 ........................................................................................................... 15 Weergave meetpunten testgebied 2 (zie ook Bijlage 7.) ............................................................. 15 Afbakening testgebied 3 ........................................................................................................... 16 Weergave meetpunten testgebied 3 (zie ook Bijlage 7.) ............................................................. 16 Abaque 4.2 Guide du Bruit (1980)............................................................................................. 28 Geluidsniveau ifv afstand voor probabiliteit gunstige overdrachtscondities ................................... 30 Geluidsniveau ifv afstand voor verschillende meteocorrecties...................................................... 31

2.1 Overzicht vergaderingen .............................................................................................................. 6 3.1 Overzicht gebruikte invoergegevens ............................................................................................. 7 5.1 Afbakening van de 3 testgebieden.............................................................................................. 13 5.2 Vergelijking testgebied 1: verschillen met gemeten waarden in dB(A)........................................... 21 5.3 Vergelijking testgebied 2: verschillen met gemeten waarden in dB(A)........................................... 22 5.4 Vergelijking testgebied 3: verschillen met gemeten waarden in dB(A)........................................... 22 5.5 Rekentijden berekening geluidskaarten Lden ................................................................................ 24 5.6 Vergelijking gemeten en berekende Lden waarden in dB(A)........................................................... 25 6.1 Herziening NMPB / XP S 31-133 als EU interim berekeningsmethode ............................................ 26 6.2 Belangrijkste parameters emissiemodel ...................................................................................... 27 6.3 Vergelijking propagatie NMPB / XP S 31-133 met ISO 9613-2 ...................................................... 29 6.4 Vergelijking emissiemodel herziene NMPB/ XP S 31-133 met RMW / SRM II.................................. 32 6.5 Vergelijking propagatie herziene NMPB / XP S 31-133 met RMW / SRM II..................................... 34 6.6 Vergelijking vereenvoudigingen bodem : waarden in dB(A).......................................................... 35 6.7 Vergelijking vereenvoudigingen gebouwen : waarden in dB(A)..................................................... 36 6.8 Vergelijking optimisatie berekening testgebied 1 ......................................................................... 38 6.9 Vergelijking optimisatie berekening testgebied 2 ......................................................................... 39 6.10 Vergelijking optimisatie berekening testgebied 3 ....................................................................... 39



1. OMSCHRIJVING VAN DE OPDRACHT De opdracht betreft het ontwikkelen van een prototype van een geluidsberekeningsmodule voor wegverkeer in een ArcGIS omgeving en de aanmaak van strategische geluidsbelastingskaarten volgens de Europese Richtlijn 2002/49/EG voor een drietal testgebieden. Daarbij zijn de technische vereisten van het bestek MOB/ARCNOISE 2004 van het Ministerie van de Vlaamse Gemeenschap – Departement Leefmilieu en Infrastructuur van toepassing. Omdat het specifiek over wegverkeer gaat zijn de berekeningen gebaseerd op de Europees geadviseerde berekeningsmethode NMPB-Routes-96 / XP S 31-133 en het emissiemodel Guide du Bruit. Deze berekeningsmethode is vastgelegd in de Europese Richtlijn 2002/49/EG betreffende de evaluatie en beheersing van omgevingslawaai als interim berekeningsmethode met inachtname van de aanbevelingen van de Europese Commissie 2003/613/EG betreffende de richtsnoeren inzake de herziene voorlopige berekeningsmethodes en desbetreffende emissiegegevens.

Onder meer op basis van de in § 5.3.1 uitgevoerde vergelijking van de berekende resultaten voor verschillende Europese modellen voor wegverkeerslawaai is door de opdrachtgever beslist om niet verder te werken met de berekeningsmethode NMPB-Routes-96, maar de Nederlandse StandaardRekenMethode II – SRM II – te gebruiken die beschreven is in het Reken- en Meetvoorschrift Wegverkeerslawaai 2002 – RMW. De op het moment van die beslissing reeds bestaande voorlopige versie van dit rapport werd niet meer als dusdanig volledig herschreven. Waar omwille van de omschakeling tussen de berekeningsmethoden belangrijke wijzigingen nodig zijn of verschillen dienen te worden aangetoond, zal dit aangegeven worden met een duidelijk verschil in tekstopmaak zoals voor deze paragraaf het geval is. Soms zijn ook specifieke hoofdstukken toegevoegd aan het rapport in functie van de bewuste wijzigingen. Voor het ontwikkelen van de geluidsberekeningsmodule voor wegverkeer en aanmaak van de strategische geluidsbelastingskaarten werd een beroep gedaan op de firma Wölfel, Duitsland die als onderaannemer een deel van het werk op zich heeft genomen. Deze firma heeft een reeds ruime ervaring in het ontwikkelen van software en meer bepaald het bestaande geluidspropagatiemodel “IMMI” dat vanuit de GIS-omgeving op de achtergrond de berekening van de strategische geluidskaarten uitvoert. De reeds sinds 1996 bestaande NMPB-implementatie in IMMI wordt daarbij onder de vorm van een IMMI-GIS rekenmodule die voor de gebruiker verborgen kan blijven aangestuurd vanuit een ArcGIS 9.x omgeving. De module leest de gegevens in onder het bestaande ArcView shapefile-formaat en stuurt de resultaten van de uitgevoerde berekeningen nadien weer terug naar de ArcGIS omgeving onder de gewenste vorm. Onder de opdracht valt ook het gebruiken van de ontwikkelde module voor het berekenen van een strategische geluidskaart voor 3 door de opdrachtgever opgegeven testgebieden. Daarbij is het de bedoeling om de berekende resultaten op een discreet aantal referentiepunten te vergelijken met een beperkt aantal korte-duursmetingen uitgevoerd door de diensten van de Administratie Wegen en Verkeer. De onvermijdelijke verschillen tussen beide moeten onderzocht worden om mogelijke verklaringen te geven en verbeteringen te kunnen doorvoeren in de berekeningsmodule of aanbevelingen te suggereren om de nauwkeurigheid van de invoergegevens te verbeteren. Daarbij wordt gebruik gemaakt van de reeds bestaande functionaliteit van IMMI en de voorziene gevoeligheidsanalyse van de methode voor de verschillende invoergegevens. Op basis van de resultaten en analyses zullen aanbevelingen geformuleerd worden die de invoergegevens, nauwkeurigheid en rekentijd in de toekomst kunnen verbeteren.



2. OVERZICHT VAN HET PROJECT Het project werd gestart eind februari 2005. De timing en tijdsbesteding van het project werd aangepast aan de omstandigheden. Ruw ingedeeld bestaat het project uit een aantal grote blokken: • invoer gegevens : beschikbaarheid en voorbereiding • ontwikkeling van een GIS geïntegreerde berekeningsmethode • evaluatie van 3 testgebieden • optimalisatie en gevoeligheidsanalyse van de berekeningsmethode • eindrapportage Tijdens het project werden een aantal vergaderingen gehouden met de opdrachtgever om de voortgang te bespreken en indien nodig bij te sturen. Onderstaande tabel geeft een overzicht van deze vergaderingen, de belangrijkste agendapunten en andere belangrijke momenten. Tabel 2.1 Overzicht vergaderingen Datum 22/02/2005 17/03/2005 25/04/2005 05/07/2005

08/12/2005

26/01/2006 20/02/2006 11/04/2006 13/04/2006 23/06/2006

21/09/2006

Belangrijkste agendapunten • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

Start van de opdracht Basisgegevens voor de studie Vastleggen van de testgebieden Beschikbaarheid gegevens “ArcNoise – Input” Benodigde gegevens Beschouwde oppervlakte testgebieden Overdracht gegevens Ervaringen met beschikbare data Voorlopige problemen Ontbrekende gegevens en aannames Gegevens testgebied 2 & 3 Timing Voorstelling gepresteerde dataverwerking Gevoeligheidsanalyse NMPB / XP S 31-133 + Guide du Bruit (1980) Eerste resultaten berekeningen Stand van het project Bijkomend bezoek aan testgebieden door Vinçotte en Wölfel Verbeterde vergelijking metingen – berekeningen Oorzaken verschillen mbt testgebieden Verder te ondernemen stappen Definitieve vergelijking metingen – berekeningen Stand van het project Draft eindrapport rev1 Voortgang probleempunten data Keuze rekenmethode NMPB – RMW / SRM II Strategische geluidskartering Bespreking draft eindrapport Demonstratie GIS-module Draft eindrapport rev2



3. INVOER GEGEVENS 3.1. BESCHIKBARE EN GEBRUIKTE GEGEVENS Voor de oorspronkelijk beschikbare informatie kunnen we zonder meer verwijzen naar de studie “ArcNoise – Input” die in essentie een inventarisatie is van heel wat beschikbare gegevens. De data die opgevraagd werden zijn overzichtelijk voorgesteld in de tabel in Bijlage 1. De gegevens die daarvan uiteindelijk gebruikt werden zijn schematisch voor de verschillende elementtypes voorgesteld in Tabel 3.1. Tabel 3.1 Overzicht gebruikte invoergegevens Bruggen

X

Geluidsschermen

X X X

Wegen

Bodem

X

Gebouwen

Terreinmodel

Digitaal hoogtemodel Landuse – TOP10vGIS – NGI 3D-line – NGI Bebouwde kernen Multinet 2004 Gewestplan 2002 Routesyteem – nieuwe versie Wegverharding ADA Verkeersgegevens Verkeerscentrum Geluidsschermen ADA

X

X

X X

X X X X X

X

X

Hoe deze gegevens worden gecombineerd en verwerkt om per elementtype tot een eindresultaat te komen, zal verder voorgesteld worden in § 3.3 en Bijlage 3. Het coördinatensysteem waarin gewerkt wordt is steeds het Belgische Lambert-systeem: • Ellipsoïde: Hayford 24 • Geodetische datum: BD 72 • Kaartprojectie: Lambert 72/50 • Hoogtereferentie: TAW (Tweede Algemene Waterpassing) De noordpijl, van belang voor de meteo in NMPB / XP S 31-133 omwille van de windrichtingafhankelijkheid, heeft daarbij steeds een hoek van 0° tov de Y-as. De referentieperiodes zijn voor de invoergegevens als volgt ingedeeld: • Dag 7u-19u • Avond 19u-23u • Nacht 23u-7u Omwille van de onbeschikbaarheid van meteogegevens werd voor strategische geluidskartering oorspronkelijk vooropgesteld de aanbeveling van de Europese Commissie 2003/613/EC te volgen: • Dag 50% “favourable” (gunstige condities)1 voor alle windsectoren • Avond 75% “favourable” (gunstige condities) voor alle windsectoren • Nacht 100% “favourable” (gunstige condities) voor alle windsectoren 1

“Favourable” of gunstige meteocondities duiden die weersomstandigheden aan waarbij overdracht van een geluidsgolf naar de ontvanger bevorderd wordt, bijvoorbeeld bij meewind. “Homogeneous” of homogene condities betreffen neutrale weersomstandigheden waarbij de propagatie van een geluidsgolf niet beïnvloed, dus ook niet tegengewerkt wordt. Referentie : 60100194-001(MOB-ArcNoise2004) fin - r.doc -- Datum : 26/10/2006 -- Pagina 7 van 47


De berekeningsmethode RMW / SRM II heeft een eenvoudiger schema om rekening te houden met meteocondities. De methode berekent immers een geluidsniveau onder meewindcondities en past een correctiefactor toe om een jaargemiddeld geluidsniveau te bekomen. Omdat de meteocorrectie derhalve ook niet afhankelijk is van de windrichting, is een noordpijl niet noodzakelijk voor RMW / SRM II.

3.2. DATA SPECIFICATIE Uiteindelijk was het doel om te komen tot een standaard specificatie voor alle elementtypes die aan de GISberekeningsmodule moeten aangeleverd worden. Daarbij wordt gebruik gemaakt van het ESRI shapefile dataformaat dat elementen bevat met een welbepaalde geometrie en daarnaast ook een aantal attributen of eigenschappen van het element die het beschrijven en nodig zijn voor de eigenlijke akoestische berekening. Dit is van belang om het importeren van de GIS-gegevens in IMMI-GIS te automatiseren. In Bijlage 2. wordt deze specificatie voor de verschillende elementtypes in tabelvorm weergegeven. Deze geven de uiteindelijke vorm weer waar de dataverwerking naartoe moet leiden. 3.3. VERWERKING GEGEVENS Voor de voorbereiding van de beschikbare gegevens om deze geschikt te maken voor akoestische berekeningen met de ontwikkelde modellen werd getracht een werkwijze voorop te stellen die zo veel als mogelijk geautomatiseerd kan worden en zo weinig mogelijk ingrepen van de gebruiker vraagt. Voor onderdelen van deze verwerking is dat zeker mogelijk, maar het blijft een proces waar de gebruiker toezicht en controle moet blijven uitoefenen en in een niet gering aantal gevallen een reeks van manuele ingrepen zal moeten doen. De verder voorgestelde methodes zijn geen “must” en in een aantal gevallen zullen ook alternatieve methodes mogelijk zijn. Bovendien zijn de methodes niet altijd te beschrijven door een opeenvolging van een aantal vastgelegde stappen: sommige bewerkingen kunnen ook afhankelijk zijn van bijvoorbeeld de kwaliteit van de beschikbare gegevens die niet overal identiek zal zijn. Welke overwegingen moeten gemaakt worden om de verwerking aan te passen aan de gegevens is aangegeven in de beschrijving van de verwerking en soms ook in de schema’s. Tenslotte zullen de methodes sowieso moeten aangepast worden aan nieuwe of gewijzigde datasets in de toekomst. De enige constante is dat het uiteindelijke resultaat moet beantwoorden aan de vooropgestelde data specificatie in § 3.2 en Bijlage 2. om gebruikt te kunnen worden voor berekeningen met de ontwikkelde module. De methodes zijn verder omstandig beschreven in Bijlage 3. per type element aan de hand van een beknopt schema en een aantal thema’s die als geheel de verwerking van de gegevens beschrijven. In dit hoofdstuk zijn ter illustratie eveneens de schema’s weergegeven.



