CAHIER DELENVIRONNEMENTN 366Office fdral delenvironnement,des forts etdu paysageOFEFPSonRoadModle de calcul du trafic routierBruitCAHIER DELENVIRONNEMENTN 366BruitSonRoadModle de calcul du trafic routierPubli par lOffice fdral de lenvironnement, des forts et du paysage OFEFPBerne, 2004EditeurOffice fdral de lenvironnement, des forts et du paysage (OFEFP)LOFEFP est un office du Dpartement fdral de lenvironnement, des transports, de lnergie et de la communication (DETEC)MandataireLaboratoire fdral d'essai des matriaux et de recherche (EMPA), Division Acoustique, DbendorfAuteurDr. Kurt HeutschiAccompagnement OFEFPJean-Daniel Liengme, div. Lutte contre le bruitTraductionDenis Geinoz, RomontRfrenceHeutschi K, 2004: SonRoad Modle de calcul du traficroutier. Cahier de lenvironnement no366. Office fdralde lenvironnement, des forts et du paysage, Berne. 74 p.Couverture OFEFP/DocuphotTlchargement du fichier PDFhttp://www.buwalshop.ch(Il n'existe pas de version imprime)Rfrence: SRU-366-F OFEFP 2004 Tabledesmati`eresSymbolesutilises 5Abstracts 7Avant-propos 9Resume 111 Mandatetgroupedeprojet 132Etatdelatechnique 142.1 Mod`elefran caisXPS31-133 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142.1.1 Modelisationdessources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142.1.2 Modelisationdelapropagation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142.2 Mod`eleamericainTNM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162.2.1 Preambule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162.2.2 Modelisationdessources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162.2.3 Mod`eledepropagation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172.3 Mod`elescandinaveNord2000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192.3.1 Preambule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192.3.2 Mod`eledepropagation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192.4EvaluationdesalgorithmesetconsequencespourSonRoad . . . . . . . . . . . . . . . 202.5EvaluationdesalgorithmesetconsequencespourSonRoad . . . . . . . . . . . . . . . 213 Lemod`eledecalcul SonRoad 233.1 Hypoth`eses`alabasedumod`eleSonRoad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233.2 Deroulementtypiqueduncalculdexpositionaubruitroutier . . . . . . . . . . . . . . 233.3 Mod`eledesource . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233.3.1 Intensitedelasource . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233.3.2 Formulationentermesdepuissancedelasource . . . . . . . . . . . . . . . . 283.3.3 Calculduniveau equivalentLeq`apartirduniveaumaximumdepassage . . . . 293.3.4 Hauteurdelasource . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303.3.5 Vitesseeectivedecirculation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303.3.6 Discretisationdelaroute . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303.4 Mod`eledepropagation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313.4.1 Preambule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313.4.2 Aper cu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313.4.3 Decroissancegeometrique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313.4.4 Attenuationdanslair . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323.4.5 Eetdesol,eetdobstacleetreexions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333.5 Eetsdattenuationsupplementaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403.6 CalculduniveaudimmissionpondereA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403.7 Determinationduniveaudevaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413.8 Conseilsdutilisation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 414 ComparaisondeSonRoadavecStL-86 4535 Perspectives-complementsetextensionsfuturesdumod`ele 47AnnexesA