Avaliação do impacto das degradações no ruído pneu-pavimento

Abstract

Ao longo do tempo, a superfície dos pavimentos rodoviários desenvolve degradações devido às sucessivas passagens dos veículos e condições climáticas, provocando um incremento no ruído pneu-pavimento. Apesar de existir um certo número de estudos do ruído pneupavimento, nenhum deles aborda ou apresenta as degradações como fator influente. Neste contexto, esta dissertação analisa o ruído pneu-pavimento obtido em pavimentos com diferentes superfícies e tipos de degradações, com base em indicadores acústicos e psicoacústicos. Com esta informação, e recorrendo a técnicas de modelação avançadas, foi possível quantificar o impacto das degradações no ruído pneu-pavimento. Para ser possível a modelação do ruído, teve-se em primeiro lugar que criar uma base de dados. Nesta foram considerados 11 trechos de pavimentos, com diferentes superfícies e degradações, tais como, pele de crocodilo, desagregação e fendilhamento, onde foram efetuadas as aquisições do ruído pneu-pavimento pelo método da proximidade imediata (CPX) a 3 níveis de velocidade (30, 50 e 65 km/h) e ensaios de macrotextura. Após o tratamento dos ficheiros de som, foram extraídos os indicadores Leq, LAeq, LAmax, Loudness, Roughness, Sharpness CF e Sharpness MG, que constituem variáveis de saída. Fez-se uma abordagem inovadora à modelação do ruído pneu-pavimento com a utilização de técnicas Data Mining, sendo o tipo de pavimento, patologias, textura e velocidade as variáveis de entrada. Da combinação das variáveis de entrada e de saída resultaram 168 modelos devidamente validados pelo método da validação cruzada. Comprovou-se assim que as degradações têm uma influência significativa no ruído pneupavimento, sendo mais significativa na pele de crocodilo e na desagregação. Verificou-se ainda que os diversos indicadores apresentam importâncias na ordem dos 30 a 40% para as patologias. No que diz respeito às velocidades superiores, as patologias apresentem importância na ordem dos 60%. Além disso, pode-se constatar que a técnica SVM é a que proporciona melhores modelos. Sendo assim, as patologias existentes na superfície do pavimento constituem um fator de redução da qualidade de vida das populações que deve ser tido em conta nos processos de avaliação da qualidade do ambiente junto das populações.

Over time, with constant road traffic and climatic changes, the road pavement’s surface undergoes degradations, causing not only discomfort to the drivers but also rolling noise. Although there are many studies of tire-to-pavement noise, none of them addresses or presents the degradations as an influent factor in noise. In this context, and based on acoustic and psychoacoustic indicators, this thesis analyses the noise caused by the tire-pavement interaction in pavements with different surfaces and types of degradations. With this information, and using advanced modelling techniques, it was possible to quantify the impact of the degradations on the noise generated by tire-pavement contact. In order to model noise, it was first necessary to create a database. In this database, 11 pavement sections were considered, with different surfaces and degradations, such as crocodile skin, disintegration and splitting. The acquisition of the tire-pavement noise was carried out by the Close Proximity method (CPX) at 3 levels of speed (30, 50 and 65 km/h) and by using macrotexture tests. After the sound files were processed, the output variables Leq, LAeq, LAmax, Loudness, Roughness, Sharpness CF and Sharpness MG indicators were extracted. The input variables were therefore the type of pavement, pathologies, texture and speed. With this data, an innovative approach was applied to the modelling of tirepavement noise with the use of Data Mining techniques. The combination of the input and output variables resulted in 168 models validated by the cross-validation method. It has thus been shown that degradations have a significant influence on tire-pavement noise, with crocodile skin and disaggregation being the most influent. It was also verified that the various indicators present importances in the order of 30 to 40% for pathologies, considering all speeds and 30 km / h. With regard the superior velocities, 50 km / h and 65 km / h the pathologies present importances in the order of 60%. In addition, it can be seen that the SVM technique provides the best models. Therefore, the existing pathologies on the surface pavement are also a factor reducing the quality of life of the populations that must be taken into account in the processes of assessment of the quality of the environment among the populations.