Figuur 3-1 Data voorbereiding terreinmodel

contours (Spatial Analyst)

Routesysteem

Digitaal Hoogtemodel

buffer

Access - *.dbf

add X,Y data clip IDW - interpolatie (Spatial Analyst) curvature (Spatial Analyst) & selectie relevante waarde

split polylines

-times (Spatial Analyst) - int (Spatial Analyst) - raster to point

selectie

- int (Spatial Analyst) - raster to point

selectie

attributen ABS_HEIGHT, DIFFRACTIO (= true)

attribuut ABS_HEIGHT

buffer

HOOGTELIJNEN

HOOGTEPUNTEN

Figuur 3-2 Data voorbereiding gebouwen 3D-line polygonen

LANDUSE

selectie

selectie


Digitaal 3D-lineHoogtemodel polylijnen

add X,Y,Z coördinates (gem. absolute hoogte)

selectie niet overlappende polygonen mean center

interpolate shape (3D Analyst)

samenvoegen spatial join add X,Y,Z coördinates (gem. terrein hoogte) - spatial join - indeling gebouwtypes in groepen en kwaliteitscontrole

bereken relatieve hoogte

- spatial join - rel. hoogte bewoonde gebouwen +1.5m en kwaliteitscontrole - m to s - verwijderen interne openingen - vereenvoudiging attribuut REL_HEIGHT

GEBOUWEN



Figuur 3-3 Data voorbereiding bodem Bebouwde kernen Multinet 2004

Gewestplan 2002

LANDUSE

selectie - selectie - vereenvoudiging - verwijderen elementen met interne openingen - m to s

-union - dissolve - m to s

verwijderen interne openingen attributen G = 0.2, PRIO = 2 attributen G = 0.5, PRIO = 1

samenvoegen

BODEM

Figuur 3-4 Data voorbereiding wegen Verkeersgegevens

Routesysteem

BRUGGEN


Voertuigsnelheden Wegverharding

selectie

overlay route events add route events

attributen Q_XVEHIC_Y, V_XVEHIC_Y, SURF_NUM

- m to s - aanpassen modellering wegen rond bruggen

verificatie ligging, modellering

attribuut REL_HEIGHT (=0)

WEGEN



Figuur 3-5 Data voorbereiding geluidsschermen

Geluidsschermen ADA

- selectie - verificatie hoogte, ligging, modellering, absorptiewaarde



eventueel deel vh scherm overbrengen naar brugelement

attributen REL_HEIGHT, ABSORPTION

GELUIDSSCHERMEN

BRUGGEN

Figuur 3-6 Data voorbereiding bruggen LANDUSE

- selectie - dissolve - m to s - buffer 10m

Routesysteem


GELUIDSSCHERMEN

selectie

clip

- m to s - selectie - verwijdering overtollige en valse bruggen - verificatie ligging, modellering


attributen REL_HEIGHT (=0), BREITE

attributen HLSW_LI, HLSW_RE

WEGEN

eventueel deel vh scherm overbrengen naar brugelement

BRUGGEN



4. ONTWIKKELING VAN EEN GIS GEÏNTEGREERDE BEREKENINGSMETHODE Het ontwikkelde prototype voor de GIS module verwacht gegevens zoals de data specificatie in Bijlage 2. aangeeft en die voorbereid zijn op basis van de methodes in Bijlage 3. of met methodes die een vergelijkbaar eindresultaat geven. Het is erg belangrijk dat de toegeleverde gegevens aan de specificatie voldoen. Verder zijn een beperkt aantal instellingen noodzakelijk om de eigenschappen van het te berekenen raster, de instellingen voor versnelling van de berekening en de locaties waar de invoergegevens geplaatst zijn en de resultaten moeten komen aan te geven. Bij het starten van de berekening worden de shapefiles ingelezen, wordt geverifieerd of deze beantwoorden aan de specificatie en wordt op basis van alle elementen samen een overdrachtsmodel opgebouwd. De berekening zal uiteindelijk gestart worden op basis van de instellingen van de interface en een scherm zal verschijnen dat de voortgang van de berekening aangeeft in functie van het aantal te berekenen waarneempunten, inclusief de geschatte tijd die nog nodig is om de berekening te beëindigen. IMMI-GIS heeft eveneens de mogelijkheid om berekeningen die om welke reden dan ook afgebroken zijn opnieuw op te starten vanaf de laatste backup van de berekening die op regelmatige tijdstippen genomen wordt. In Bijlage 6. is een handleiding / beschrijving opgenomen van de installatieprocedure voor zowel de IMMI-GIS software als de IMMI-GIS interface voor ArcGIS, samen met een overzicht van alle instelmogelijkheden en opties van de interface. Tevens is aangegeven op welke manier de berekende resultaten kunnen gevisualiseerd worden in de ArcGIS omgeving.



5. EVALUATIE TESTGEBIEDEN Om de methodiek en de rekenmodule aan een zekere test te onderwerpen werd er in het lastenboek gevraagd om voor 3 testgebieden een vergelijking te maken tussen de berekende geluidsniveaus en werkelijk gemeten waarden op het terrein. De geluidsmetingen werden daarbij uitgevoerd in juni en september 2005 door de diensten van AWV. Van de geluidsmetingen werd ons telkens een verslag overhandigd met een volledige beschrijving van de metingen: locatie van de meetpunten inclusief coördinaten, stratenplannen, foto’s en schetsen, tijdstip van de metingen, statistische analyses van de meetresultaten, verkeerstellingen tijdens de metingen en informatie over de meteo-omstandigheden. 5.1. AFBAKENING EN MEETPUNTEN Voor de 3 testgebieden werd telkens een strook van 2km autosnelweg vooropgesteld waarrond de meetpunten gelegen zijn. Om de berekeningen toe te laten de gemeten waarden voldoende te benaderen werd telkens een gebied afgebakend van 6km op 6km rond het middelpunt van deze stroken. Immers, op de meetpunten zal niet altijd enkel de 2km autosnelweg een rol spelen. Ook is het de bedoeling van strategische geluidskartering om de geluidscontouren te bepalen tot de geluidscontouren Lden = 55 dB(A) en Lnight = 50 dB(A) welke in sommige gevallen op meerdere kilometers van de autosnelweg kunnen liggen. En tenslotte liet deze ruime afbakening ons ook toe om voor een groter gebied ervaringen op te doen met de invoergegevens. De afbakening in Lambert-coördinaten is voor de 3 testgebieden in onderstaande tabel weergegeven. Tabel 5.1 Afbakening van de 3 testgebieden Lambert - coördinaten X - coördinaat Y - coördinaat Testgebied 1 : A14 Waasmunster

127 300 – 133 300

199 100 - 205 100

Testgebied 2 : A12 Meise

144 800 – 150 800

176 500 - 182 500

Testgebied 3 : A3 Everberg

158 550 – 164 550

170 250 - 176 250

De coördinaten van de meetpunten werden met een GPS-toestel bepaald tijdens de metingen in het UTM coördinatenstelsel. Deze werden door ons omgezet naar Lambert-coördinaten en in sommige gevallen gecorrigeerd – verplaatst met enkele meters – omdat af en toe meetpunten in gebouwen of op té korte afstand ervan gelegen waren. Voor elk testgebied werden een 15 tot 20 korte-duursmetingen uitgevoerd – typisch een kwartier – en twee metingen van lange duur, telkens 24u.



5.1.1 Testgebied 1 : A14/E17 in Waasmunster “Heide” Figuur 5-1 Afbakening testgebied 1 Het gebied rond de A14/E17 in Waasmunster is relatief landelijk, met enkele niet onbelangrijke reliëfverschillen rond de autosnelweg. In de zuidwestelijke hoek ligt de autosnelweg enkele meters boven het terrein, ter hoogte van de open afrit van Waasmunster is de autosnelweg gelegen in een “uitsparing” in het terrein en dus onder het niveau van het omliggende terrein. De beschouwde 2km strook ligt tussen kilometerpaal 78 en 80, bij benadering gecentreerd rond de open afrit van Waasmunster. In de afgebakende zone bevinden zich de woonkernen van Belsele en Waasmunster, helemaal in het zuiden kronkelt de Durme. Andere belangrijke wegen in het testgebied zijn de drukke N70, W-O georiënteerd, in mindere mate de N446 in N-Z richting. Tenslotte is er in de noordoostelijke hoek nog de in Belsele abrupt beëindigde N41. De wijk “Heide” ligt ten zuiden van de autosnelweg en is een residentiële wijk met veel bos en groen. Ook ten noorden van de autosnelweg werden enkele metingen verricht in meer open terrein. De onderstaande figuur geeft een idee van de ligging van de meetpunten op een bij benadering geogerefereerde luchtfoto. Figuur 5-2 Weergave meetpunten testgebied 1 (zie ook Bijlage 7.)



5.1.2 Testgebied 2 : A12 in Meise “Nekker” Figuur 5-3 Afbakening testgebied 2 Het gebied rond de A12 in Meise is wat dichter bevolkt, gelegen ten noorden van Brussel en net buiten de Brusselse ring R0. Het testgebied omvat onder andere de zeer drukke en complexe verkeerswisselaar tussen de A12 en R0. De beschouwde 2km strook begint net ten noorden van de ring en ligt tussen kilometerpaal 3 en 5. In de afgebakende zone bevinden zich heel wat verspreide woonkernen zoals Meise, Wemmel, Strombeek-Bever en enkele tussenliggende woongebieden. Andere belangrijke wegen in het testgebied zijn de N211, W-O georiënteerd, de N276 en N277 die in het testgebied voor het grootste deel parallel aan de A12 lopen en de N202 in N-Z richting. De wijk “Nekker” ligt ten oosten van de autosnelweg, het terrein is vrij open met uitzondering van de woningen uiteraard. De meetpunten liggen over het algemeen relatief dicht bij de autosnelweg en de parallelle gewestwegen, allen op een afstand van maximum 100m van de autosnelweg.

De onderstaande figuur geeft een idee van de ligging van de meetpunten op een bij benadering geogerefereerde luchtfoto. Figuur 5-4 Weergave meetpunten testgebied 2 (zie ook Bijlage 7.)



5.1.3 Testgebied 3 : A3/E40 in Kortenberg - Everberg “Armendaal” Figuur 5-5 Afbakening testgebied 3 Het gebied rond de A3 in Everberg heeft eveneens een wisselend reliëf met een quasi-rechte autosnelweg die van west naar oost door het landschap snijdt. De Brusselse ring ligt slechts enkele kilometers meer naar het westen. De beschouwde 2km strook ligt tussen kilometerpaal 11.5 en 9.5, de wijk “Armendaal” ligt centraal in het testgebied ten noorden van de autosnelweg en tussen de woonkernen van Sterrebeek, Nossegem, Kortenberg en Everberg in. Andere belangrijke wegen in het testgebied zijn de N2, W-O georiënteerd, en de N227 in N-Z richting. Tenslotte is er in de zuidoostelijke hoek nog een stukje van de N3 te zien. In de noordwestelijke hoek is een deel van de luchthaven van Zaventem te zien. Op een enkele uitzondering na liggen alle meetpunten ten noorden van de autosnelweg. Ten zuiden is enkel nog een bedrijf gevestigd met toegang via een tunnel onder de autosnelweg, verder kan men daar voornamelijk een groene omgeving vinden.

De onderstaande figuur geeft een idee van de ligging van de meetpunten op een bij benadering geogerefereerde luchtfoto. Figuur 5-6 Weergave meetpunten testgebied 3 (zie ook Bijlage 7.)



5.2. PLAATSBEZOEKEN Een eerste plaatsbezoek werd georganiseerd in mei 2005 om afspraken te maken over de door AWV uit te voeren geluidsmetingen. Voornamelijk de locatie van de meetpunten van lange duur werd besproken. Maar ook later werden de 3 testgebieden bezocht, ditmaal om verklaringen te vinden voor de grote verschillen tussen de berekende en gemeten waarden die we na de eerste berekeningen hadden vastgesteld. Bedoeling was om verschillen tussen het overdrachtsmodel en de realiteit op te sporen. Een belangrijke bevinding die eigenlijk voor alle testgebieden en waarschijnlijk ook zones daarbuiten opgaat, is dat er een probleem is met het inschatten van de wegdekcorrecties. Oorspronkelijk was voor de beperkte classificatie van wegdektypes een voorstel gedaan op basis van de aanbevelingen van de Europese Commissie 2003/613/EG, namelijk een wegdekcorrectie van 0 dB en 2 dB voor respectievelijk asfalt en beton om te kunnen rekenen volgens NMPB / XP S 31-133. Omdat asfalt en beton een groot aantal verschillende wegdektypes kunnen omvatten met sterk verschillende correctiefactoren, werden deze waarden op aangeven van de opdrachtgever verhoogd tot + 2 dB en + 4 dB om het gemiddelde van de ruime variatie aan wegdektypes te kunnen weergeven. In de testgebieden lijkt het wegdek echter meestal in betere staat en van een moderner type dan op basis van de vooropgestelde correcties kon worden aangenomen. De correcties lijken dan ook minstens voor de testgebieden overschat, zeker als we overwegen dat de basisgegevens in de Guide du Bruit dateren uit de jaren ’70 op een wegdek dat, alhoewel niet exact gekend, vermoedelijk akoestisch minder performant was. Deze overschatting is één van de belangrijke factoren voor de verschillen tussen metingen en berekeningen. Los daarvan hebben we op een aantal plaatsen ook complexere situaties waar het wegdektype op korte afstand en voor verschillende rijstroken sterk kan variëren, zoals in bijgevoegde foto te zien is. Het spreekt voor zich dat men dergelijke situaties nooit zal kunnen modelleren, maar een verschillend wegdek voor de rechtse rijstrook en de 2 linkse rijstroken blijkt wel regelmatig voor te komen. Daar zal men moeten werken met een gemiddelde wegdekcorrectie aangezien er geen geometrische informatie beschikbaar is voor de verschillende rijstroken apart. Met die elementen moet dan ook rekening gehouden worden als een nieuwe en meer uitgebreide databank over wegdektypes zou opgesteld worden.

Ten gevolge van de omschakeling van de berekeningsmethode van NMPB / XP S 31-133 naar RMW / SRM II dienen de wegdekcorrecties niet langer uitgedrukt als een globale dB-correctie tov een referentiewegdek maar moet rechtstreeks verwezen worden naar een in RMW / SRM II gedefinieerd wegdektype – zie § 4 van Bijlage 2. Het basisprobleem blijft echter hetzelfde, namelijk dat de bestaande informatie (asfalt/beton/andere) niet volstaat om een selectie te maken uit de beschikbare wegdektypes. Het opstellen van een meer uitgebreide databank, zij het dan met iets andere gegevens, blijft dus aan de orde.

5.2.1 Testgebied 1 : A14/E17 in Waasmunster “Heide” Het wegdek van de E17 in het centrum van het testgebied is in ieder geval in betere staat dan de oorspronkelijk aangenomen + 2 dB correctie. Het wegoppervlak blijkt een poreus asfalttype – ZOA – te zijn, slechts enkele jaren oud. Men kan stellen dat dit in Vlaanderen akoestisch gesproken één van de betere sites is. Daarom hebben we voor de E17 de wegdekcorrectie aangepast naar - 3 dB, een groot verschil tov wat eerst vooropgesteld was.



In de achterzijde van een tuin (meetpunt 8) werd een privé gronddam (hoogte 2m en beperkt in lengte) aangetroffen die lokaal een invloed kan hebben gehad op het geluidsniveau. Er is echter geen sprake van een algemene afwijking, zelfs het geluidsniveau op het meetpunt zal slechts zeer beperkt beïnvloed geweest zijn door de gronddam gezien zijn beperkte hoogte. De geluidsmetingen werden immers consequent uitgevoerd op een hoogte van 4m boven de grond. Een zeer korte geluidsmeting op dit punt toonde trouwens een identiek resultaat. Meetpunt 1 is gelegen op een locatie vlakbij een brug waar de afscherming van de brug en het terrein onvoldoende in rekening gebracht is. De bijgevoegde afbeelding geeft een foto van de locatie ter hoogte van de brug met “zicht” op de autosnelweg – verstopt achter de bomen en onder de brug – weer. Bruggen kunnen dus niet alleen noodzakelijk zijn om de ligging van wegen correct te modelleren, maar ook als afschermende elementen in de onmiddellijke omgeving van wegen. Een brug op deze locatie werd toegevoegd. Een laatste observatie betreft het meetpunt 13 waar op basis van een zeer korte meting een geluidsniveau waargenomen werd dat ongeveer 3 dB(A) hoger lag dan de oorspronkelijke meting. Dit meetpunt ligt echter op het einde van een bos op een afstand van ruim 100m van de autosnelweg. Waarschijnlijk heeft het verschil tussen zomer en winter iets te maken met het verschil in geluidsniveau, het is immers een nogal dicht begroeid en gemengd bos. Maar het is moeilijk om dit verschil in demping tussen zomer en winter aan te tonen, de standaarden die gebruikt worden voor dergelijke overdrachtsberekeningen laten ook geen mogelijkheden om met dergelijke situaties rekening te houden. Afwijkingen ten gevolge van dit soort situaties kunnen we dan ook niet verhelpen.

5.2.2 Testgebied 2 : A12 in Meise “Nekker” Voor de autosnelweg A12 in het centrum van testgebied II blijkt de rechterrijstrook te zijn uitgevoerd in asfaltbeton type SMA-C, de linker- en middenrijstrook in asfaltbeton type II. Aangezien we de rijstroken niet afzonderlijk kunnen modelleren, werd een gemiddelde wegdekcorrectie aangenomen van - 1 dB (SMA-C -2dB, type II 0dB). Bemerk opnieuw dat deze correctiefactor duidelijk lager ligt dan de oorspronkelijk aangenomen waarde van + 2 dB. Ook voor de parallelle gewestweg N276 blijkt het wegdek in betere staat te zijn dan oorspronkelijk vooropgesteld, ook daarvoor werd de wegdekcorrectie naar 0 dB verlaagd. Uit vergelijkingen van foto’s van de site met het overdrachtsmodel ontstaat op een bepaalde plaats de indruk dat een reliëfverschil tussen de autosnelweg en de parallelle gewestweg niet voldoende uitgesproken is in het model. Op de bewuste plaats is in het model wel een hoogteverschil van ongeveer 3.5m vast te stellen, wat grosso modo overeenkomt met de realiteit, maar de overgang lijkt geleidelijker te verlopen. Omdat dit zowel een probleem kon zijn van de originele DHM gegevens als van de vereenvoudigingen die erop toegepast werden, hebben we niet alleen een vergelijking gemaakt met de gegevens in het model maar ook met de originele data. Daaruit moeten we besluiten dat dit plotse niveauverschil ook in de originele gegevens wat afgezwakt wordt, mogelijk heeft dit te maken met de meetmethode of keuze van de meetpunten voor het Digitaal Hoogtemodel op die locatie.