DeclarationdeconformitepourlamiseenapplicationdeSonRoad 48B SituationsdereferencecalculeesavecSonRoad 50B.1 Propagationdepoint`apoint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50B.2 Longuerouterectiligne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64C Propositiondestrategievisant`aidentierlescheminssonoressignicatifs 65C.1 Generalites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65C.2 Rechercheduchemindirect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66C.3 Constructiondescheminsreechispotentiels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66C.4 Premi`ere eliminationdescheminsreechisnonvalides . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67C.5 Redressement eventueldecheminsreechis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67C.6 Seconde eliminationdescheminsreechisnonvalides . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67D Representationcomplexedegrandeurssinusodales 69EEvaluationnumeriquedewofz(z)(fonctionderreur) 70F Estimationduparam`etredepertedecoherence 72G AttenuationdultreAdanslesbandesdetiersdoctave 73H ConceptdeszonesdeFresnel 744Symbolesutilisesfcoecientdabsorptiondelairdanslabandedetiersdoctavedefrequencecentralef[dB/km]Afattenuationdue`alapropagationdanslabandedetiersdoctavedefrequencecentralef[dB]Adiv,fdecroissancegeometriquedanslabandedetiersdoctavedefrequencecentralef[dB]Aatm,fattenuationdanslairdanslabandedetiersdoctavedefrequencecentralef[dB]Agr/bar/re,feetdesoleteetdobstacleycomprisreexionsdanslabandedetiersdoctavedefrequencecentralef[dB]Afol,fattenuationsupplementaireresultantdunevegetationdensedanslabandedetiersdoctavedefrequencecentralef[dB]Aj(i,k) attenuationdue`alapropagationdanslabandedetiersdoctavenjdelasourceponctuellenkappartenantautron coniverslepointrecepteur[dB]c vitesseduson=340m/sd distance[m]d0distancedereference=1mdssdistancesource-premi`erearetedelobstacle[m]dsrdistancedeuxi`emearetedelobstacle-reception[m]Dz(f) eetdelobstacleenfonctiondelafrequencef[dB]BGcorrectiondueaurevetementsurlebruitglobal[dB(A)]BRcorrectiondurevetementsurlebruitderoulement[dB(A)]Scorrectiondue`aladeclivite[dB(A)]e distanceentrelesaretesdesdeuxobstaclesencasdedoublediractionf frequence[Hz]g pentedelaroute[%],0param`etresempiriquespermettantdetenircomptedelapertedecoherencehshauteurdelasourceau-dessusdusol[m]hrhauteurdupointdereceptionau-dessusdusol[m]k nombredonde=2[1/m]K1 correctiondeniveaupermettantdetenircomptedeladensitedetracKmetfacteurdecorrectionpermettantdetenircomptedelareductiondeleetdelobstacle longueurdonde[m]lFlongueurdelazonedeFresnel/4[m]lslongueurdusegmentsitue`alinterieurdelazonedeFresnel/4[m]LMax,7.5m,AniveaumaxdepressionacoustiquepondereA`aunedistancede7.5m[dB(A)]LW,AniveaudepuissanceacoustiquepondereA[dB(A)]L7.5m,A,FreifeldniveaudepressionacoustiquepondereA`aunedistancede7.5menchamplibre[dB(A)]Leq,frei,AniveaudimmissionpondereAenunpointlibredanslespace[dB(A)]Leq,mniveaudimmissionpondereA`alafenetreouverte[dB(A)]Lrniveaudevaluation[dB]LW,fniveaudepuissanceacoustiquedanslabandedetiersdoctavedefrequencecentralef[dB]LW,A,PW(i) niveaudepuissanceacoustiquepondereAdunevoituredetourismesedepla cantsurletron conni,selon eq.3.3[dB(A)]LW,A,LKW(i) niveaudepuissanceacoustiquepondereAdunpoids-lourdsedepla cantsurletron conni,selon eq.3.4[dB(A)]MPW(i) nombredevoituresdetourismeparheuresurletron conniMLKW(i) nombredepoidslourdsparheuresurletron conniN tracmotorisehorairedejouroudenuitp valeurecacedelapressionacoustiqueenrepresentationcomplexe[Pa]pA,QvaleurecacedelapressionacoustiquepondereeAproduite`a1mdunvehiculeenmarche[Pa]p0valeurecacedelapressionacoustiquedereference=2E-5Papdir,ref(f) pressionacoustiquedereferenceaupointrecepteurlorsqueseuleladecroissancegeometrique5estpriseencompte[Pa]pdir(f) pressionacoustiquedusondirectaupointrecepteurlorsqueladecroissancegeometriqueetleet