Critère multi-positions pour la caractérisation de l'émission acoustique d'un rail par antenne microphonique

La méthode SWEAM est une méhode inverse qui a été développée pour caractériser, à l'aide d'une antenne microphonique, le champ acoustique rayonné par un rail soumis aux excitations générées par le passage d'un véhicule ferroviaire. La méthode présente des limites lorsque les ondes vibratoires dans le rail sont faiblement atténuées et peine à séparer les amplitudes des champs correspondant à des excitations trop proches sur le rail. Dans cet article, l'utilisation d'un critère prenant en compte plusieurs positions d'antenne est proposée pour améliorer les performances de la méthode. Les résultats de simulations dans différentes configurations de positions d'antenne sont comparés. Il apparaît que l'utilisation de plusieurs positions améliore considérablement les performances de la méthode, tant du point de vue de l'estimation des atténuations que de la capacité à séparer les différentes excitations

Comparaison de méthodes de traitement d'antenne à directivité constante en champ proche

La localisation de sources par formation de voies (FV) présente des performances en matière de résolution spatiale qui varient avec la fréquence. Cette étude analyse trois méthodes de traitement d'antenne à directivité constante en bande large, dérivées de la FV, et adaptées à la localisation de sources sonores au passage de véhicules (champ proche, sources mobiles). Ces méthodes sont comparées sur la base de trois critères : largeur et uniformité du lobe en fréquence, niveau des lobes secondaires

Characterisation of wheel/rail roughness and track decay rates on a tram network

From the beginning of 2019, the new CNOSSOS-EU method shall be used for strategic noise mapping in application of Directive 2002/49/EC instead of national noise prediction methods. For the railway part, the operators are responsible for providing input data describing the different noise sources characterising the railway system. Concerning the rolling noise, the vehicle and the track have to be distinguished by providing specific transfer functions and wheel/rail roughness spectra. For conventional railways, default values are given in the CNOSSOS-EU method and national operators generally have experimental data at their disposal to evaluate these new input parameters. This is not the case for tram networks, for which very few measurements exist, notably concerning the wheel and rail roughness or the track transfer function. In 2018, Acoucité and IFSTTAR performed an acoustic test campaign on a French tram network in order to propose tram input data from pass-by measurements corresponding to various sites and vehicles. In this paper, the results concerning the direct measurements of wheel/rail roughness and track decay rates (a key parameter for the assessment of the track transfer function) are presented and discussed. The main differences with data corresponding to conventional railways are highlighted

On-board indirect measurements of the acoustic quality of railway track: state-of-the art and simulations

48th International Congress and Exposition on Noise Control Engineering (Inter-Noise 2019), MADRID, ESPAGNE, 16-/06/2019 - 19/06/2019Noise emission is a major concern for residents living along railway lines. For a large range of conventional speeds, railway noise is dominated by rolling noise. The contribution of the track to rolling noise is mainly driven by the level of rail roughness and the Track Decay Rate (TDR). The MEEQUAI project (on-board measurement of the acoustic quality of the infrastructure) aims to develop a system capable of measuring these characteristics using on-board instrumentation. A state-of-the-art on the subject shows that indirect measurement from vibro-acoustic sensors like axle-box accelerometers or microphones in the bogie area seems possible, but that a number of improvements could be made to the existing methods, especially in estimating the transfer functions between the e_ective roughness and the signals provided by the sensors. The idea is to combine modelling and measurements to optimize the estimation of the transfer functions and the location of sensors while taking into account the variability of circulated tracks. Numerical analyses of transfer functions based on axle/track vibro-acoustic models are performed. Based on the simulations results, several improvements are proposed, with a view to future tests in rolling conditions

Mesure embarquée de la qualité acoustique de l'infrastructure ferroviaire-Projet MEEQUAI

Journées Techniques Acoustique et Vibrations, STRASBOURG, FRANCE, 15-/05/2019 - 16/05/2019Pour les riverains des infrastructures ferroviaires, les émissions acoustiques constituent une préoccupation de premier plan. Parmi les sources incriminées, le bruit de roulement est prépondérant pour une large gamme de vitesses d'exploitation. Pour ce qui est de l'infrastructure, le niveau de bruit de roulement est principalement déterminé par deux paramètres : la rugosité des rails et le taux de décroissance des ondes vibratoires de la voie (TDR). Le projet MEEQUAI (MEsure Embarquée de la QUalité Acoustique de l'Infrastructure) vise à développer un système de mesure de la rugosité des rails et du taux de décroissance à l'aide de microphones et d'accéléromètres embarqués sur un train. Ce système a pour objectif principal d'améliorer la connaissance des données d'entrée pour la réalisation de cartographies acoustiques. Cependant, il ouvrira également de nouvelles opportunités pour le suivi dans le temps de la qualité acoustique des infrastructures ferroviaires ainsi que pour la maintenance des points singuliers tels que les joints de rail et les appareils de voie.Dans cette présentation, les mécanismes de génération du bruit de roulement sont présentés, notamment à travers le rôle de la rugosité et du taux de décroissance. Les principaux systèmes de mesure de ces paramètres sont passés en revue et les limites des méthodes indirectes examinées. Enfin, les résultats des premières études numériques et expérimentales réalisées dans le projet sont exposés. Ils valident les premières briques de l'approche retenue dans MEEQUAI

Localisation et quantification en champ proche de sources mobiles à grande vitesse

Une formation de voie 2 D classique sans pondération, optimale pour les ondes planes, est analysée dans les conditions pratiques d'une expérimentation ferroviaire réalisée en champ proche au passage de rames à grande vitesse. Les perturbations de la réponse de l'antenne sont analysées, tant la sélectivité spatiale, les questions de repli spatial, que la qualité de la quantification des sources, ceci dans l'hypothèse de sources ponctuelles