Ter hoogte van meetpunt 3 ontbreekt er een huis in het overdrachtsmodel dat nochtans duidelijk niet nieuw is. Hier heeft het ontbreken van het huis geen gevolgen voor de berekende geluidsniveaus, maar het toont wel aan dat, ondanks de inspanningen die we gedaan hebben, er nog altijd fouten kunnen voorkomen. De data van het NGI hebben een relatief lange update cyclus en de gegevens voor sommige kaartbladen kunnen dus een respectabel aantal jaren oud zijn. Waarschijnlijk zal dat ook hier het geval zijn.

5.2.3 Testgebied 3 : A3/E40 in Kortenberg - Everberg “Armendaal” In deze zone lijkt het wegdek meer verouderd, ruwer en akoestisch minder performant dan bij de andere testgebieden. Voor de rijrichting Brussel bestaat het wegdek uit 4 rijstroken, de rechterrijstrook in geluidarm cementbeton en de overige stroken in langsgegroefd cementbeton. Richting Luik liggen er 3 rijstroken in langsgegroefd cementbeton. De wegdekcorrectie werd uiteindelijk ingesteld op 0 dB. In het centrum van het testgebied gaat de autosnelweg over een korte brug boven de Everslaan. Het DHM geeft wel een deel van de brug als een solide massa weer, wat betekent dat we in principe geen geluidsbron correct onder de brug zouden kunnen leggen, het terrein zit immers in de weg. De massa die de brug voorstelt is echter ook te smal zodat de diffractie over de rand van de weg niet correct beschouwd wordt. De geluidsbron – brede zwarte lijn in bijgevoegde foto – lijkt aan beide randen van de brug een eind boven het terrein – hoogtelijnen in dunne rode lijn – te “zweven”. Hier is dus nog een extra brugelement nodig om dit “zweven” te vermijden. Tenslotte is ook de situatie ivm de geluidsschermen in het centrum van het testgebied niet zo eenvoudig. Sinds de geluidsmetingen van september 2005 is er een bijkomende aarden wal afgewerkt ter hoogte van de snelwegparking. In de huidige situatie is het zelfs zo dat een gewone geluidsmuur, een niveauverschil in het terrein en de nieuwe gronddam elkaar overlappen en/of op mekaar aansluiten. Op bepaalde plaatsen is er zelfs sprake van een dubbele diffractierand. Ten tijde van de geluidsmetingen blijkt de nieuwe gronddam echter nog niet aanwezig te zijn geweest in de huidige proporties.



5.3. VERGELIJKING METINGEN – BEREKENINGEN De studieopdracht omvatte ook de vergelijking van de berekende geluidswaarden met metingen die gedaan werden door de diensten van de Vlaamse Overheid. Deze metingen waren vooraf niet bekend aan het studiebureau. Op een vergadering werden deze waarden bekend gemaakt en vergeleken. Op verschillende plaatsen waren afwijkingen en de grootteorde ervan was in veel gevallen verrassend. Andere vergelijkingen tussen rekenmethoden en gemeten waarden waren niet bekend aan het team, waardoor een verklaring voor de bekomen afwijkingen niet in de literatuur te vinden was. Er werd besloten een plaatsbezoek te brengen en de berekeningsmethode nog eens te verifiëren om een verklaring te vinden voor de afwijkingen. Dit bracht naar voor: • Enkele verkeerde instellingen van het overdrachtsmodel betreffende bodemeffect en meteo zorgden voor foutieve eerste resultaten, doch niet van die orde dat ze de grote verschillen konden verklaren. • Belangrijkste observatie voor de plaatsbezoeken was het verschil tussen aangenomen wegdekcorrectie en de realiteit, waardoor terechte twijfels ontstonden over de vereenvoudigde wegdekcorrecties. Er waren nog enkele andere elementen betreffende het terrein, maar geen van deze waren voldoende om de grootte-orde van de verschillen te verklaren. Aangezien deze factoren geen echt antwoord gaven op de afwijkingen werd in een volgende vergadering voorgesteld om een vergelijking te maken met een aantal andere, gangbare berekeningsmethoden in Europa en in het bijzonder met de Nederlandse rekenmethode RMW / SRM II. Deze laatste rekenmethode wordt in Vlaanderen courant gebruikt in het kader van berekeningen voor MER’s en geeft daarbij betrouwbare resultaten. Ze is bij Vlaamse geluidsdeskundigen ook de best bekende methode. De vergelijking tussen de Europese berekeningsmethodes maakte geen deel uit van de oorspronkelijke opdracht en werd als aanvulling daarop gedaan.

5.3.1 Vergelijking met andere Europese modellen voor wegverkeerslawaai Bij de vergelijking werden systematisch 2 verschillende elementen getest die een afzonderlijke invloed hebben op de berekende geluidsniveaus: • Het emissiemodel: rekening houdend met het feit dat de meeste meetpunten gelegen zijn op korte afstand van de weg en vaak met rechtstreeks zicht tussen beide, lijkt het het meest waarschijnlijk dat een aanzienlijk deel van de overschatting afkomstig is van het emissiemodel. Eventuele afwijkingen op verkeerstellingen, snelheid of verkeersstroom zijn niet van die aard dat ze dergelijke grote verschillen kunnen verklaren. De emissiefactoren in “Guide du Bruit, 1980” daarentegen zijn gebaseerd om geluidsemissiemetingen uitgevoerd in de jaren ’70. Bovendien blijken in Frankrijk geen echte gegevens te bestaan over de gebruikte wegdekoppervlakken bij de referentiemetingen. • Het propagatiemodel: rekening houdend met het feit dat het instellen van een correcte bodemfactor en het wijzigen van een vereenvoudigde inschatting van 100% meewindcondities naar een meer “gemengde” situatie een gunstige invloed hadden op de berekende geluidsniveaus die bovendien vergelijkbaar waren met de Duitse RLS-90, werd ook extreme instellingen voor meteocondities bestudeerd.



Uiteindelijk werden 3 testopstellingen gebruikt die berekend werden met 5 verschillende Europese berekeningsmodellen en waarvoor verderop de vergelijking tussen de resultaten voorgesteld wordt: Globale bodemfactor2 G=1 G=1 G=0

Meteo1 Scenario _01 Scenario _02 Scenario _03

homogeen gunstig homogeen

De 5 gebruikte Europese modellen voor wegverkeerslawaai: NMPB / XP S 31-133 + Guide du Bruit (EU interim berekeningsmethode), RMW / SRM II (Nederland), RLS-90 (Duitsland), RVS (Oostenrijk) en StL-86 (Zwitserland). De modellen kennen verschillende manieren om verkeersdensiteit en wegdekcorrecties in te voeren. Getracht werd om dit op een zo correct mogelijke manier te doen. Uiteindelijk kunnen we de resultaten voorstellen als in Tabel 5.2, Tabel 5.3 en Tabel 5.4.

Tabel 5.2 Vergelijking testgebied 1: verschillen met gemeten waarden in dB(A) Afstand tot weg in m mtp 1 mtp 2 & 4 mtp 3 mtp 5 mtp 6 mtp 7 mtp 8 mtp 9 mtp 10 mtp 11 mtp 12 mtp 13 & 17 mtp 14 mtp 15 mtp 16 Gemiddelde Gem. (abs)

111 109 494 174 219 182 37 136 91 85 79 85 27 132 48

NMPB XP S 31-133

RMW SRM II

RLS-90

RVS

StL-86

_01

_02

_03

_01

_02

_03

_01

_02

_03

_01

_02

_03

_01

_02

-2.1

2.9

3.8

-5.9

-5.9

-1.9

1.3

1.3

1.3

1.8

1.8

6.0

1.9

1.9

_03 1.9

0.1

5.4

5.8

-4.5

-4.5

-0.4

3.6

3.6

3.6

4.0

4.0

7.1

3.4

3.4

3.4

-4.4

4.2

4.2

-5.4

-5.4

-0.9

1.5

1.5

1.5

3.0

3.0

8.6

3.6

3.6

3.6

4.7

11.3

9.0

2.6

2.6

6.1

10.3

10.3

10.3

9.7

9.7

15.3

11.1

11.1

11.1

7.0

14.7

13.6

3.3

3.3

8.5

13.0

13.0

13.0

12.6

12.6

17.9

13.4

13.4

13.4

4.5

11.8

10.7

1.0

1.0

5.8

10.1

10.1

10.1

9.2

9.2

14.6

10.6

10.6

10.6

4.0

5.2

6.0

-2.4

-2.4

0.6

3.9

3.9

3.9

3.4

3.4

7.0

4.1

4.1

4.1

7.2

11.6

10.3

3.8

3.8

7.0

11.1

11.1

11.1

10.9

10.9

16.0

11.7

11.7

11.7

6.0

8.3

9.1

-0.4

-0.4

3.1

6.9

6.9

6.9

7.2

7.2

11.7

7.2

7.2

7.2

7.5

10.6

10.4

2.2

2.2

5.7

9.2

9.2

9.2

9.0

9.0

13.4

9.4

9.4

9.4

6.2

8.4

8.1

0.5

0.5

4.0

7.0

7.0

7.0

7.2

7.2

11.4

7.0

7.0

7.0

6.4

10.7

11.8

1.0

1.0

5.3

9.1

9.1

9.1

9.2

9.2

13.0

8.9

8.9

8.9

4.6

5.5

6.1

-2.0

-2.0

0.9

4.8

4.8

4.8

3.6

3.6

7.0

4.9

4.9

4.9

7.1

12.2

13.2

2.1

2.1

7.0

10.6

10.6

10.6

10.0

10.0

14.9

10.7

10.7

10.7

1.9

4.0

4.9

-4.4

-4.4

-0.8

2.6

2.6

2.6

2.1

2.1

5.9

2.9

2.9

2.9

4.0

8.5

8.5

-0.6

-0.6

3.3

7.0

7.0

7.0

6.9

6.9

11.3

7.4

7.4

7.4

4.9

8.5

8.5

2.8

2.8

3.9

7.0

7.0

7.0

6.9

6.9

11.3

7.4

7.4

7.4

1

Voor de weersomstandigheden werden – enkel van toepassing voor XP S 31-133 – 2 extremen ingesteld, nl 100% gunstige overdrachtscondities én 100% homogene (dus 0% gunstige) overdrachtscondities. Gunstige meteocondities duiden die weersomstandigheden aan waarbij overdracht van een geluidsgolf naar de ontvanger bevorderd wordt, bijvoorbeeld bij meewind maar niet beperkt tot deze specifieke situatie. Homogene condities betreffen neutrale weersomstandigheden waarbij de propagatie van een geluidsgolf niet beïnvloed, dus ook niet tegengewerkt wordt. 2 Ook hier werden 2 extremen ingesteld voor de globale bodemfactor van het testgebied, nl G = 1 (perfect absorberende bodem) én G = 0 (perfect reflecterende bodem) Referentie : 60100194-001(MOB-ArcNoise2004) fin - r.doc -- Datum : 26/10/2006 -- Pagina 21 van 47


Tabel 5.3 Vergelijking testgebied 2: verschillen met gemeten waarden in dB(A) Afstand tot weg in m mtp 1 mtp 2 mtp 3 mtp 4 mtp 5 mtp 6 mtp 7 mtp 8 mtp 9 mtp 10 mtp 11 mtp 12 mtp 13 & 15 mtp 14 Gemiddelde Gem. (abs)

38 33 35 33 35 36 33 74 86 88 93 85 43 48

NMPB XP S 31-133

RMW SRM II

RLS-90

RVS

StL-86

_01

_02

_03

_01

_02

_03

_01

_02

_03

_01

_02

_03

_01

_02

3.6

4.0

4.5

-0.2

-0.2

1.6

3.4

3.4

3.4

4.8

4.8

7.9

3.9

3.9

_03 3.9

5.1

6.0

6.5

2.0

2.0

3.8

5.0

5.0

5.0

7.3

7.3

9.7

5.5

5.5

5.5

4.4

5.4

5.4

1.3

1.3

3.2

5.0

5.0

5.0

6.1

6.1

8.7

5.4

5.4

5.4

5.0

6.0

6.2

2.3

2.3

3.9

6.3

6.3

6.3

6.7

6.7

9.8

5.8

5.8

5.8

3.8

4.5

5.2

-0.4

-0.4

1.6

3.4

3.4

3.4

5.7

5.7

7.8

3.9

3.9

3.9

4.0

4.9

5.5

-0.1

-0.1

1.9

3.6

3.6

3.6

5.3

5.3

7.9

4.1

4.1

4.1

4.1

4.8

5.1

1.1

1.1

2.7

4.0

4.0

4.0

5.8

5.8

8.4

4.6

4.6

4.6

5.1

8.6

7.8

1.4

1.4

4.3

6.5

6.5

6.5

8.1

8.1

11.0

6.5

6.5

6.5

5.0

9.8

7.3

2.1

2.1

4.5

7.3

7.3

7.3

10.2

10.2

12.7

7.8

7.8

7.8

8.4

11.6

8.9

3.8

3.8

6.4

8.9

8.9

8.9

11.2

11.2

13.9

9.3

9.3

9.3

1.8

6.2

5.1

-0.4

-0.4

2.8

4.5

4.5

4.5

7.4

7.4

10.7

5.7

5.7

5.7

4.0

5.9

6.3

-0.4

-0.4

2.2

4.2

4.2

4.2

5.4

5.4

9.2

5.1

5.1

5.1

6.9

8.4

8.6

3.4

3.4

5.3

7.2

7.2

7.2

8.3

8.3

11.6

7.5

7.5

7.5

-0.3

1.3

1.8

-4.1

-4.1

-1.6

-0.2

-0.2

-0.2

1.5

1.5

5.1

0.0

0.0

0.0

4.3

6.2

6.0

0.9

0.9

3.0

4.9

4.9

4.9

6.7

6.7

9.6

5.4

5.4

5.4

4.4

6.2

6.0

1.6

1.6

3.3

5.0

5.0

5.0

6.7

6.7

9.6

5.4

5.4

5.4

Tabel 5.4 Vergelijking testgebied 3: verschillen met gemeten waarden in dB(A) Afstand tot weg in m mtp 1 mtp 2 mtp 3 mtp 4 mtp 5 mtp 6 mtp 7 mtp 8 & 18 mtp 9 mtp 10 mtp 11 mtp 12 mtp 13 mtp 14 mtp 15 mtp 16 & 17 Gemiddelde Gem. (abs)