eventueldobstaclessontprisencompte[Pa]pgr(f) pressionacoustiqueaupointrecepteurresultantdunereexionausol[Pa]pre(f) pressionacoustiqueaupointrecepteurresultantdunereexionneprovenantpasdusol[Pa](f) facteurdezonedeFresnelQ(f) coecientdereexiondondespheriquer distance[m]R1distancesource-recepteur[m]R2distancesource-pointdereexion-recepteur[m]rp(f) coecientdereexiondondeplaneR(i) perteparreexionsurlesegmentni[dB] resistance`alecoulement[Rayl]s(i,k) secteurlongitudinalrepresenteparlasourceponctuellenksurlesecteurdesourcelineaireni[m]t temps[s]TjdierencedeniveauentrelebruitdutracroutierpondereAetleniveaudutiersdoctavenjpondereA,selontableau3.5[dB]v

vitesseduvehicule[m/s]v vitesseduvehicule[km/h]vPW(i) vitessedesvoituresdetourismesurletron condesourcelineaireni[km/h]vLKW(i) vitessedespoids-lourdssurletron condesourcelineaireni[km/h]z dierencedechemin[m]Z(f) impedancedunesurfacedeseparationnormalisee`acavec=1.2kg/m36AbstractsThenewSonRoadmodel permitscalculationof theexposuretoroadtracnoiseatsmall andme-diumdistancesfromthesource, whileignoringtheinuenceoftheweather. ThesourcespecicationissignicantlymoredetailedthanthatoftheStL86+model usedtill nowinSwitzerland. Inthenewmodel,themotorandwheel noisecomponentsarecalculatedseparatelyforcarsandlorriesasafunc-tionof speed, longitudinal roadinclination, surfacecharacteristics andtracdensity. TheSonRoadpropagationmodel isbasedontheISO9613-2standard,butadoptsanentirelydierentapproachtothecalculationofthegroundeectintheapplicationofwavetheory.Fordirectpropagation(i.e.withoutinterferencefromobstacles),comparisonbetweentheoldandthenewmodels shows ageneral reductioninthevalues for soft ground(e.g. grass) andanincreaseinthose for hard ground (e.g. asphalt) using SonRoad. In the presence of intervening obstacles, the valuescalculated by SonRoad are higher than for StL86+. The dierences between the two models also dependontheparticularcircumstancesandcanamounttoseveraldB.Keywords:roadnoise,roadnoisemodel,sourcemodel,noisepropagationmodelDas neue Berechnungsmodell SonRoad bildet die Grundlage zur Berechnung von Strassenverkehrslarmim-missionenf urkleinebismittlereAbstandeohneBer ucksichtigungvonWetterein ussen. DieQuellen-beschreibung wurde gegen uber dembisher inder Schweiz verwendetenModell StL86+wesentlichverfeinert:DieAntriebs-undRollgerauschkomponentenwerdengetrenntf urPersonen-undLastwageninAbhangigkeitderGeschwindigkeit,derStrassenlangsneigung,desBelagstypsundderVerkehrsstarkebeschrieben. DasAusbreitungsmodell orientiertsichweitgehendanderNormISO9613-2, beschreitetaber bei der Behandlung des Bodeneekts unter Einbezug von wellentheoretischen Losungen einen volliganderenWeg.Der Vergleich des neuen Modells SonRoad mit dem Modell StL86+ zeigt tendenziell bei einer Schallaus-breitungohneHinderniseineVerringerungderWertebei weichemBoden(Rasen)undeineErhohungbei hartemBoden(Asphalt). Bei einerUnterbrechungderSichtliniedurchHindernisseliegendiemitSonRoadberechnetenPegel hoheralsjenevonStL86+.SituationsabhangigzeigensichzwischendemaltenunddemneuenModellUnterschiedevonmehrerendB.Stichworter:Strassenlarm,Strassenlarmberechnungsmodell,Quellenmodell,SchallausbreitungsmodellLenouveaumod`eleSonRoadpermetdecalculerlesimmissionsdebruitdutracroutiersurdepetiteset de moyennes distances, sans tenir compte des inuences meteorologiques. La description de la sourceestnettementplusdetailleequaveclemod`eleStL86+,utilisejusqu`apresentenSuisse:lebruitdelapropulsionetlebruitderoulementsontdecritsseparementpourlesvoituresdetourismeetlespoidslourds,en fonctionde lavitesse,de lapente de laroute,du type de revetementet dudebit.Le mod`elede propagation se ref`ere `a la norme ISO 9613-2, meme sil traite leet de sol sous un tout autre angle,celuidelatheorieondulatoire.En