Sources de bruit des poids lourds : mesure des véhicules du trafic et analyse de leur comportement

Étant donné la forte proportion de poids lourds dans le trafic routier (qu’il soit de type régional ou longue distance), leur prise en compte est essentielle dans les études prévisionnelles de bruit. Contrairement aux véhicules légers, les poids lourds présentent une très forte dispersion des niveaux de bruit mesurés au passage, même au sein de classes regroupant des silhouettes identiques. Afin de caractériser le comportement et la contribution des différentes parties du poids lourd (entre l’avant et l’arrière) dans le bruit reçu au passage, des expérimentations ont été effectuées mettant en ½oeuvre des antennes linéaires horizontales disposées en bord de voie, couplées à des mesures cinématiques (vitesse et détection de position). Les traitements utilisés sont basés sur la technique de focalisation en champ proche, associée au suivi de la source pendant son déplacement. Une campagne de mesures a consisté à étudier en conditions contrôlées un poids lourd sélectionné, et à caractériser le comportement des zones sources principales en fonction de la vitesse de passage, de la charge de la remorque et du style de conduite. Une seconde campagne a permis de confronter les observations précédentes à des mesures similaires prélevées sur un trafic réel. Dans ce cas, les mesures acoustiques et cinématiques ont été complétées par une mesure de distance de passage (compensation des variations des distances de passage des véhicules) et un enregistrement vidéo (identification des silhouettes des poids lourds). Les comportements et la hiérarchie des sources pour la classe tracteur 2 essieux + semi-remorque 3 essieux est présentée

Determination of a noise emission model for French medium-heavy vehicles

Internoise 2019, MADRID, ESPAGNE, 16/06/2019 - 19/06/2019The European Directives 2002/49/EC and 2015/996 provide a common evaluation method (CNOSSOS-EU) for Member States to produce noise maps assessing environmental noise exposure. A French transposition of the Directives specifies the corrective coefficients applicable for the French road network. Previous observations highlighted significant discrepancies between measurements carried out in France on medium-heavy vehicles (category 2) and CNOSSOS-EU. However, this category of vehicles was not specifically considered in the French method NMPB2008 and their actual noise emission is undocumented. Thus, noise emission measurements have been carried out on different types of vehicles in this category (van trucks, dump trucks, bus), exploring a wide range of controlled operating conditions to separate the contributions of propulsion and rolling noise. In a second step, two traffic scenarios of category 2 vehicles, with significantly different proportions of public transport vehicles, are used to determine average emission equations in accordance with CNOSSOS-EU modeling. The noise issue between these scenarios is linked to the propulsion noise contribution, which is of main interest at urban speeds but becomes insignificant at high speeds when rolling noise predominates. The two scenario models are confronted with CNOSSOSEU variants, including the corrected model now recommended in the French regulation

Inverse parametric optimization method for the characterization of the acoustic field radiated by a rail with a microphone array

International audienceInverse parametric optimization method for the characterization of the acoustic field radiated by a rai

Modèles CNOSSOS pour les véhicules lourds : confrontation aux mesures statistiques au passage (SPB). Rapport intermédiaire

La directive européenne 2002/49/CE du 25 juin 2002 relative à l'évaluation et à la gestion du bruit dans l'environnement impose aux Etats membres de produire des cartes de bruit évaluant l'exposition au bruit dans l'environnement. Elle a été complétée en mai 2015 par la directive 2015/996 spécifiant une méthode d'évaluation commune pour tous les Etats membres (CNOSSOS-EU). L'étude présentée concerne le bruit du trafic routier uniquement, et plus particulièrement le modèle d'émission sonore des véhicules lourds, avec une attention particulière aux véhicules de catégorie 2 (véhicules de moyen tonnage). Des observations récentes ont en effet mis en évidence des divergences significatives entre des mesures effectuées en France sur des véhicules de catégorie 2 et les niveaux prévus par le modèle européen CNOSSOS-EU. Le modèle CNOSSOS-EU ne comportant pas de revêtements représentatifs du réseau routier français, le CEREMA a proposé récemment une adaptation du modèle européen aux revêtements routiers nationaux sur la base du modèle français NMPB08. Une difficulté particulière est liée à l'absence de la catégorie 2 de véhicules dans le modèle et la base de données du bruit de roulement français, implicitement comprise dans la catégorie PL (plus de 3.5t). L'étude initiée conjointement par l'IFSTTAR et le CEREMA a pour objectifs - d'effectuer des mesures au passage sur des véhicules de catégorie 2 pour alimenter la base de données du bruit de roulement pour cette catégorie, - de confronter des mesures effectuées sur des véhicules du trafic ou en conditions contrôlées aux modèles français et européen dans cette catégorie, et également pour les véhicules lourds de catégorie 3,- de proposer le cas échéant un modèle plus approprié. Le présent rapport constitue une étape intermédiaire de l'étude en cours. Après avoir rappelé le principe du modèle d'émission CNOSSOS européen et de son adaptation française, il analyse des mesures de niveau de bruit sous trafic au passage (méthode SPB), déjà disponibles ou nouvellement effectuées en 2016, effectuées sur trois sites équipés de revêtements routiers distincts de classe R1 ou R2 non drainants (BBTM 0/6 type2, BBSG 0/10, SMA 0/10) et pour les véhicules lourds de catégorie 2 et 3. Il les compare au cas par cas avec les modèles européen et français, en niveau global et par bande d'octave. L'indicateur utilisé pour ces comparaisons est le niveau maximum de bruit pondéré A au passage des véhicules isolés