229 65 70 149 70 62 216 54 66 63 65 82 135 138 178 101

NMPB XP S 31-133

RMW SRM II

RLS-90

RVS

StL-86

_01

_02

_03

_01

_02

_03

_01

_02

_03

_01

_02

_03

_01

_02

_03

-1.2

6.2

3.7

-2.1

-2.1

0.4

3.0

3.0

3.0

5.3

5.3

8.6

4.6

4.6

4.6

0.8

5.4

0.9

-3.5

-3.5

-2.8

3.0

3.0

3.0

4.9

4.9

5.8

4.8

4.8

4.8

-0.2

6.2

0.0

-3.4

-3.4

-3.0

2.7

2.7

2.7

4.3

4.3

4.8

4.5

4.5

4.5

1.0

9.3

1.0

-1.4

-1.4

-0.7

5.6

5.6

5.6

9.0

9.0

9.5

7.8

7.8

7.8

-1.0

3.1

-1.0

-5.8

-5.8

-5.5

1.9

1.9

1.9

3.5

3.5

3.8

4.1

4.1

4.1 7.1

1.7

7.5

1.8

-0.8

-0.8

-0.6

5.0

5.0

5.0

8.6

8.6

8.7

7.1

7.1

-0.9

7.6

-0.9

-2.9

-2.9

-2.6

5.1

5.1

5.1

8.4

8.4

9.2

7.5

7.5

7.5

1.0

5.4

1.0

-1.6

-1.6

-1.4

3.5

3.5

3.5

6.8

6.8

6.9

5.6

5.6

5.6

1.2

6.4

1.2

-1.4

-1.4

-1.2

4.3

4.3

4.3

7.1

7.1

7.3

6.6

6.6

6.6

0.1

3.2

0.1

-2.9

-2.9

-2.7

3.1

3.1

3.1

6.1

6.1

6.4

6.2

6.2

6.2

4.7

8.6

4.8

1.3

1.3

1.3

6.0

6.0

6.0

8.6

8.6

8.9

7.4

7.4

7.4

2.2

6.9

2.2

-1.2

-1.2

-1.1

4.6

4.6

4.6

7.5

7.5

7.9

6.2

6.2

6.2

3.2

8.8

3.2

-0.2

-0.2

0.6

7.7

7.7

7.7

9.0

9.0

10.0

10.2

10.2

10.2

1.2

5.7

3.3

-1.0

-1.0

0.9

4.3

4.3

4.3

5.9

5.9

9.6

6.0

6.0

6.0

1.5

9.0

1.5

-0.8

-0.8

-0.4

6.0

6.0

6.0

10.2

10.2

10.9

9.0

9.0

9.0

0.4

4.8

0.4

-2.6

-2.6

-2.5

2.5

2.5

2.5

5.4

5.4

5.7

4.1

4.1

4.1

1.0

6.5

1.5

-1.9

-1.9

-1.3

4.3

4.3

4.3

6.9

6.9

7.7

6.4

6.4

6.4

1.4

6.5

1.7

2.1

2.1

1.7

4.3

4.3

4.3

6.9

6.9

7.7

6.4

6.4

6.4



Voor de NMPB / XP S 31-113 berekeningsmethode kunnen volgende conclusies getrokken worden: • De verbeterde correlatie van NMPB / XP S 31-133 met de berekende waarden tov de oorspronkelijk gepresenteerde waarden heeft grotendeels te maken met de gewijzigde wegdekcorrecties, maar het blijkt ook dat de emissiewaarden van Guide du Bruit (1980) mogelijk niet geschikt zijn voor het beschrijven van de actuele situatie in Vlaanderen, zowel op het vlak van wegdektypes als voertuigemissies. • Het effect van verschillende waarden voor de bodemfactor G en de meteocorrectie wordt duidelijk in de resultaten voor NMPB / XP S 31-133. • Dit toont bovendien aan dat een bodemeffect G = 0 met 100% gunstige overdrachtscondities een dramatisch effect kan hebben op de berekende geluidsniveaus die sterk kunnen verhogen. • De bodemfactor G moet voorzichtig gebruikt worden, ook voor bijvoorbeeld de gemengde zones waar de bodemfactor eerder hoger moet liggen dan 0.5 dan lager. • De homogene meteocorrectie blijkt een betere correlatie te geven met de gemeten waarden, nochtans werden de metingen uitgevoerd bij meewind. Een mogelijke verklaring hiervoor ligt in de geldigheid van de meteocorrectie in NMPB / XP S 31-133 waarover meer informatie weergegeven wordt in § 6.1.2. • Een studie om meteorologische correcties voor de Vlaamse situatie te bepalen is een mogelijkheid. Indien toch vereenvoudigde waarden gebruikt worden, zullen deze dichter bij homogene condities moeten zitten dan wat oorspronkelijk vooropgesteld werd om overschattingen te vermijden. Uit de volledige resultaten van de berekeningen, een vergelijking van de verschillende modellen en de eigenschappen van de rekenmethodes kunnen we volgende conclusies trekken: • De Nederlandse RMW / SRM II methode benadert voor de 3 testgebieden het best de gemeten waarden. Voor testgebied 3 is deze conclusie iets minder duidelijk, maar de relatief lage waarden voor RMW / SRM II hebben waarschijnlijk te maken met onder meer een wegdekcorrectie die daar dan weer iets te laag ingeschat is. Voor NMPB / XP S 31-133 heeft de betere correlatie dan waarschijnlijk weer te maken met het oudere wegdektype in het testgebied. • RMW / SRM II is de enige methode die relatief recente emissiegegevens gebruikt. Ook RVS maakt gebruik van relatief recente gegevens maar gebruikt andere voertuigcategorieën: het gebrek aan informatie over geluidsarme vrachtwagens kan een overschatting tot gevolg hebben. • Zowel RLS-90 als StL-86 gebruiken een gecombineerde factor voor bodemeffect en meteocorrectie. Daarom is er geen verschil in de berekende waarden voor de 3 scenario’s. • RMW / SRM II en RVS maken geen gebruik van een variabele meteocorrectie, maar brengen wel het bodemeffect in rekening. • In de meeste gevallen liggen NMPB / XP S 31-133, RLS-90, RVS en StL-86 in mekaars buurt, grosso modo in een gebied van 2.5 dB(A). RMW / SRM II geeft een zeer goede correlatie met de gemeten waarden. • NMPB / XP S 31-133 is zeker niet helemaal fout, alleen moet voorzichtig omgesprongen worden met bodemeffecten en meteorologische correcties. Ook zijn de emissiegetallen van Guide du Bruit (1980) relatief oud en moet de vooruitgang in wegdektechnologie sinds de jaren ’70 beschouwd worden.



5.3.2 Berekende geluidskaarten Het uiteindelijke doel is het berekenen van geluidskaarten die het geluidsniveau in de omgeving van wegen voorstellen. In Bijlage 8. zijn deze geluidskaarten voorgesteld voor een zone van 16 km² per testgebied en voor de parameters Lden en Lnight. De geluidskaarten werden berekend op basis van de voorbereide gegevens, de verkeersgegevens voor de autosnelwegen die we in juli 2006 ontvangen hebben en de RMW / SRM II berekeningsmethode. De geluidskaarten zijn berekend met behulp van een computernetwerk voor gedistribueerde berekening. De te berekenen oppervlakte werd daartoe opgesplitst in segmenten en Tabel 5.5 geeft de belangrijkste gegevens over de berekening weer. Daaruit blijkt onder meer dat er grote verschillen kunnen bestaan tussen rekentijden voor: • verschillende gebieden die sterk van elkaar kunnen verschillen wat betreft reliëf, obstakels e.d., • verschillende segmenten van een zelfde gebied, wat onder meer te maken zal hebben met de afstand tot de geluidsbron en het aantal afschermende elementen tussen bron en waarnemer, • verschillende rekenmethodes, alhoewel het moeilijk te zeggen is welke methode sneller of trager is: voor testgebied 1 is RMW / SRM II bijvoorbeeld beduidend sneller dan NMPB / XP S 31-133 waar dit voor de 2 andere testgebieden net andersom is, wat ook weer te maken zal hebben met de elementen in het overdrachtsmodel en hoe de rekenmethode daarmee omgaat, • verschillende instellingen en optimisaties van het rekenmodel: zie ook § 6.3.2, alle gebieden werden berekend met bronafstand 20 dB en reflecties beperkt tot 200m, voor testgebieden 2 en 3 werd de projectie van lijnbronnen uitgeschakeld maar voor testgebied 1 bleef deze ingeschakeld om het verschil in rekentijd te demonstreren wat dan ook duidelijk uit de tabel blijkt.

Tabel 5.5 Rekentijden berekening geluidskaarten Lden

1

2

3

Testgebied Aantal computers Aantal segmenten Snelste segment Traagste segment Totale rekentijd (alle PC’s) Gemiddelde rekentijd per punt Aantal computers Aantal segmenten Snelste segment Traagste segment Totale rekentijd (alle PC’s) Gemiddelde rekentijd per punt Aantal computers Aantal segmenten Snelste segment Traagste segment Totale rekentijd (alle PC’s) Gemiddelde rekentijd per punt

NMPB / XP S 31-133 25 64 03:05:30 h 1 d 21:26:09 h 44 d 10:54:19 h 23.71 s 18 64 01:10:21 h 05:30:46 h 6 d 20:51:39 h 3.69 s 18 64 00:18:20 h 00:56:08 h 1 d 22:36:02 h 1.04 s

RMW / SRM II 24 64 01:13:44 h 1 d 12:57:20 h 27 d 21:25:44 h 14.88 s 14 64 00:55:15 h 2 d 05:13:12 h 12 d 05:17:46 h 6.57 s 10 64 00:19:34 h 09:36:53 h 3 d 21:58:30 h 2.10 s

De berekende Lden waarden kunnen ook vergeleken worden met de langdurige metingen – 24 uur per punt – die door de diensten van de Vlaamse Overheid werden uitgevoerd op 1 of 2 punten per testgebied. Het vergelijken van berekende waarden voor lange-termijngemiddelden met gemeten waarden over 24u is niet evident, maar uit Tabel 5.6 blijkt toch dat de Lden waarden relatief dicht bij elkaar blijven.



Tabel 5.6 Vergelijking gemeten en berekende Lden waarden in dB(A) Gemeten waarden LAeq Testgebied 1 mtp 4 mtp 17 Testgebied 2 mtp 5 Testgebied 3 mtp 17 mtp 18

Berekende waarden geluidskaart Levening Lnight Lden

Verschil Lden

Lday

Levening

Lnight

Lden

Lday

63.6 61.0

61.4 59.4

64.2 57.5

70.3 64.7

61.8 62.5

58.6 59.3

56.9 57.6

64.4 65.2

- 5.9 + 0.5

68.3

65.9

62.4

70.5

67.5

64.4

61.7

69.6

- 0.9

65.9 63.0

64.5 61.8

61.5 59.6

69.1 66.9

65.6 65.2

63.0 62.5

59.0 58.7

67.4 67.0

- 1.7 + 0.1

De enige uitzondering is meetpunt 4 in testgebied 1 waar er voornamelijk voor de nachtperiode een erg groot verschil optreedt. We beschikken niet over verkeerstellingen tijdens de bewuste nachtperiode dat de geluidsmetingen werden uitgevoerd, dus kunnen we ook niet beoordelen of dit mogelijk mede te wijten zou kunnen zijn aan een uitzonderlijke verkeerssituatie. Analyse van de originele geluidsmetingen leert echter dat er zich tussen 4 uur en 6 uur ’s morgens zeer hoge geluidsniveaus hebben voorgedaan: uurwaarde LAeq = 66.6 dB(A) tussen 4u en 5u en 70.6 dB(A) tussen 5u en 6u, terwijl tijdens de andere 22 uur LAeq uurwaarden genoteerd zijn tot maximaal 64.3 dB(A). Men kan alleen maar vermoeden dat andere stoorgeluiden vreemd aan het wegverkeer aan de basis liggen van deze hoge geluidsniveaus.



6. OPTIMALISATIE EN GEVOELIGHEIDSANALYSE VD BEREKENINGSMETHODE 6.1. GEVOELIGHEIDSANALYSE VAN NMPB / XP S 31-133 De gebruikte rekenmethode is gebaseerd op de Franse nationale methode voor de berekening van wegverkeerslawaai “NMPB-Routes-96” (SETRA-CERTULCPC-CSTB), gepubliceerd in het ”Arrêté du 5 mai 1995 relatif au bruit des infrastructures routières, Journal Officiel du 10 mai 1995, Article 6” en in de Franse standaard “XP S 31-133”. Voor invoerdata betreffende geluidsemissies wordt in deze documenten verwezen naar de “Guide du bruit des transports terrestres, fascicule prévision des niveaux sonores, CETUR 1980”. Deze methode werd voor de berekening van wegverkeerslawaai aangenomen door de Europese Commissie in de richtlijn omgevingsgeluid 2002/49/EG en herzien in de aanbevelingen 2003/613/EG. Tabel 6.1 geeft enkele verschillen aan tussen de oorspronkelijke en herziene berekeningsmethode. Enkele • • • • •

algemene randvoorwaarden voor het gebruik van de methode: De ontvanger bevindt zich op minstens 2m boven de grond De resultaten van de methode zijn betekenisvol tot een afstand van 800m van de weg in kwestie Vlakbij gebouwen worden de berekeningen uitgevoerd op minimum 2m afstand voor de gevel De minimale voertuigsnelheid is 20 km/u Er worden slechts 2 voertuigcategorieën gebruikt: - lichte voertuigen = minder dan 3.5 ton - zware voertuigen = meer dan 3.5 ton

Tabel 6.1 Herziening NMPB / XP S 31-133 als EU interim berekeningsmethode Land van origine Toepassing

NMPB/XP S 31-133 Frankrijk Weg- en spoorverkeerslawaai

Herziene NMPB/XP S 31-133 EU interim berekeningsmethode Wegverkeerslawaai

Emissie

Emissiemodel Wegdekcorrectie Gradiëntcorrectie Voertuigcategorieën Snelheid Verkeersstroom Emissieniveau Bronhoogte Horizontale bronlocatie Propagatie Geluidsbelastingsindicator Atmosferische absorptie Meteocorrectie

„Guide du Bruit des Transports Terrestres „Guide du Bruit des Transports Terrestres – Prévision des niveaux sonores“, 1980 – Prévision des niveaux sonores“, 1980 Oorspronkelijk geen correctie Wegdekcorrectie in functie van verschillende snelheidsklassen Stijgend/dalend, >2%, niet proportioneel Idem 2: licht en zwaar Idem; aanbevolen motorfietsen toe te voegen in Zuid-Europese lidstaten V50 V50 of snelheidslimiet 4: continu, gepulseerd, versnellend, Idem vertragend Globaal A-gewogen geluidsniveau Idem 0.5 m Idem Meerdere mogelijkheden Idem

Beoordelingsperiodes: dag en nacht Temperatuur 15°C Relatieve vochtigheid 70% Homogeen / gunstig Gedetailleerde condities of vereenvoudigd

Beoordelingsperiodes: dag, avond en nacht Lden & Lnight Volledig gebied van temperaturen volgens ISO 9613-2 Vereenvoudigde condities toegelaten maar MOETEN bepaald worden in functie van de bescherming van de burger



In principe bestaat de berekeningsmethode uit 2 afzonderlijke modules, nl.: • Het emissiemodel : “Guide du Bruit (1980) • Het propagatiemodel : “NMPB / XP S 31-133”

6.1.1 Emissiemodel : “Guide du Bruit (1980)” Tabel 6.2 Belangrijkste parameters emissiemodel Guide du Bruit (1980) Lichte voertuigen

Aantal voertuigen per tijdseenheid Snelheid (of V50, of maximaal toegelaten snelheid)

Zware voertuigen

Aantal voertuigen Snelheid (of V50, of maximaal toegelaten snelheid)

Verkeersstroom

4: continu, gepulseerd, versnellend, vertragend

Stijging

Vlak, >2% stijgend, >2% dalend

Wegdek

Vereenvoudige correcties voor volgende categoriën: poreus - zacht asfalt - cementbeton - glad en ruw gestructureerde straatstenen

De geluidsemissie wordt altijd bepaald uit de som van de geluidsemissies van de 2 voertuigcategorieën afzonderlijk. De invloed van verkeerstellingen in de berekende geluidsniveaus is duidelijk: als men een fout maakt van 50% maakt in de tellingen, resulteert dit in een fout van 3 dB(A) op het eindresultaat. Op deze manier heeft men dus vrij snel een idee van de mogelijke fout ten gevolge van onzekerheden op de tellingen. Typische onzekerheden voor verkeerstellingen liggen rond 20 tot 30%. Voor de voertuigsnelheid, verkeersstroom en hellingsgraad is het echter niet zo eenvoudig. Deze 3 parameters zijn met elkaar verweven zoals voorgesteld op de zogenaamde “Abaque 4.2” van de Guide du Bruit (1980) die voorgesteld is in Figuur 6-1. In het algemeen kan men enkel stellen dat voor lage snelheden de geluidsemissie daalt ifv de snelheid, de geluidsemissie relatief constant blijft voor gemiddelde snelheden en dat voor grote snelheden de geluidsemissie opnieuw toeneemt ifv de snelheid. Maar de relatie is zoals gezegd ook afhankelijk van andere factoren.