comparant les deux methodes, il apparat que, dans le cas de gure dune propagation sans obstacle,lemod`eleSonRoadconduit generalement `ades valeurs plus faibles quelemod`eleStL86+avecunsol mou(pelouse), alorsquelesniveauxsontpluselevesenpresencedunsol dur (asphalte). Si desobstacles interrompent la ligne de visee, les niveaux calcules avec SonRoad sont plus eleves que ceux quidecoulentdeStL86+.Danscertainessituations,lesdierencesentrelesdeuxmod`elessontdelordredeplusieursdB.Mots-cles:bruit du trac routier,mod`elede calcul du bruit du trac routier,mod`elede source,mod`eledepropagation7Il nuovo modello di calcolo SonRoad ore una base per rilevare da breve e media distanza le immissionifonichecausatedal tracostradale, escludendolinuenzaesercitatadallecondizioni meteorologiche.Rispetto al modello StL86+ utilizzato sinora in Svizzera, la descrizione delle fonti `e stata notevolmentemigliorata:lecomponenti propulsioneerumoredi rotolamentodelleautomobili edegli autocarri sonostatesuddiviseedescrittenellecategorievelocit`a, pendenzadellestrade, tipodi mantostradaleein-tensit`a del traco. Il modello di propagazione poggia prevalentemente sulla norma ISO 9613-2, ma pertrattareleettosuolopercorreunaltrastradaricorrendoasoluzionibasatesuteoriedelleonde.Seleondesonoresi propaganosenzaincontrareostacoli,il confrontofrail nuovomodelloSonRoadeilmodelloStL86+mostratendenzialmentecheivalori delrumoresiriduconoquandolasuperciedelsuolo`emorbida(prato)eaumentanoquandotalesupercie`edura(asfalto). Seci sonoostacoli cheinterromponolalineadivisuale,i livelli dirumorecalcolati conSonRoadsonoinvecesuperiori aquellistabiliti conil modelloStL86+. Asecondadellasituazione, trai duemodelli emergonodierenzedidiversidB.Parolechiave:rumorestradale,modellodi rumorestradale,modellodi fonte,modellodi propagazionesonora8Avant-proposCalculer lexposition au bruit dans des situations reelles est utile pour de nombreuses taches, notammentlexecution de la legislation sur la protection contre le bruit. On utilise pour ce faire un mod`ele de calculquipeutdesormais etreintegreauxlogicielscorrespondants.Conformement `a son mandat legal, lOce federal de lenvironnement, des forets et du paysage (OFEFP)apubliejusqu`apresentdeuxmod`elespermettantdecalculerlesimmissionsdebruitdutracroutier.Ilsagitdumod`eleStL86(Cahierdelenvironnementn60,1987)etdumod`eledecalculdubruitdutracroutierdansleszoneshabitees(Cahierdelenvironnementn15,1991,3e edition)1.Lemod`eleStL86 a ete adapte en 1995 aux connaissances de lepoque (Informations concernant lOPB n6) et estactuellementutilisepartoutenSuissecommealgorithmedecalcul dansledomainedubruitdutracroutiersouslenomdeStL86+.Lamethodedecalcul dumod`eleStL86+datedudebut des annees 80et nest plus actuellesousplusieursaspects.Ellepeutetreoptimiseegrace`alameliorationconstantedesconnaissancesrelativesaux processus physiques et grace `a la puissance de calcul disponible aujourdhui. Le nouveau mod`ele decalculSonRoadmet `ajourlecalculdubruitdutracroutierenSuisse.Lenouvelalgorithmedecalculcorrespondenoutre`alevolutionactuelledesmod`elesutilisesdansdautrespays.SonRoaddoitpermettredameliorerlecalcul desimmissionsdebruitdutracroutieretcontribuer`alaluttecontrelebruitenSuisse.Ocefederaldelenvironnement,desforetsetdupaysageUrsJorgChefdeladivisionLuttecontrelebruit1. Lesdeuxdocumentssontepuise.9ResumeJusqu`apresent,enSuisse,lescalculsdubruitroutiersefaisaient `alaidedumod`eleStL-86oudalgo-rithmescomparablestelsqueRLS-90.Loriginedecesmod`elesremonteaudebutdesannees1980;ilsne sont donc plus dactualite `a plusieurs points de vue. En eet, depuis lors, des changements sont inter-venusauniveaudelemissionsonoredesvehiculeset,dautrepart,ondisposedemethodesnettementplusnespourcalculerlapropagationduson.AndereajusterlecalculdubruitdelarouteenSuisse`aletatactuel