MÅLING OG VURDERING AV TEKSTUR I VEGOVERFLATER OG KOPLING TIL STØY

Transkript

1 MÅLING OG VURDERING AV TEKSTUR I VEGOVERFLATER OG KOPLING TIL STØY Av Svein Å. Storeheier Miljøvennlige vegdekker,

2 TEXTURE what can be measured The road surface is scanned by a laser system, giving a surface profile Mean Profile Depth - MPD ISO : 1997(E), Determination of Mean Profile Depth Texture spectrum ISO/CD , Spectral analysis of texture profiles Surface profiles are measured by the road authorities, which also measure MPD. The ALFRED system can give profile data for further processing, f.ex. The texture spektrum Profile statistics 2

3 Texture measurements - ALFRED 3

4 Texture profile measurement (SMA8) 4

5 Texture spectrum measurements Some limitations : Rasta AA - AB Max measuring length is 7500 profile samples, approx. 2.6 m at the driving speed and instrument setting, The vertical resolution is about mm., which is not quite according to the standard Teksturnivå, db re 10E- 6 m (rms) Bølgelengde ( mm ) rastaaa1 rastaaa2 rastaaa3 rastaab1 rastaab2 rastaab3 Procedure : At least 6 basic measurements on each test lane, i.e m total length 5

6 Presentation of results FV530 Ab16, felt 2, 2003 Senter- Ltx, db re 1µm a (rms), µm Profilparametre bølgelengde 1/3-okt Stdav (Ltx) 1/1-okt 1/3-okt 1/1-okt mm mid MPD mm mid G % mid rms mm mid rsk skewness mid rku kurtosis ERNL, db Ltx, db Lmid, 1/3-okt Bølgelengde ( mm ) 6

7 Pos. / neg. Texture (rpt M+P.MVM rev 1) 7

8 Texture measurements during : Rasta test roads at Kongsvinger, 5 sections laid in summer 2003 ( SMA8, DAC6, SMA11 ), Reference section SMA14 (1996), 5 sections on older local roads 2004, spring: Rasta test roads, 2004, autumn: Rasta test roads, reference section, 5 sections on local roads, 2005: Rasta test roads, E6 Melhus, E6 Espa, rv715, 2006: Rasta, E6 Espa, E6 Melhus, rv715, E18, E16, 8

9 Results 2003-measurements All results in lane 1 Leq SMA11: 94 db Texture level ( db ) Sma8-New Dac6-New Sma11-New Dac6-New Sma8-New Sma14, 7 years Sma11, 5 years Dac8, 3 years Dac11, 1 year Leq SMA8: 92.7 db Sma8, 1 year Sma11, 1 year Sma14, 5 years Center wavelength ( mm ) 9

10 Results Parameter estimates, mean values New Older MPD G R sk ERNL

11 Sperenberg comparison Newly laid SMA8 : 55 MPD Spb: 0.91 SINTEF: 1.0 Ltx db re 10e-6 m A11 Sperenberg A13 Sperenberg Ska8(1)_f1 Ska8(2)_f1 Ska8(2)_f2 Wavelength ( mm ) 11

12 Newly laid road surface 12

13 Old road surface 13

14 Noise texture correlation (2003) 8 lanes, older road surfaces, R 2 - Contour plot 5000 Lcpx, tire A 1/3-oct. band Ltx 1/3-oct. band Center wavelength ( mm ) Center frequency ( Hz )

15 Noise level (Lcpx) and texture (MPD) Significant correlation between LAeq and MPD, for older surfaces. Unsignificant correlation for newly laid surfaces LAeq ( db ) R 2 = MPD ( mm ) LA Linear (LA) ( Tire B ) 15

16 Noise level (Lcpx) and max chipping size Newly laid surfaces R 2 = R 2 = LA 500 Hz 2000 Hz Leq ( db ) 85 R 2 = R 2 = Hz 250 Hz Linear (LA) Older surfaces 100 R 2 = LA R 2 = Max nominal chipping size (mm ). Linear (500 Hz) Linear (2000 Hz) Linear (1000 Hz) Linear (250 Hz) Hz Leq ( db ) R 2 = R 2 = Max nominal chipping size (mm ) Hz Linear (LA) Linear (500 Hz) Linear (1000 Hz) 16

17 Some relationships, 2004 Lcpx for tire A Lcpx, db(a) R 2 = Måledata Linear (Måledata) g-faktor ( % ) 17

18 Some relationships, 2004 Lcpx for tire A Måledata Lcpx, db(a R 2 = MPD (mm) Linear (Måledata) L cpx, db(a) R 2 = Måledata Linear (Måledata) max stein mm 18

19 19

20 Noen resultater 2005 E6 Espa Ltx, db E6 - Espa, Wa8, 05 E6 - Espa, Da11, 05 E6 - Espa, Ab6, 05 E6 - Espa, T8g, Bølgelengde ( mm ) 20

21 Noen resultater 2006 E6 Espa E6 Espa, Ab6, sept Ltx, db Bølgelengde ( mm ) Lmid, 1/3-okt Ytre spor Indre spor

22 Resultater

23 Mulig metodikk for støy - tekstur Korrelasjon mellom beskrivende parametre, 2004: 23

24 Hovedkomponent analyse (PCA) Kan passe for relativt få datasett og mange variable Datasett : veger Variable: forskjellige beskrivelser av tekstur Metoden genererer et nytt sett med variable. Hver av disse er en linear kombinasjon av opprinnelige variable. Overflødig informasjon fjernes, det er ofte nok med 2-3 hovedkomponenter for å forklare variasjonen i datamaterialet. Hovedkomponentanalyse ble gjennomført på støy- og teksturdata fra 2004, som et forsøk: 18 vegdekker 13 teksturvariable 24

25 Eksempel 2 hovedkomponenter Måledata Sammenheng: Lcpx, db(a) R 2 = Linear (Måledata) Lcpx = (0.47a32) MPD (mm) 0.33(-0.63Rsk- 0.58max) 96 y = x - 2E R 2 = Målt LA Lin modell 25