Figuur 6-1 Abaque 4.2 Guide du Bruit (1980)

Uit de grafiek is bijvoorbeeld af te lezen dat: • voor lichte voertuigen bij normale omstandigheden – continu verkeer, vlak – en bij relatief hoge snelheden – meer dan 100 km/u - de richtingscoëfficiënt van de curve ongeveer gelijk is aan 0.8 dB per 10 km/u, • voor zware voertuigen bij normale omstandigheden is de richtingscoëfficiënt rond het snelheidsgebied van 90 km/u gelijk aan ongeveer 0.9 dB per 10 km/u. Boven een welbepaalde snelheid wordt het totale geluid dat door een voertuig wordt geëmitteerd gedomineerd door het contact tussen band en weg. De wegdekcorrectie is afhankelijk van de snelheid van het voertuig, het type wegdek en het type banden. Algemeen bepaalt men de geluidsemissie met volgende formule: LAwi = LAw/m + 10lg(li) + R(j) + ψ waarin: LAwi het geluidsvermogen van een wegsegment i in een welbepaalde octaafband j in dB(A) re 1 pW LAw/m het geluidsvermogen per eenheid van lengte voor de beschouwde weg, die bepaald wordt op basis van de emissiewaarde in de grafiek van Figuur 6-1 en de voertuigintensiteiten, in dB(A) re 1 pW per meter li de lengte is van het beschouwde wegsegment i in meter R(j) de spectrale correctie voor een welbepaalde octaafband j in dB Ψ de wegdekcorrectie in dB(A)



In deze formule stelt ψ de wegdekcorrectie voor. De invloed van deze parameter is dan ook zeer direct. Een correctiefactor van x dB zal ook een effect hebben van x dB op de berekende geluidsniveaus.

6.1.2 Propagatiemodel : “NMPB / XP S 31-133” Wat betreft geluidsoverdracht kunnen we de gebruikte methode vergelijken met de internationaal bekende en veel gebruikte standaard ISO 9613-2. Deze norm is voornamelijk een berekeningsmethode van toepassing op industrielawaai en daartoe ook als interim berekeningsmethode vastgelegd in de Europese Richtlijn 2002/49/EG. Tabel 6.3 Vergelijking propagatie NMPB / XP S 31-133 met ISO 9613-2 Land van origine Toepassing Brontypes Berekend geluidsniveau Propagatie A-gewogen Frequentieafhankelijk

Randvoorwaarden Reflecties Attenuatie door vegetatie Attenuatie door gebouwen Attenuatie voor industrie Afstandsverzwakking Atmosferische absorptie Bodemeffect A-gewogen Frequentieafhankelijk Meteocorrectie

Afscherming

Weglengteverschil1

ISO 9613-2 Internationaal Geluidsoverdracht in buitenlucht Puntbron, lijnbron, vlakke bron A-gewogen lange-termijn geluidsniveau (indien C0 toegepast) Lreceiver = Lemission – AE + R Ja Octaafband gebied: 63 Hz - 8 kHz

Meewind 1-5 m/s op 3-11 m boven grond Spiegelbronnen Informatieve bijlage Informatieve bijlage

Informatieve bijlage Adiv ISO 9613-2: T(0, 10, 15, 20, 30)°C & RH (20, 50, 70, 80)% of ISO 9613-1

EU interim NMPB/XP S 31-133 EU interim methode Wegverkeerslawaai Lijnbron A-gewogen lange-termijn geluidsniveau Neen Octaafband gebied: 250 Hz - 4 kHz Gebruik van referentiespectrum wegverkeer in EN 1793-3 Noodzaak informatie over voorkomen gunstige overdrachtscondities Spiegelbronnen ISO 9613-2 ISO 9613-1

Agr

Asol,F, Asol,H

Vergelijking 7.3.2 (VDI 2714) G tussen 0 (reflecterend) en 1 (absorberend) Cmet C0 afhankelijk van locale windstatistieken Abar Met compensatie voor bodemeffect

Idem ISO 9613-2 met meteocorrectie

Zowel horizontale als verticale wegen

Homogeen / gunstig Gedetailleerde condities of vereenvoudigd Adif Sterke afhankelijkheid van bodemeffect, onderscheid tussen bronen ontvangerzijde, meteocorrectie Zowel horizontale als verticale wegen

1

De geluidspropagatie kan zowel over het afschermende obstakel heen gaan (verticale weg over horizontale rand) als langs de zijwanden van het scherm (horizontale weg over verticale rand). De uiteindelijke reductie wordt voornamelijk bepaald door het weglengteverschil tov een situatie zonder scherm. Referentie : 60100194-001(MOB-ArcNoise2004) fin - r.doc -- Datum : 26/10/2006 -- Pagina 29 van 47


Diffractie aan en reflectie op schermen en gebouwen hebben uiteraard een invloed op de berekende geluidsniveaus in hun omgeving. Hoe groot hun invloed is en hoe groot de mogelijke fouten zijn die men kan maken, is echter moeilijk in te schatten: dit zal immers sterk afhankelijk zijn van de plaatselijke situatie. Bovendien brengt NMPB / XP S 31-133 op een unieke wijze de combinatie van diffractie, bodemeffect en meteo-omstandigheden in rekening zodat de invloeden moeilijk van elkaar te onderscheiden zijn. Voor de meteocorrectie is in het verleden wel getracht hun invloed in te schatten, de interim methode NMPB / XP S 31-133 stelde immers een specifiek schema voor om deze meteocorrecties in rekening te brengen. Bemerk dat bij het toepassen een aantal randvoorwaarden, gedefinieerd in bijlage C van de methode, gelden die hun toepassing beperken tot specifieke gebieden. 1

Qua praktische toepasbaarheid van de methode kunnen deze waarden gebruikt worden in gebieden die voldoen aan volgende voorwaarden: - relatief vlak en horizontaal gebied met beperkte hoge vegetatie (geïsoleerde bomen zijn toegestaan); - vrije overdrachtszone: geen objecten met dimensies (oppervlakte en hoogte) die relevant zijn in relatie tot de dimensies van de overdrachtszone, met uitsluiting van alle afschermende elementen aan de geluidsbron, verhogingen en insnijdingen van de infrastructuur en alle gevels die zich voorbij het waarnemingspunt bevinden; talrijke kleine elementen zijn niet toegelaten, een beperkt aantal geïsoleerde objecten wel; - geen grote wateroppervlakken (zeeën, rivieren); - gebied gelegen beneden 500m hoogte. De definitie van de voorwaarde van een vrije overdrachtszone kan niet scherp vastgelegd worden. Het hoofdidee is dat obstakels in de overdrachtszone windsnelheid en windrichting niet significant mogen beïnvloeden, bv. woonzones, afgelegen woningen, … Gebieden gelegen boven een hoogte van 500m zijn uitgesloten omwille van de belangrijke invloed vanhet reliëf op de meteocondities. Extrapolatie van windgegevens van elders gelegen gebieden is daar niet mogelijk.

De invloed van de meteocorrectie op de berekende geluidsniveaus is in eerdere studies onder eenvoudige omstandigheden bestudeerd en samengevat aan de hand van onderstaande figuur. Figuur 6-2 Geluidsniveau ifv afstand voor probabiliteit gunstige overdrachtscondities

1

Vertaling naar het Nederlands Referentie : 60100194-001(MOB-ArcNoise2004) fin - r.doc -- Datum : 26/10/2006 -- Pagina 30 van 47


Het verschil in geluidsniveau tussen 40% gunstige overdrachtscondities en 100% gunstige condities (ongeveer gelijk aan meewindcondities in vele berekeningsmethodes) voor een weg is ongeveer 2 dB op een afstand van 400m. Des te dichter het waarnemingspunt, des te kleiner het verschil. Bemerk dat dit een eenvoudig voorbeeld betreft. Ook in een andere studie bekwam men een verschil in dezelfde grootte-orde tussen één van de “echte” statistische meteoschemas beschikbaar in Frankrijk en de algemene correctie-inschatting die voorgesteld werd in het project “Adaptation of Revision of interim computations methods for strategic noise mapping” en die ook gepubliceerd werd in de aanbevelingen 2003/613/EG. In § 5.3.1 werd voor de 3 testgebieden een vergelijking gemaakt met andere Europese modellen voor wegverkeerslawaai en wordt ook het potentieel effect aangetoond van extreme instellingen voor bodemeffect en meteocorrectie. Voor de meteocorrectie volgens NMPB / XP S 31-133 blijkt het daar zo te zijn dat de verschillen tussen “homogene” en “gunstige” condities veel groter zijn dan op basis van bijvoorbeeld Figuur 6-2 kon worden aangenomen. Figuur 6-3 illustreert dit. In werkelijke situaties kan het verschil tussen “homogene” en “gunstige” condities oplopen tot een grootte-orde van 10 dB voor grotere afstanden. De gegevens zijn gebaseerd op de berekende geluidsniveaus in § 5.3.1 voor scenario “_01” en “_02”. Het verschil met de voorgaande figuur is frappant: de verklaring is te vinden in de unieke manier waarop NMPB / XP S 31-133 schermwerking, bodemeffect en meteocorrecties combineert. De meteo-omstandigheden hebben onder andere een niet onaanzienlijke invloed op de manier waarop schermwerking – bijvoorbeeld van het terrein of gebouwen – in rekening wordt gebracht. Deze elementen zullen in theoretische rekenvoorbeelden echter zelden naar boven komen. Tenslotte legt NMPB / XP S 31-133 ook randvoorwaarden op aan het gebruik van de meteocorrecties, voorwaarden waaraan in de praktijk in Vlaanderen vaak niet voldaan zal zijn.

Figuur 6-3 Geluidsniveau ifv afstand voor verschillende meteocorrecties

Geluidsniveau ifv afstand tot autosnelweg

Berekend geluidsniveau in dB(A)

Gebied 1 _01

Gebied 1 _02

Gebied 2 _01

Gebied 2 _02

Gebied 3 _01

Gebied 3 _02

80.0 75.0 70.0 65.0 60.0 55.0 50.0 0.0

50.0

100.0

150.0

200.0

Afstand in m


250.0


6.2. GEVOELIGHEIDSANALYSE VAN RMW / SRM II De gebruikte rekenmethode is gebaseerd op de Nederlandse nationale methode “Reken- en meetvoorschrift wegverkeerslawaai 2002”, gepubliceerd in de ”Regeling van de Minister van Volkshuisvesting, Ruimtelijke Ordening en Milieubeheervan 27 maart 2002, nr. LMV 2002 025825, houdende vaststelling van een rekenen meetvoorschrift wegverkeerslawaai en bepaling aftrek resultaat berekening en meting geluidsbelasting vanwege een weg”. In principe wordt daarbij steeds gerekend volgens de standaardrekenmethode II – SRM II. Het equivalent van deze methode voor de berekening van railverkeerslawaai werd aangenomen door de Europese Commissie in de richtlijn omgevingsgeluid 2002/49/EG en herzien in de aanbevelingen 2003/613/EG.

6.2.1 Emissiemodel Het emissiemodel van RMW / SRM II is duidelijk verschillend van dat van NMPB / XP S 31-133, niet in het minst omdat de achterliggende gegevens van een beduidend recentere datum zijn. Tabel 6.4 geeft de belangrijkste verschillen weer in het emissiemodel. Tabel 6.4 Vergelijking emissiemodel herziene NMPB/ XP S 31-133 met RMW / SRM II Land van origine Toepassing

EU interim NMPB/XP S 31-133 EU interim berekeningsmethode Wegverkeerslawaai

RMW/SRM II Nederlandse berekeningsmethode Wegverkeerslawaai

Gebaseerd op metingen van voor 1980 „Guide du Bruit des Transports Terrestres – Prévision des niveaux sonores“, 1980 Wegdekcorrectie in functie van verschillende snelheidsklassen, toegevoegd door 2003/613/EG Stijgend/dalend, >2%, niet proportioneel en verschillend voor stijgend/dalend, geïntegreerd in “Abaque 4.2”

2 meetcampagnes in 1996 en 1999 Geïntegreerd als emissieterm LE, paragraaf 2.4 van SRM II Cwegdek voor verschillende voertuigen snelheidsklassen, updates op www.stillerverkeer.nl Proportionele correctie voor stijgende voertuigen met een helling van meer dan 3% en een minimum hoogteverschil van 6m, verschillend voor lichtere en zwaardere voertuigen 3: licht, middelzwaar en zwaar, eventueel ook meerdere types motorfietsen en trams

Emissie

Emissiebepaling Emissiemodel Wegdekcorrectie

Gradiëntcorrectie

Voertuigcategorieën

Snelheid

Verkeersstroom Emissieniveau Bronhoogte

2: licht en zwaar, aanbevolen motorfietsen toe te voegen in ZuidEuropese lidstaten V50 of snelheidslimiet

Continu, gepulseerd, versnellend, vertragend Globaal A-gewogen geluidsniveau 0.5 m

Gemiddelde snelheid representatief voor beschouwde wegsectie en voor iedere voertuigcategorie Beperkte correctie afhankelijk van afstand tot kruispunten en obstakels Emissiespectra octaafbanden 63 Hz - 8 kHz 0.75 m

Belangrijk is dat de indeling in voertuigcategorieën niet langer gebeurd in 2 klassen op basis van een grenswaarde in gewicht – 3,5 ton – maar op basis van eigenschappen van het voertuig als volgt: • lichte motorvoertuigen (categorie lv): motorvoertuigen op drie of meer wielen, met uitzondering van de in categorie mv en categorie zv bedoelde motorvoertuigen; • middelzware motorvoertuigen (categorie mv): gelede of ongelede autobussen, alsmede andere motorvoertuigen die ongeleed zijn en voorzien van een enkele achteras waarop vier banden zijn gemonteerd;



•

zware motorvoertuigen (categorie zv): gelede motorvoertuigen, alsmede motorvoertuigen die zijn voorzien van een dubbele achteras, met uitzondering van autobussen.

De geluidsemissie wordt bepaald op basis van de som van de geluidsemissie voor de 3 voertuigcategorieën en voor de verschillende frequentiebanden afzonderlijk. Daarbij wordt gebruik gemaakt van volgende formule en niet langer van een niet-lineaire grafiek: LEi,m = 10lg(Qm/vm) + αi,m + βi,mlg(vm/v0,m) + Cwegdeki,m + CHm waarin: LEi,m de geluidsemissie voor een welbepaalde octaafband i en voertuigcategorie m in dB(A) Qm de gemiddelde intensiteit van de voertuigcategorie m in aantal voertuigen per uur de emissiekentallen voor een welbepaalde octaafband i en voertuigcategorie m in αi,m en βi,m dB(A) die beschreven zijn in tabel 2.1 en 2.2 van RMW / SRM II vm de gemiddelde snelheid van de voertuigcategorie m in km/u v0,m de referentiesnelheid van de voertuigcategorie m, welke 80 km/u bedraagt voor lichte voertuigen en 70 km/u voor zware en middelzware voertuigen Cwegdeki,m de wegdekcorrectie voor een welbepaalde octaafband i en voertuigcategorie m in dB(A), eveneens afhankelijk van de gemiddelde voertuigsnelheid de hellingcorrectie voor een welbepaalde octaafband i en voertuigcategorie m in dB(A) CHm De invloed van fouten in de verkeerstellingen op de berekende geluidsniveaus blijft dezelfde: als men een fout maakt van 50% maakt in de tellingen, resulteert dit in een fout van 3 dB(A) op het eindresultaat. Voor afwijkingen op de snelheid is de gevoeligheid minder duidelijk, de formule en emissiekentallen zijn immers frequentie- én categorie-afhankelijk. Op basis van enkele berekeningen in een softwareversie van het emissiemodel bekomt men: • voor lichte voertuigen met een snelheid van 120 km/u een richtingscoëfficient van 0.5 tot 0.6 dB per 10 km/u; • voor zware voertuigen met een snelheid van 90 km/u een richtingscoëfficient van 0.5 dB per 10 km/u. Op basis van deze cijfers zou men dus kunnen stellen dat RMW / SRM II minder gevoelig is aan fouten op de voertuigsnelheid dan NMPB / XP S 31-133. Bemerk echter wel dat ook de wegdekcorrectie afhankelijk is van de snelheid zodat deze gevoeligheid ook kan afhangen van het type wegdek. Een conclusie over welk van beide dan dichter bij de waarheid zit valt hier dus niet uit af te leiden. De emissiekentallen zijn bepaald voor een referentiewegdek van dicht asfaltbeton, voor andere types van wegdek is een correctie nodig die evenwel complexer is dan wat aangegeven wordt in de aanbevelingen 2003/613/EG voor de herziene NMPB / XP S 31-133. Cwegdek is immers afhankelijk van de voertuigcategorie, maar eveneens snelheids- en frequentieafhankelijk. De invloed van het wegdek is dus niet zo maar af te leiden, maar de verschillen kunnen wel hoog oplopen. In Bijlage V van RMW is onder meer aangegeven hoe deze Cwegdek bepaald kan worden, meer informatie en een actuele lijst van wegdekcorrectiefactoren is op www.stillerverkeer.nl te vinden. Een hellingcorrectie wordt toegepast voor stijgende wegen met een hellingspercentage van meer dan 3% en een hoogteverschil van meer dan 6m. Voor lichte voertuigen bedraagt deze correctie 0.25 dB per procent stijging en voor middelzware en zware voertuigen 0.5 dB per procent, te beginnen vanaf 3%. De invloed van een fout in de hellingsgraad op de geluidsemissie en -immissie is dan ook vrij eenvoudig af te leiden.