desconnaissances,lOFEFPachargelEMPAetsadivisiondacoustiquedactualiserladirectivereglantlescalculsdubruitdelaroute-designeeci-apr`esparlappellationSonRoad.Onadeveloppeunnouveaumod`eledesourcedecrivantlesemissions, lequel prendencompte, pouruntracuidesubdiviseenvoituresdetourismeetpoidslourds,lebruitdelapropulsionetlebruitderoulement en fonction de la vitesse. Grace `a cette description de la source nettement plus ne que danslancienmod`ele, il est possibledemodeliser plusprecisement et pluscommodement desparam`etresexternes, telsquerevetementroutierspecial oudeclivites. Cemod`eledesourcereposesurlavitesseeective. Si lonne connat pas cette vitesse, il faut faire appel `aune valeur empirique applicable `adessituationsrouti`erescaracteristiques.Pour calculer lapropagationdusondelasourceauxpointsdimmission, ondisposedunemethodede calcul compl`ete, la norme internationale ISO 9613-2.Le nouveau mod`ele SonRoad repose pour les-sentiel sur cet outil, tout enempruntant uneautrevoiepour traiter leet desol. Comptetenudespuissances de calcul dont on dispose aujourdhui, il est possible dutiliser des solutions dapproximationnumeriquespourletraitementparlatheorieondulatoireducasdunesourceponctuellesurunterrainplathomog`ene.Lesdeveloppementsactuelsdemod`elesdepropagationutilises`aletrangersappuientpresqueexclusivement sur cettemethode. Lemod`eleSonRoadutiliseegalement cettesolution. Desextensions semi-empiriques faisant appel auconcept des zones deFresnel permettent degeneralisercettesolution`aunterrainaleatoire.En comparant les deux methodes, il apparat que, pour le cas de gure dune propagation sans obstacle,avec un solmou(herbe),lanouvelledirectiveSonRoadconduit generalement `ades valeurs plus faiblesquelemod`eleStL-86.Enpresencedunsoldur,parexempledelasphalte,lesniveauxsontplus elevesdans le mod`ele SonRoad que dans le mod`ele StL-86. Si des obstacles interrompent la ligne de visee, lesniveauxcalculesavecSonRoadsontplus elevesqueceuxquidecoulentdeStL-86.Lepresentrapportexposelemod`elecompletdecalcul dubruitdelarouteSonRoad.Lesalgorithmesonteteprogrammesdeuxfoisindependammentaustadedeprototypesettestes. Danslaperspectivedimplementationsulterieures,uneseriedetestsont eteeectues`adesnsdecontrole.111MandatetgroupedeprojetPar mandat du30novembre2001, lOFEFP, Divisiondelaluttecontrelebruit, achargelEMPA,Divisiondelacoustique, delamise`ajour dumod`eledecalcul StL-86pour bruit dutracroutier,actuellement en usage en Suisse. Le mod`ele StL-86 date des annees 1980 et ne correspond plus `a letatdesconnaissancesactuelles. Lobjectif viseconsiste`aformuler unmod`eledecalcul moderne, faisantappel `adesalgorithmesactualises. Lesnouveautesconcernentaussi bienlaformulationdessources,quelamodelisationdelapropagationsonore.Assurement,lenouveau mod`eleSonRoaddoitpermettreunerepresentationabledelachargesonoreresultantdutracroutier.C oteOFEFP, laconduiteduprojetincombait`aJean-Daniel Liengme, tandisquelechef deprojet`alEMPA etaitKurtHeutschi.Danslecadredunprojetparticulier,lebureauGrolimund+PartnerSA`aAarau, representeparToni Ziegler, atraitedesquestionsrelatives`alinuencedurevetementroutiersur le bruit emis et `a la prise en compte de la vitesse eective des vehicules. Jan Hofmann, de lEMPA,aprisunepartpreponderante`alamiseenoeuvreet`alimplementationduconceptSonRoad.132EtatdelatechniqueAn2001, ondisposait`alechelonmondial dunemultitudedemethodespourlecalcul dubruitdutracroutier1. Danscecontexte, il yalieudefaireladistinctionentrelesmod`elesdereference, quisappuient sur la resolution numerique de lequation donde, et les mod`eles dingenierie, qui sont baseessurdesformulesplusoumoinsempiriques.Les outils classiques auxquels font appel les methodes de reference sont les methodes par elements niset par elements marginaux. Dans le cas de la methode par elements nis, lintegralite de la topographie,aveclamethodeparelementsmarginaux,lasurfaceenveloppedelasituationdevraetredecoupeeenpetitselements.Petitest`aconsiderer`alaunedelalongueurdonde,pratiquement,onconsid`eredeselementsayantdesdimensionsde1/6...1/10delongueurdonde.Enadmettantunelimitesuperieuredefrequencede4kHz, correspondant`aunelongueurdondede10cm, onarrive`aundecoupagedesituationtypiquecomprenantunnombreastronomiquedelementsdelordrede1...2cm, qui, `avueshumaines, depassent largement les capacites de calcul disponibles. En operant certaines simplications,telles quelhypoth`esedon-des progressives pures sur unsol plan, onpeut faireappel `alequationparabolique.Cecidiminueconsi-derablementlaquantitedecalculscarunesolutionpar etapesdevientpossibleet onpeut alors travailler avecdes syst`emes dequations nettement plus petits.`Acotedelequationparabolique, larepre-sentationde lapropagationdusonle longde rayons courbes oreunepossibiliteinteressantedecalcul depropagation(raytracing2). Leconceptduraytracingrel`evedelacoustiquegeometrique, celasigniequeles phenom`enes ondulatoires, telles queladiraction,doivent etreprisencompteparuneapprocheseparee.Lesmod`elesdereferencenesontappliquespratiquementquedansdesinstitutsderecherche, tandisque les mod`eles dingenierie servent `a eectuer des calculs dexposition au bruit `a grande echelle. DanslUE se dessine, avec le projet Harmonoise, une tendance claire vers lharmonisation des calculs de bruitroutier. On peut admettre quun mod`ele europeen de calcul du bruit routier verra le jour dici 7 `a 10 ans.Laprincipalediculte`asurmonternestpastellementlacceptation,laphysiqueestpartoutlameme,que le fait que les evaluations fondees sur les resultats des calculs physiques divergent sensiblement dunpays `a lautre. Pour une periode transitoire, il est recommande aux pays ne disposant pas de leur propremo-d`eledecalculdubruitdutracroutierdutiliserlemod`elefran caisXPS31-133(voirci-dessous).Enplusdumod`elefran cais,deuxapprochesrecentesrevetentuninteretparticulier.Cesontlemod`eleamericainTNMetlemod`elescandinaveNord2000.Lenouveaumod`elesuissepourlecalculedubruitdutracdevraitsappuyeretsemesurersurcestroismod`eles.2.1 Mod`elefrancaisXPS31-133Lemod`elefran caisXPS31-133traiteaussi bienlaproblematiquedubruitdutracroutierquecelledubruitdutracferroviaire.Ilafaitlobjetdunenormenationaleeta etepublieen20013.2.1.1 ModelisationdessourcesAucuneindicationconcr`etenestformuleeconcernantlesniveauxdemission.Pourlebruitroutier,onadmetunesourcesituee`aunehauteurde0.50m.2.1.2 ModelisationdelapropagationDans un premier temps, la route est decoupee en des segments susamment petits, lesquels sont repre-sentesparunesourceponctuelle. Dansunsecondtemps, lattenuationsurlechemindepropagationentrechaquesourceet chaquepoint recepteur est calculeepar bandedoctave. Cecalcul prendencompte: ladecroissancegeometrique1. Campbell Steele, Acritical reviewof sometracnoisepredictionmodels, AppliedAcoustics, vol. 62, p.271-287(2001)2. D.Heimann,G.Gross,Coupledsimulationofmeteorologicalparametersandsoundlevelinanarrowvalley,AppliedAcoustics,vol.56,p.73-100(1999).3. Acoustique:Bruitdesinfrastructuresdetransportsterrestres,AFNOR,normalisationfrancaise,XPS31-133,2001.14 labsorptiondelair leetdesol leetdecran laugmentationduniveausonorepardesreexionssimplessurdesparoisverticalesDistributiondessourcessurlaxeroutierIlestrecommandedetraiterchaquevoiedecirculationseparement.Pourlaconstitutiondesegments,cest`adireledecoupagedechaquevoiedecirculationensourcesponctuelles, troispossibilitessontoertes: segmentationcorrespondant`adespasangulairesconstants segmentationcorrespondant`adesdistancesconstantessurlaroute segmentationresp.variableouadaptative.Lapuissanceacoustiqueaectee`aunesourceest proportionnelle`alalongueur dusegment