6.2.2 Propagatiemodel Wat betreft geluidsoverdracht kunnen we de gebruikte methode vergelijken met de herziene EU interim berekeningsmethode NMPB / XP S 31-33 zodat de verschillen tussen beiden duidelijker worden. Tabel 6.5 Vergelijking propagatie herziene NMPB / XP S 31-133 met RMW / SRM II Land van origine Toepassing Brontypes Berekend geluidsniveau

Propagatie A-gewogen Frequentieafhankelijk

EU interim NMPB/XP S 31-133 EU interim methode Wegverkeerslawaai Lijnbron A-gewogen lange-termijn geluidsniveau

Reflecties Afstandsverzwakking Atmosferische absorptie

Lreceiver = Lemission – AE + R Neen Octaafband gebied: 250 Hz - 4 kHz Gebruik van referentiespectrum wegverkeer in EN 1793-3 Noodzaak informatie over voorkomen gunstige overdrachtscondities Spiegelbronnen ISO 9613-2 ISO 9613-1

Bodemeffect

Asol,F, Asol,H

Randvoorwaarden

A-gewogen Frequentieafhankelijk

Meteocorrectie

Afscherming

Weglengteverschil1

ISO 9613-2 met meteocorrectie G tussen 0 (reflecterend) en 1 (absorberend) Homogeen / gunstig Gedetailleerde condities of vereenvoudigd Adif Sterke afhankelijkheid van bodemeffect, onderscheid tussen bronen ontvangerzijde, meteocorrectie Zowel horizontale als verticale wegen

RMW/SRM II Nederlandse methode Wegverkeerslawaai Lijnbron A-gewogen lange-termijn geluidsniveau (indien C0 toegepast zoals aanvaard in 2003/613/EG) Ja (SRM I) Octaafband gebied: 63 Hz - 8 kHz (SRM II) Gekromde geluidsstralen, meewind met beperkte uniforme meteocorrectie Spiegelbronnen ∆LGU Vaste coëfficiënten zonder variatie ifv temperatuur of vochtigheid ∆LB Gelijkaardig aan ISO 9613-2 G tussen 0 (reflecterend) en 1 (absorberend) Cmet als in ISO 9613-2 maar met C0 = 3.5 dB ∆LSW met compensatie voor bodemeffect, maakt gebruik van equivalent scherm ipv eigenlijke objecten dat overeenkomt met hoogste obstakel en maximaal schermeffect Enkel verticale weg (alsof scherm oneindig lang is)

Diffractie aan en reflectie op schermen en gebouwen hebben uiteraard hun invloed op de berekende geluidsniveaus in hun omgeving. Hoe groot hun invloed is en hoe groot de mogelijke fouten zijn die men kan maken, is echter moeilijk in te schatten: dit zal immers sterk afhankelijk zijn van de plaatselijke situatie. De propagatiemodellen lopen meestal wel vrij gelijk met enkele kleine nuanceverschillen en vaak wordt verwezen naar de belangrijke ISO 9613-2. RMW / SRM II is wel minder complex dan NMPB / XP S 31-133 in de manier waarop deze de verschillende effecten samen brengt. Het belangrijkste verschil tenslotte is de meteocorrectie die in RMW / SRM II erg eenvoudig gehouden is: een constante correctiewaarde C0 van 3.5 dB om geluidsniveaus berekend met meewind te corrigeren naar een lange-termijngemiddeld geluidsniveau. 1

Zie voetnoot p. 29 Referentie : 60100194-001(MOB-ArcNoise2004) fin - r.doc -- Datum : 26/10/2006 -- Pagina 34 van 47


6.3. OPTIMALISATIE

6.3.1 Optimalisatie van de invoergegevens In Bijlage 3. werden reeds heel wat elementen aangehaald waarmee enerzijds de basisgegevens in de toekomst moeten of kunnen verbeterd worden en anderzijds op welke manier de basisgegevens kunnen vereenvoudigd worden – waar dat te verantwoorden is – om de uiteindelijke berekeningen vlotter te laten verlopen. Aanbevelingen om de nauwkeurigheid van de basisgegevens te verbeteren worden elders in dit rapport besproken. Wat betreft vereenvoudiging van de gegevens is het steeds zo dat om de performantie van de berekening te verbeteren: • het aantal elementen – zij het wegen, gebouwen of bodemelementen – moet beperkt worden tot de meest relevante, • het aantal knooppunten per element is ook een parameter die een rol speelt in de performantie van de berekening, zowel voor wegen, gebouwen, bodemelementen als ook het terreinmodel. In § 3.3 van Bijlage 3. werd bijvoorbeeld reeds voorgesteld om bodemelementen die slechts een kleine bijdrage leveren in de overdrachtsweg tussen bron en ontvanger niet mee in rekening te brengen. Er zijn echter ook andere voorbeelden terug te vinden. Bij het opstellen van de invoergegevens voor berekeningen moet het personeel zich dan ook bewust zijn van de gevolgen van bepaalde GIS-bewerkingen op de gegevens en de berekeningen die ermee uitgevoerd zullen worden. Bij wijze van voorbeeld wordt in onderstaande tabellen een idee gegeven van de mogelijke afwijkingen ten gevolge van enkele vereenvoudigingen in de oorspronkelijke gegevens en bij de verwerking. De berekeningen werden daarbij uitgevoerd volgens RMW / SRM II. Bemerk wel dat deze waarden geen echte informatie geven over de afwijking ten opzichte van de reële toestand aangezien ook in de oorspronkelijke gegevens en eventuele aannames al fouten aanwezig kunnen zijn. Bovendien kunnen de vermelde waarden sterk afhankelijk zijn van de lokale situatie. Tabel 6.6 Vergelijking vereenvoudigingen bodem : waarden in dB(A) Testgebied 1 Meetpunt mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp

1 2&4 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 & 17 14 15 16

Gemiddeld

Testgebied 2 Meetpunt

Orig

Eenv

Diff

60.7 61.1 51.1 56.5 55.6 55.5 68.6 59.9 61.7 62.3 62.7 62.2 70.1 59.6 66.9

60.1 60.6 50.6 56.2 55.4 55.2 68.3 59.7 61.3 62.0 62.5 61.8 69.8 59.3 66.7

-0.66 -0.50 -0.48 -0.26 -0.24 -0.30 -0.29 -0.17 -0.39 -0.28 -0.27 -0.39 -0.27 -0.26 -0.22

mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp

0.33

Gemiddeld

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 & 15 14

Testgebied 3 Meetpunt

Orig

Eenv

Diff

71.3 71.8 70.5 72.1 70.9 71.1 72.1 64.1 62.2 61.3 60.0 63.3 70.3 67.3

71.2 71.7 70.3 71.9 70.7 70.8 72.0 63.8 62.0 61.1 59.7 63.0 70.1 67.3

-0.11 -0.13 -0.21 -0.16 -0.23 -0.21 -0.13 -0.29 -0.21 -0.25 -0.35 -0.29 -0.20 0.00

mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp

0.20

Gemiddeld

1 2 3 4 5 6 7 8 & 18 9 10 11 12 13 14 15 16 & 17

Orig

Eenv

Diff

58.9 62.9 61.7 55.9 60.1 61.5 53.3 62.4 62.3 60.0 66.6 64.2 56.7 62.4 55.1 63.0

58.7 62.9 61.7 55.9 60.1 61.5 53.3 62.4 62.3 60.0 66.6 64.2 56.8 62.4 55.1 63.0

-0.20 -0.08 -0.01 -0.01 -0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.05 0.00 0.00 0.02


0.02


Tabel 6.6 stelt het verschil voor in berekend geluidsniveau op de referentiepunten voor de 3 testgebieden, respectievelijk voor een dataset zonder vereenvoudigingen – 2120 polygonen – en met de in § 3.3. van Bijlage 3. aangegeven vereenvoudigingen – 224 resterende polygonen voor de 3 testgebieden samen. Bij wijze van voorbeeld: voor testgebied 1 bedraagt de reductie in rekentijd voor het berekenen van een geluidskaart ten gevolge van de vereenvoudigingen bijna 30% op basis van een beperkte voorspelling. Een ander voorbeeld is het reduceren van het aantal diffractieranden en reflecterende oppervlakken van gebouwen. Dit kan door knooppunten te verwijderen die geen wezenlijke wijziging aan de contour van het gebouw tot gevolg hebben. De nauwkeurigheid van de benadering kan ingesteld worden door een maximum afstand op te geven die het benaderende gebouw mag afwijken van het origineel. In Tabel 6.7 zijn de verschillen weergegeven voor een vereenvoudiging met een maximale afwijking van respectievelijk 0.5m en 2m. Daarvoor wordt in het voorbeeld van de testgebieden het aantal knooppunten van gebouwen – en dus ook het aantal reflectieoppervlakken en diffractieranden – gereduceerd met respectievelijk 4% en 13%. De mogelijke reductie in rekentijd zal in principe kleiner zijn. Bemerk ook dat de meetpunten in de testgebieden relatief dichtbij liggen met beperkte diffractie en afscherming en de verschillen daardoor erg klein blijven. Lokaal kunnen beduidend grotere effecten optreden omdat de vorm van een nabijgelegen gebouw licht gewijzigd wordt. Tabel 6.7 Vergelijking vereenvoudigingen gebouwen : waarden in dB(A) Testgebied 1

50.6

0.00

56.2

56.2

0.00

56.4

0.13

55.4

55.4

0.00

55.4

0.03

55.2

55.2

0.02

55.2

-0.03

68.3

68.3

0.00

68.3

0.00

59.7

59.7

0.00

59.7

0.00

61.3

61.3

0.00

61.3

0.01

62.0

62.0

0.00

62.0

0.00

62.5

62.5

0.00

62.5

0.02

61.8

61.8

0.00

61.8

0.02

69.8

69.8

0.00

69.8

0.00

59.3

59.3

0.00

59.3

0.02

66.7

66.7

0.00

66.9

0.27

0.00

0.04

Gem.

71.2

0.00

71.2

0.00

71.7

71.7

0.00

71.7

0.00

70.3

70.3

0.00

70.3

0.00

71.9

71.9

0.00

71.9

0.00

70.7

70.7

0.00

70.7

0.00

70.8

70.8

0.00

70.8

0.00

72.0

72.0

0.00

72.0

0.01

63.8

63.8

0.00

63.8

0.00

62.0

62.0

0.00

62.1

0.11

61.0

61.0

0.00

61.0

0.00

59.7

59.7

0.00

59.7

0.00

63.0

63.0

0.00

63.0

0.00

70.1

70.1

0.00

70.1

0.00

67.3

67.3

0.00

67.6

0.29

0.00

0.03

mtp 1 mtp 2 mtp 3 mtp 4 mtp 5 mtp 6 mtp 7 mtp 8 mtp 9 mtp 10 mtp 11 mtp 12 mtp 13 mtp 14 mtp 15 mtp 16 Gem.

Diff 2.0

0.00

71.2

Eenv 2.0

50.6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Diff 0.5

50.6

mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp

Eenv 0.5

0.18

Mtp

Orig

-0.01

60.8

Diff 2.0

60.1

0.00

Eenv 2.0

0.00

60.6

Diff 0.5

60.1

60.6

Eenv 0.5

Diff 2.0

60.1

Mtp

Testgebied 3

Orig

Eenv 2.0

Gem.

Diff 0.5

1 2 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Eenv 0.5

mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp mtp

Orig

Mtp

Testgebied 2

58.7

58.7

0.00

59.2

0.55

62.9

62.9

0.00

62.9

0.00

61.7

61.7

0.00

61.7

0.03

55.9

55.9

0.00

55.9

0.00

60.1

60.1

0.00

60.1

0.01

61.5

61.5

0.00

61.5

0.00

53.3

53.3

0.00

53.3

0.04

62.4

62.4

0.00

62.4

0.00

62.3

62.3

0.00

62.3

0.00

60.0

60.0

0.00

60.1

0.05

66.6

66.6

0.00

66.6

0.00

64.2

64.2

0.00

64.2

0.00

56.7

56.7

0.00

56.8

0.13

62.4

62.4

0.00

62.4

0.00

55.1

55.1

0.00

55.1

0.01

63.0

63.0

0.00

63.0

0.00


0.00 0.05


6.3.2 Optimalisatie van de berekening Eens de gegevens samengevoegd zijn tot een overdrachtsmodel kan ook de berekening zelf nog geoptimaliseerd worden. Dit gebeurt door het instellen van een aantal keuzes, er zijn vele mogelijke combinaties die door een ervaren gebruiker moeten ingesteld worden. Meestal zijn hier vooraf testen nodig om de meest aangewezen instellingen te bekomen, die bovendien kunnen verschillen van gebied tot gebied. De belangrijkste mogelijkheden om de berekeningen sneller te laten verlopen: • Projection with line sound sources: in normale omstandigheden worden lijnbronnen tijdens de berekening verder opgesplitst in functie van het afstandscriterium maar mogelijk ook in functie van projectie van diffractieranden en reflecterende oppervlakken. De overdrachtsfunctie tussen bron en ontvanger voor een wegsectie die afgeschermd wordt is immers verschillend van deze voor een onafgeschermd stuk weg. Het inschakelen van deze optie (standaard) zal een stuk nauwkeuriger rekenen maar ook veel trager zijn omdat het aantal geluidsbronnen mogelijk sterk verhoogd wordt. Het uitvinken van deze functie zal deze bewerking uitschakelen en zo mogelijk een extra onzekerheid introduceren maar wel sneller rekenen. • Projection with area sound sources: dezelfde functie voor vlakke bronnen. • Minimum length of a section: het opsplitsen van lijnbronnen kan zeer kleine en dus talrijke elementen voortbrengen, met deze parameter kan men een minimum opgeven zodat lijnbronnen niet quasi oneindig opgesplitst kan worden, zelfs als dat volgens de gebruikte standaard nodig is. • Additional factor for distance criterion: in sommige gevallen kan de opsplitsing volgens de gebruikte standaard niet voldoende zijn en kan men meer nauwkeurigheid vragen, een factor groter dan 1 zal het aantal opsplitsingen met die factor vermenigvuldigen. Voor projecten op de grote schaal die beoogd wordt, is het echter zeker niet de bedoeling om op deze manier de rekentijd nog te verhogen. • Limit source range – Minimum level difference: geluidsbronnen die ver weg liggen van de ontvanger zullen slechts zeer beperkt bijdragen in het totaal geluidsniveau. Op basis van een ingestelde drempel in dB worden geluidsbronnen, die – louter op basis van een overdracht in een vrij veld – ver genoeg onder de totale som van de geluidsniveaus gelegen zijn, verwaarloosd. • Reflection / Maximum order: reflecties zullen beperkt worden tot een bepaalde orde, meestal wordt standaard gerekend in 1ste orde. • Limit range of reflecting areas: het effect van reflecties van gebouwen of andere elementen kan beperkt worden tot een welbepaalde in te stellen afstand van geluidsbron én ontvanger. Verder zijn er nog enkele andere mogelijkheden in verband met meervoudige reflecties die hier verder niet van belang zijn. In ieder geval is het zo dat wijzigingen van de standaard instellingen grote gevolgen kunnen hebben voor de berekende geluidsniveaus, wat dan ook best enkel gebeurt door personeel met een goede kennis van akoestiek. Vooraf zullen testen nodig zijn om het effect van de instellingen na te gaan. Dit kan met de voorspellingsmodule die in de reguliere IMMI ingebouwd is en het resultaat van de instellingen kan inschatten, zowel op het vlak van reductie van de rekentijd als van de mogelijke afwijking op de berekende geluidsniveaus in vergelijking met de “exact” berekende waarden.



Voor de ontwikkelde GIS module wordt aan de gebruiker de keuze gelaten om 3 van deze technieken te gebruiken, welke ook de meest relevante zijn voor de berekeningen van geluidskaarten voor wegverkeerslawaai: • Projection with line sound sources: deze optie kan in- of uitgeschakeld worden. • Limit source range – Minimum level difference: de bronafstand kan ingesteld worden om minder relevante geluidsbronnen – verder gelegen of kleinere geluidsemissie – niet in beschouwing te nemen, minimum waarde is 20 dB. Een beduidend grotere waarde zal deze functie de facto uitschakelen. • Limit range of reflecting areas: om minder reflecties in rekening te moeten brengen kan de afstand van hun invloed beperkt worden met een minimum waarde van 50m. Een zeer grote waarde zal de invloed van deze functie quasi volledig reduceren. Om een idee te geven van de invloed van deze instellingen op zowel de nauwkeurigheid van de berekening als de rekentijd werd voor de 3 testgebieden een vergelijking opgezet tussen verschillende parametersets en werden per testgebied een 20-tal willekeurige punten gebruikt om een inschatting te maken. Dat de volgende tabellen slechts een inschatting geven van de uiteindelijke nauwkeurigheid en rekentijd moet duidelijk zijn. De invloeden kunnen significant verschillen, zowel binnen een testgebied – omwille van de willekeurige maar beperkte keuze van de punten - als naar vergelijking met andere hier niet beschouwde sites. Er werden 8 verschillende combinaties van de vermelde instellingsmogelijkheden beschouwd: Omschrijving Projectie Bronafstand Afstand reflecties

set ref ja -

1

set 1 nee -

set 2 nee 30 dB -

set 3 nee 25 dB -

set 4 nee 20 dB -

set 5 nee 200 m

set 6 nee 100 m

set 7 nee 50 m

De onderstaande tabellen geven een weerslag van de belangrijkste resultaten van de vergelijking: de statistieken betreffende de nauwkeurigheid zijn deze voor de absolute verschilwaarden in dB(A) tov de referentieberekening “set ref”. De fractie van de rekentijd nodig om een berekening voor een bepaalde combinatie uit te voeren werd telkens weergegeven ten opzichte van de rekentijd voor “set ref” en “set 1”. Voor absolute rekentijden verwijzen we naar § 5.3.2 waar de rekentijden voor de berekening van de geluidskaarten weergegeven zijn. Tabel 6.8 Vergelijking optimisatie berekening testgebied 1 Min verschil Percentiel 25 Percentiel 50 Percentiel 75 Max verschil Fractie rekentijd tov “set ref” Fractie rekentijd tov “set 1”

1

set 1 0.03 0.34 0.73 1.08 3.43 3.42% -

set 2 0.04 0.32 0.76 1.12 3.46 2.93% 85.52%

set 3 0.04 0.29 0.88 1.36 3.53 2.18% 63.58%

set 4 0.08 0.32 1.10 1.79 3.77 1.48% 43.36%

set 5 0.01 0.30 1.16 1.66 3.67 0.59% 17.37%

set 6 0.01 0.30 1.27 2.06 4.29 0.50% 14.47%

set 7 0.02 0.29 1.28 2.42 4.41 0.45% 13.14%

Een referentie die een grote nauwkeurigheid voor de berekening inhoudt, maar bijgevolg ook een lange rekentijd. Referentie : 60100194-001(MOB-ArcNoise2004) fin - r.doc -- Datum : 26/10/2006 -- Pagina 38 van 47


Tabel 6.9 Vergelijking optimisatie berekening testgebied 2 Min verschil Percentiel 25 Percentiel 50 Percentiel 75 Max verschil Fractie rekentijd tov “set ref” Fractie rekentijd tov “set 1”

set 1 0.20 0.50 0.95 1.52 1.96 3.30% -

set 2 0.17 0.52 1.00 1.55 2.03 2.50% 75.81%

set 3 0.16 0.74 1.14 1.83 2.74 1.91% 58.05%

set 4 0.02 1.08 1.64 3.20 5.89 1.17% 35.56%

set 5 0.15 0.84 1.53 2.29 3.21 0.58% 17.52%

set 6 0.01 0.94 1.67 2.55 3.47 0.40% 11.99%

set 7 0.08 1.14 1.88 2.70 3.90 0.30% 9.20%

set 5 0.00 0.32 0.97 1.77 2.96 0.25% 18.65%

set 6 0.00 0.44 0.99 1.93 3.49 0.19% 14.72%

set 7 0.00 0.47 1.08 2.01 3.55 0.17% 13.13%

Tabel 6.10 Vergelijking optimisatie berekening testgebied 3 Min verschil Percentiel 25 Percentiel 50 Percentiel 75 Max verschil Fractie rekentijd tov “set ref” Fractie rekentijd tov “set 1”

set 1 0.00 0.21 0.57 1.06 2.50 1.32% -

set 2 0.00 0.20 0.57 1.06 2.50 1.14% 85.83%

set 3 0.01 0.18 0.61 1.10 2.53 1.04% 78.40%

set 4 0.03 0.32 0.72 1.12 2.62 0.86% 65.29%

Het is duidelijk dat het projecteren van de afschermende elementen op de geluidsbron om hun invloed op de propagatie correcter in te schatten een grote invloed heeft op de rekentijd. Deze invloed neemt trouwens toe ifv de afstand tot de geluidsbron aangezien er zich dan meer afscherming tussen geluidsbron en waarnemer kan bevinden. Voor de 3 testgebieden bekomen we een inschatting van de reductie van de rekentijd met een factor 30 en meer terwijl de gemiddelde absolute afwijking kleiner blijft dan 1 dB(A). Geluidskaarten van de omvang die hier aan de orde is zullen dan ook steeds berekend worden met deze optie uitgeschakeld tenzij het om een zeer beperkte geluidskaart gaat die nauwkeuriger moet zijn. Voor de andere parameters dient een keuze gemaakt te worden ifv de gewenste nauwkeurigheid en snelheid. Opnieuw: de weergegeven cijfers geven een voorbeeld van een weliswaar realistische situatie maar kunnen sterk variëren afhankelijk van het beschouwde gebied.



7. AANBEVELINGEN 7.1. DE INVOERGEGEVENS EN VERWERKING

7.1.1 Prioritair •

Informatie over de voertuigdensiteit blijkt niet zo eenvoudig te koppelen met het routesysteem en niet altijd rechtstreeks beschikbaar voor de 3 verschillende beoordelingsperiodes. Nochtans kan er zonder deze informatie geen sprake zijn van strategische geluidsbelastingskaarten. Enkele mogelijkheden tot oplossing: - het op punt stellen van een 1-op-1 transformatie van de verkeersmodellen van het Verkeerscentrum naar het routesysteem wat toelaat gegevens van verkeersmodellen op het routesysteem te enten, - herindeling van de beschikbare gegevens naar dag-, avond- en nachtperiode, - indien er geen gegevens beschikbaar zijn voor bijvoorbeeld de nachtperiode, uitvoeren van verkeerstellingen op verschillende types van wegen om informatie te verzamelen over de gemiddelde verdeling van het wegverkeer over een etmaal, afzonderlijk voor lichte en zware voertuigen (ook voor de verschillende autosnelwegen kunnen grote verschillen bestaan), - wat betreft verkeersgegevens kan men ook meteen informatie proberen te verzamelen over de gemiddelde snelheid van voertuigen, maar dan wel voor lichte, middelzware en zware voertuigen afzonderlijk en bij voorkeur ook voor de 3 beoordelingsperiodes.

•

De wegdekcorrecties blijken een zeer belangrijk element te zijn in het voorspellen van geluidsniveaus en de huidige beschikbare informatie is niet toereikend. Het opstellen – en later onderhouden – van een nieuwe databank voor inventarisatie van wegdekoppervlakken lijkt dan ook nodig. Deze databank kan dan gelinkt worden aan informatie over benaderende wegdekcorrecties voor de verschillende types. Een dergelijke volledige inventarisatie kan beperkt gehouden worden of meer uitgebreid behandeld. Bijkomende informatie die eventueel mee geïnventariseerd kan worden: - wegdekoppervlak voor de rechter- en andere rijstroken afzonderlijk, - ouderdom van het wegdek of staat waarin het zich bevindt, - aantal rijstroken per rijrichting of breedte van het volledige wegdek.

•

De omschakeling naar RMW / SRM II heeft tot gevolg dat een databank betreffende wegdekoppervlakken niet langer moet omgezet worden naar wegdekcorrecties in dB maar naar de gedefinieerde wegdekcategorieën volgens RMW / SRM II.

7.1.2 Belangrijk •

De huidige informatie betreffende geluidsschermen blijkt niet voldoende te zijn om zonder manuele wijzigingen te kunnen toepassen voor akoestische berekeningen. Een datatabel – zelfs up-to-date – die gekoppeld wordt aan het routesysteem zal daarbij nooit volstaan, daarvoor zijn de situaties in de realiteit soms te complex. Het huidige type van tabellen zal – indien bijgewerkt – enkel kunnen dienen als basisinformatie. De geometrie van schermen zal uiteindelijk vaak op andere manieren bepaald moeten worden en rechtstreeks in een GIS-omgeving verwerkt.

•

Als het afleiden van informatie over voertuigsnelheden niet lukt op basis van verkeerstellingen of modellen, moet het opstellen van een databank over snelheidslimieten voor het Vlaamse verkeersnetwerk een alternatief zijn. De aannames die in Bijlage 3. gepresenteerd werden om dit gebrek te omzeilen, zullen zeker regelmatig naast de realiteit zitten en soms erg grote afwijkingen tot gevolg kunnen hebben.



•

Het personeel dat zal instaan voor de dataverwerking en soms ook data-acquisitie, moet uiteraard kennis hebben van de gegevens waarmee gewerkt zal worden, maar ook inzicht in de manier waarop akoestische berekeningen verlopen en vooral hoe de gegevens in een akoestisch overdrachtsmodel ingevoerd en gecombineerd worden. Een gebrek aan inzicht verhoogt het risico op mogelijk zware fouten in de gegevens rechtstreeks gebruikt voor de berekeningen.

•

In verband met meteo-omstandigheden is het zo dat volgens NMPB / XP S 31-133 geluidsniveaus berekend worden op basis van de bijdrage van “homogene” en “gunstige” overdrachtscondities. In deze studie hebben we opgemerkt dat 100% “gunstige” condities een duidelijk hoger geluidsniveau tot gevolg kunnen hebben dan voor 100% “homogene” condities. De meteo-omstandigheden hebben een invloed op de manier waarop schermwerking in rekening wordt gebracht, wat leidt tot de eerder getoonde grote verschillen: ook terreinelementen kunnen diffractie van de geluidsgolf veroorzaken. Berekeningen voor “homogene” condities geven in ieder geval een betere correlatie met de gemeten waarden. Daarom lijkt het aangewezen om te werken met vereenvoudigingen die eerder naar “homogene” condities neigen ofwel één of meerdere datasets te ontwikkelen voor meteocorrectie in het Vlaams Gewest. Anderzijds geeft NMPB / XP S 31-133 in annex C ook al de mogelijkheid aan om enkel met “homogene” condities te werken: het gebruik van de meteocorrectie is gebonden aan een aantal randvoorwaarden, onder meer dat het aantal hindernissen beperkt moet zijn en hindernissen en geluidsbronnen klein moeten zijn in vergelijking met de grootte van het projectgebied – zie § 6.1.2. In het Vlaams Gewest zal aan deze voorwaarden vaak niet voldaan zijn.

•

Voor berekeningen volgens RMW / SRM II zijn problemen met de meteocorrectie niet aan de orde. De methode berekent lange-termijngemiddelde geluidsniveaus op basis van een correctie met een constante factor C0 die gelijk is aan 3.5 dB. De meteocorrectie varieert dan van 0 tot 3.5 dB in functie van de afstand tot de geluidsbron. Deze meteocorrectie is dezelfde als voor de EU interim berekeningsmethode RMR / SRM II voor railverkeerslawaai.

•

Ook voor het bodemeffect werd een significante invloed aangetoond op de berekende geluidsniveaus met verschillen die eveneens tot 10 dB(A) kunnen oplopen tussen zachte en harde bodem. Aangezien het niet mogelijk zal zijn om gedetailleerde bodeminformatie te bekomen voor het volledige gebied, kan men G beter kiezen in de richting van 1 dan in de tegenovergestelde richting. RMW / SRM II is weliswaar iets minder gevoelig aan het bodemeffect dan NMPB / XP S 31-133. Dit heeft te maken met de interactie tussen bodemeffect en meteocorrectie voor NMPB / XP S 31-133 waar afzonderlijke bodemcorrecties worden berekend voor “gunstige” en “homogene” meteocondities.

7.1.3 In overweging te nemen •

Voor de datasets beschikbaar bij het NGI zullen in de volgende jaren voor sommige gebieden van Vlaanderen GIS-gegevens beschikbaar worden die kwalitatief vermoedelijk beter zullen zijn dan de huidige generatie, wat te maken heeft met update-cyclussen. Op korte termijn heeft dit uiteraard geen effect, maar op langere termijn kan dit een aantal problemen oplossen – voornamelijk bij gebouwen – die men hier op basis van aannames moet corrigeren.



7.2. DE AKOESTISCHE BEREKENING •

Keuze van de rekenmethode: Volgens de Vlaamse omzetting van de Richtlijn 2002/49/EG werden NMPB / XP S 31-133 en Guide du Bruit(1980) overgenomen als interim methode voor strategische geluidskartering van wegverkeerslawaai. Uit de vergelijking van de gemeten geluidsniveaus met berekende waarden is gebleken dat onder meer het geluidsemissiemodel niet goed werkt voor het Vlaamse wagenpark en de aanwezige wegdektypes. Bovendien moeten minstens 2 parameters – bodemeffect en meteocorrectie – met de nodige voorzichtigheid gebruikt worden om een overschatting van de geluidsniveaus te vermijden. Een vergelijking met andere Europese berekeningsmethoden leerde dan weer dat NMPB / XP S 31-133 - Guide du Bruit (1980) resultaten voortbrengt die vrij goed overeenkomen met de Duitse, Oostenrijkse en Zwitserse methodes. De beste correlatie met de gemeten waarden werd evenwel gevonden voor de Nederlandse RMW / SRM II. Dit kan voornamelijk worden toegeschreven aan het relatief recente emissiemodel van RMW / SRM II. De emissiecoëfficiënten voor voertuigen dateren van 2002 terwijl de wegdekcorrecties nóg recenter blijken te zijn en zelfs voorwerp van een proces van continue bijwerking – laatste versie van 12 mei 2006. De RMW / SRM II methode is bovendien minder gevoelig aan wijzigingen in bodemeffect, alhoewel het verschil wel duidelijk merkbaar is in de resultaten. En RMW / SRM II maakt gebruik van een veel eenvoudiger meteocorrectie. Voor beide rekenmethodes is een studie nodig die de gebruikelijke types wegdekoppervlakken moet identificeren samen met de geassocieerde correctiewaarden. Hun ligging moet kunnen gekoppeld worden aan de geogerefereerde wegsegmenten. Uiteindelijk werd ervoor geopteerd om de berekeningsmodule te ontwikkelen op basis van de Nederlandse RMW / SRM II methode die in Vlaanderen reeds veelvuldig gebruikt wordt.

•

Nauwkeurigheid: is een complex gegeven van met elkaar verweven invloeden van gegevens, rekenmethodes en optimisatie. Bij het beschouwen van de nauwkeurigheid komen volgende aspecten kijken: - Een zeer belangrijk element is de kwaliteit van de invoergegevens: waar er in de beschikbare gegevens hiaten zijn of zich problemen voordoen werd dit aangegeven in Bijlage 3., maar gezien de grote schaal waarop de gegevens beschikbaar moeten zijn, kan men ook geen oneindige eisen stellen op het vlak van nauwkeurigheid. Ook is het onmogelijk om hun afzonderlijke invloed op de nauwkeurigheid exact in te schatten, wanneer de berekende waarden worden vergeleken met metingen in de realiteit is er immers ook invloed van rekenmethodes, optimisatie en de nauwkeurigheid van de meting zelf. - De gevoeligheid van de rekenmodellen is bijgevolg ook van belang: voor strategische geluidskaarten van wegverkeerslawaai moet men onderscheid maken tussen het emissiemodel en het propagatiemodel die elk hun eigen gevoeligheden hebben voor de verschillende parameters. Voor zover mogelijk gezien de onderlinge afhankelijkheid van sommige parameters werden deze gevoeligheden in dit rapport beschreven en de belangrijkste problemen aangehaald, maar in hoeverre deze gevoeligheden invloed hebben op de nauwkeurigheid hangt dan weer in zekere zin af van de kwaliteit van de invoergegevens. - Een bijkomend element is modelcalibratie: formules in modellen zijn gecalibreerd voor gebruik binnen een bepaald afstandsgebied van de geluidsbron, in het algemeen hebben alle vandaag bekende modellen logischerwijs de neiging om een daling van de nauwkeurigheid te vertonen met toenemende afstand, vooral voor lage geluidsniveaus. Dit effect is meer zichtbaar bij grote interstedelijke wegennetwerken omwille van het kleine aantal relevante geluidsbronnen, indien het waarneempunt ver weg is van de geluidsbron is het minder waarschijnlijk dat deze zich dicht bij een andere geluidsbron bevindt, dit in tegenstelling tot bv. agglomeraties. - Bezorgheid om de rekentijden leidt voor geluidskartering op grote schaal onvermijdelijk tot optimisatietechnieken om de berekening efficiënter te maken maar die meestal een compromis inhouden van rekentijd en nauwkeurigheid. In dit rapport werden aan de hand van de testgebieden bij wijze van voorbeeld de mogelijke gevolgen ingeschat, maar in de praktijk kunnen deze sterk afhankelijk zijn van de site die beschouwd wordt.



•

Rekentijden: De interim methode voor wegverkeerslawaai NMPB / XP S 31-133 is niet de snelste methode omwille van de interactie tussen bodemeffect, diffractie en meteo-omstandigheden. De Nederlandse RMW / SRM II methode is minder complex op dat vlak maar vraagt dan weer meer capaciteit omwille van de inschatting van de schermwerking. De benodigde rekentijden voor strategische geluidskaarten zullen hoedanook erg hoog blijven en zijn dus onderwerp van bezorgdheid. Optimisatie van instellingen in rekenmodules kan en moet gebruikt worden zolang deze de nauwkeurigheid niet in te grote mate hypothekeren. Het is duidelijk dat nauwkeurigheid en rekentijd onlosmakelijk met elkaar verbonden zijn. Het vinden van het evenwicht tussen beide is een taak van de akoestisch expert die afhankelijk van de omstandigheden de juiste keuze moet maken. De enige optimisatie die geen enkele invloed zal hebben op de nauwkeurigheid is het verhogen van de rekencapaciteit mbv een gedistribueerde berekening.

•

Gedistribueerde berekening: De lange rekentijden maken dat het onmogelijk wordt om strategische geluidskaarten over grote oppervlaktes te berekenen met één computer. Het is dus aan te bevelen om in de toekomstige strategie de mogelijkheid van gedistribueerde berekening op een computernetwerk in te bouwen. Gedistribueerde berekening zal de tijd reduceren om een volledige berekening uit te voeren door het verdelen van de processorbelasting over een netwerk. Dit proces is grotendeels geautomatiseerd en fouttolerant, weliswaar onder menselijke supervisie om redenen van netwerk- en computer-management.

•

De ontwikkelde module: Het oorspronkelijke doel van het project bestond erin om het proces van strategische geluidskartering te automatiseren in die zin dat de akoestische berekeningen volledig zouden onttrokken worden aan het zicht van de GIS-gebruiker. De rekenkern voor ArcGIS werkt inderdaad zonder enige interactie met de gebruiker maar vraagt in ruil dat de gegevens georganiseerd en gestructureerd zijn en opgeslagen op een bepaalde in te stellen locatie. De voorgestelde gegevensspecificatie in Bijlage 2. en gegevensverwerking in Bijlage 3. is erop afgestemd dat alles op een correcte manier zal verlopen. De relevante instellingen gebeuren in ArcGIS waarna IMMI-GIS de shapefile gegevens inleest, een akoestisch model opbouwt en de resultaten berekent die opgeslagen worden in een met ArcGIS compatibel binair format dat kan geïmporteerd worden in ArcGIS. Sommige meer geavanceerde mogelijkheden die aangewezen zijn om het hele proces vlotter te laten verlopen kunnen (nog) niet geautomatiseerd worden: dit is onder meer het geval voor de verwerking van het terreinmodel. Een toekomstige uitbreiding zou kunnen zijn om het terreinmodel voor te bereiden en beschikbaar te maken voor gans Vlaanderen in een geschikter gegevensformaat. Voorlopig wordt er echter gewerkt met de oorspronkelijke benadering van het werken met in de GIS omgeving voorbereide shapefiles. Ook is er de onmogelijkheid om in ArcGIS alle onderdelen van gedistribueerde berekeningen – en de bijhorende computer- en netwerkproblemen – te sturen. Op basis van de ervaring in dit en andere projecten is een onafhankelijke en onzichtbare rekenmodule die vanuit ArcGIS aangestuurd worden niet de goede oplossing voor de geluidskartering op grote schaal die hier aan de orde is.

7.3. STRATEGISCHE GELUIDSKARTERING In wat volgt worden de verschillende stappen in het proces van strategische geluidskartering weergegeven, op welke manier deze bij voorkeur verlopen en de middelen die daarbij benodigd zijn. •

Verzameling van de gegevens: de basisgegevens moeten verzameld worden bij de verschillende bronnen die deze ter beschikking hebben en geïntegreerd worden in de GIS omgeving. Eventueel moeten bijkomende databestanden aangemaakt worden om de set te vervolledigen of te verbeteren. Kwaliteitscontrole, beheer en onderhoud van de gegevens gebeurt door de gebruiker in de GIS omgeving. De kwaliteitscontrole is nodig omdat zelfs gegevens van officiële bronnen niet altijd van even goede kwaliteit zijn, alhoewel mag verwacht worden dat dit in de toekomst zal verbeteren. De gebruiker dient dus voldoende kennis te hebben over de basisgegevens maar ook over de noden in functie van wat er verder met de gegevens dient te gebeuren. Incoherenties tussen de datasets moeten hier al kunnen gedetecteerd worden. Referentie : 60100194-001(MOB-ArcNoise2004) fin - r.doc -- Datum : 26/10/2006 -- Pagina 43 van 47


•

Opbouw van een datamodel: de huidige beschikbare gegevens vragen heel wat bewerkingen om ze geschikt te maken voor geluidskartering. En alhoewel sommige stappen van de beschreven dataverwerking geautomatiseerd kunnen worden, blijft deze opbouw in hoofdzaak een manuele aangelegenheid waar heel wat verificatie nodig is. Daarbij is de combinatie van kennis over GIS en akoestiek absoluut noodzakelijk om valkuilen te vermijden en de kwaliteit van de uiteindelijke resultaten te verzekeren. Samengevat kunnen hier 3 stappen onderscheiden worden: - identificatie en/of opbouw van databestanden die relevant zijn voor geluidskartering - indien nodig vereenvoudiging van data tot minimum benodigde nauwkeurigheid - aanvullen van ontbrekende informatie voor geluidskartering

•

Link naar sofware om geluidsindicatoren EU te berekenen: Transfer van bewerkte data naar software voor geluidskartering: daarbij is het nodig om projectgebieden af te bakenen in de GIS omgeving en bestanden van geschikte grootte te produceren. De geschikte grootte is vooral een kwestie van rekentijden en beschikbare rekencapaciteit. Met de ontwikkelde rekenmodule – voor één computer – zal de grootte beperkt moeten blijven tot bv. 36 km² waarvan dan de geluidsniveaus kunnen berekend worden in de centrale 16 km². De te verwachten rekentijden kunnen zelfs dan nog oplopen tot meerdere dagen per gebied (en meer indien geen optimisatie van het rekenmodel wordt toegepast). Een meer aangewezen werkwijze is Vlaanderen onder te verdelen in grote subgebieden – bv. provincies – en deze als geheel met een buffer rondom aan te leveren aan de akoestische software. Een segmentatie in subgebieden dient gedefinieerd om deze te verdelen over een computernetwerk voor de gedistribueerde berekening. Dit proces verloopt verder in principe automatisch maar toezicht door een netwerkbeheerder tijdens de berekening is noodzakelijk om problemen met het netwerk of afzonderlijke computers tijdig op te sporen en te herstellen. - Aanpassing van het rekenmodel en optimisatie van de parameters: Het eigenlijke rekenmodel moet aangepast worden door optimisatie van de rekenparameters, wat bij voorkeur gebeurt door een in geluidskartering ervaren akoestisch expert. Voor een goede parametrisatie zullen enkele testen noodzakelijk zijn om nauwkeurigheid en performantie tegen elkaar af te wegen. In de ontwikkelde rekenmodule is een keuze mogelijk voor een de meest relevante technieken. Het proces is echter niet altijd zo eenvoudig en de mogelijkheid van grote onnauwkeurigheden is hier niet denkbeeldig. - Start van de overdrachtsberekening: In de ontwikkelde module zal de gebruiker enkele instellingen doen en aangeven op welke locatie op de bewuste computer de bewerkte data te vinden zijn. Daarop kan de berekening gestart worden nadat de gegevens ingelezen en geverifieerd zijn. Voor de aan te bevelen werkwijze zal de gebruiker op een gelijkaardige manier de gedistribueerde bewerking starten en wordt het werk automatisch verdeeld over het computernetwerk. - Transfer van berekende resultaten naar GIS omgeving: het berekende raster zal door de rekenmodule geëxporteerd worden naar een vooraf gedefinieerde locatie. Voor strategische geluidskartering zullen de afzonderlijk berekende gebieden uiteindelijk in aparte resultaatbestanden opgeslagen worden. Analyse van geluidsgegevens in GIS: de resultaten kunnen gebruikt worden in GIS om te correleren met andere geogerefereerde data. Voor het bepalen van het aantal inwoners dat blootgesteld is aan bepaalde geluidsniveaus is het noodzakelijk dat een tweede berekening gebeurt in de akoestische software, namelijk het bepalen van de gevelbelasting van gebouwen. In IMMI kunnen op deze manier het aantal inwoners en de benodigde statistieken berekend worden. Gedeeltelijke of lokale geluidskaarten kunnen eveneens gecombineerd worden tot globale kaarten in de GIS omgeving of in IMMI. Manuele interventies en kwaliteitscontrole zijn daarbij noodzakelijk. -

•



Samengevat betekent dit dat voor de aanmaak van strategische geluidskaarten volgende elementen bijkomend noodzakelijk zijn: • verbeteringen in de beschikbare data met betrekking tot onder meer wegverharding en voertuigdensiteiten, maar ook geluidsschermen en voertuigsnelheden, • een significante investering in een performant computernetwerk – inclusief computerhardware, netwerkvoorzieningen, stroombeveiliging en softwarelicenties – voor de effectieve berekening van geluidskaarten op dergelijke grote schaal, • voldoende gekwalificeerd personeel voor de opmaak van nieuwe datasets, de voorbereiding van de data en voor de berekeningen zelf: GIS experts mét kennis van akoestiek en akoestische modellering, een akoestisch expert en een informaticus voor het beheer van de infrastructuur voor de berekeningen.



8. OVERDRACHT VAN GEBRUIKERSRECHT De opdracht omvat eveneens het leveren van de software en beschikbaar stellen van de broncode. Daartoe worden er IMMI-GIS licenties geleverd voor ongelimiteerde installatie op een onbeperkt aantal computers. Het aantal licenties simultaan in gebruik is beperkt tot 4 dmv de bijgeleverde USB hardware sleutels. De kost voor deze licenties en voor 2 jaar onderhoud was inbegrepen in ons aanbod. Bij het • • •

rapport worden volgende elementen geleverd: 4 IMMI-GIS software CD’s 4 IMMI-GIS USB hardware sleutels een bijhorende data CD met: - de programmatuur voor de IMMI-GIS interface voor ArcGIS - de IMMI-GIS gebruikershandleiding - alle benodigde invoergegevens voor de 3 beschouwde testgebieden - de berekende geluidskaarten volgens SRM II - electronische versies van het eindrapport



9. EINDSYNTHESE Oorspronkelijk was het project opgestart met het doel een prototype van een GIS-geïntegreerde berekeningsmodule te ontwikkelen voor het berekenen van de geluidsimpact van wegverkeerslawaai conform de EU richtlijn 2002/49/EG. De gebruiker in de GIS omgeving zou daarbij de beschikbare en benodigde gegevens moeten aanleveren en het proces van strategische geluidskartering zou verder geautomatiseerd verlopen door het starten van de berekening en het beschikbaar stellen van de resultaten in de GIS omgeving voor verdere verwerking. De achterliggende akoestische berekeningen dienden daarbij volledig onttrokken te worden aan het zicht van de GIS-gebruiker. Een dergelijke prototype werd ontwikkeld in dit project op basis van de eisen die eraan gesteld werden, die het aanmaken van geluidskaarten op een afzonderlijke computer toelaat. Naast deze realisatie werd eveneens de volgende elementen in dit rapport aangegeven: •

De gegevens die beschikbaar en nuttig zijn voor strategische geluidskartering zijn geïdentificeerd en beschreven, inclusief hun eventuele tekortkomingen en mogelijke verbeteringen in de toekomst.

•

De methodes om deze basisgegevens te bewerken tot datasets die geschikt zijn voor akoestische berekeningen werden beschreven, ook de problemen die zich daarbij kunnen stellen en mogelijke alternatieven.

•

De berekende resultaten werden vergeleken met werkelijk gemeten waarden en de oorzaken voor de verschillen werden aangegeven. Er werd tevens een vergelijkende studie uitgevoerd van vijf verschillende Europese modellen voor de berekening van wegverkeerslawaai en aangegeven op welke punten deze belangrijke verschillen vertonen.

•

De EU interim berekeningsmethode NMPB / XP S 31-133 en de in Vlaanderen veel gebruikte Nederlandse methode RMW / SRM II werden geanalyseerd op hun gevoeligheid aan de verschillende parameters met specifieke aandacht voor de belangrijkste oorzaken voor de verschillen tussen de berekende en gemeten geluidsniveaus.

•

Ook werd aandacht besteed aan de mogelijkheden om de berekening te optimaliseren en meer in het bijzonder deze te versnellen om tegemoet te komen aan de belangrijke probleemstelling van rekentijden. De mogelijke gevolgen voor de nauwkeurigheid werden eveneens bestudeerd.

•

Tenslotte werd aangegeven welke stappen een proces van strategische geluidskartering vraagt en welke middelen daarvoor nodig zijn. Het is evenwel duidelijk dat de ontwikkelde berekeningsmodule geen antwoord biedt voor de toepassing op grote schaal die in een dergelijk proces noodzakelijk is.


ARCNOISE Vinçotte Environment nv Wölfel GmbH EINDRAPPORT

Recommend Documents