quellerepresente.AbsorptiondelairLabsorptiondelairsecalculeconformement`aISO9613-1. Lesconstantesdattenuationparbandesdoctave pour une temperature de 15C et une humidite relative de 70% sont indiquees dans un tableau.Lesconstantesdattenuationontetedetermineespour lafrequencecentraledechacunedesbandesdoctave.Danslaplagedeshautes frequences,undecoupageenbandesdoctaveapparatcommetropgrossier,conduisantainsi`adeserreurssystematiques.EetdesolLeetdesolsecalculeconformement `alamethodedecritedansISO9613-2.Etantdonnequecepro-cedenesappliquequaucalcul deleetdesol enterrainplat,il fautdeterminerunevaleurmoyennedutraceduterrainentrelasourceetlepointrecepteur.Cetteoperationestrealiseeparuneregressionlineaire, selonlamethodedesmoindrescarres. Il arrivealorsquelessourcesoulepointrecepteursesituent endessousdusol moyen. Enpareil cas, lahauteur dupoint correspondant est xee`a0. Lamethodefaitladistinctionentreunssolabsorbant(herbe,etc.)etunsolreechissant(asphalte,etc.).Lemod`elefran caisdistinguedeuxcasdepropagation :propagationprogressive(souslevent,inversionde temperature) la propagation homog`ene (neutre). Dans le cas de la propagation progressive, le calculdeleetdesol sefaitexactementselonIso9613-2. Avecunepropagationhomog`ene, onutiliseunenou-velleformule.ObstaclesLorsquelalignedeviseeentrelasourceet lepoint recepteur est interrompuepar desobstacles, onproc`ededelamani`eresuivante : onplaceunpoint auxiliairesur laretedelobstacle. Ondetermineunterrainmoyenc otesourceet c oterecepteur. Sur chacundes terrains ainsi obtenu, onconstruitlesymetriquedupoint sourceet dupoint recepteur. Ondeterminealors leet dobstaclepour lestraces source-point auxiliaire-recepteur, symetriquedelasource-point-auxiliaire-recepteur et source-pointauxiliaire-symetriquedurecepteur,enappliquantlaformuledeetdobstaclegurantdansISO9613-2(avecC2=40). Enutilisantlaformuledeetdesol citeeprecedemment, onsuperposelestroistracesetlondetermineuneetdobstacleglobal. Leetdobstacleestlimite`a25dB. Pourlecas dune propagation preferentielle, on prendra en compte une propagation du son direct incurvee verslebas. Uneformuledelanormepermet dedeterminer decombiensedeplaceverslehaut lepointdintersectiondelalignedirectesource-recepteur aveclobstacle. Il enresulteunediminutiondeladierencedechemindeterminantepourlecalculdeleetdobstacle.ReexionssurdesparoisOnconsid`eredesreexionsspeculairessurdesparoisverticales.Unereexionnepeutseproduirequelorsquelesdimensionsdureecteur depassentnettementlalongueur dondeduson, cetteconditionnetanttoutefoispasformuleeprecisement.15InuencedesconditionsmeteoLinuence des conditions meteo se fait essentiellement de mani`ere empirique lors du calcul de leet desol et de leet dobstacle (comme decrit ci-dessus). Seules les situations dans lesquelles la propagationestentravee(ventcontraire,inversiondetemperatureinstable)sonttraiteesdemani`ereexplicite.2.2 Mod`eleamericainTNM2.2.1 PreambuleA la n des annees 90, on a introduit auxEtats-Unis le nouveau mod`ele de calcul du trac routier TNM(Trac Noise Model). Celui-ci a pris la rel`eve du mod`ele STAMINA, utilise jusqualors. Les algorithmes deTNM ont ete developpes par le bureau dacousticiens Harris Miller & Hanson Inc sous legide du Volpe-Center (U.S. Department of Transportation, ResearchandSpecial Programs Administration, VolpeNational TransportationSystemsCenter, Cambridge, Massachusetts). Limplementationdulogiciel aete eectuee par la societe Foliage Software Systems Inc. Le mod`ele TNM est impose pour pratiquementtouslesprojetsautoroutiersauxUSA(aveclenancementdelaFHWA).2.2.2 ModelisationdessourcesLabanquededonnees `alabasedumod`eledesourcesestconstituepar6000mesuragesdupassagedevehiculeseectues`a15mdelaxeduvehiculeentre1993et1995dans9Etatsfederaux. Cemod`eledistingue cinq categories dierentes de sources de bruit routier (voitures particuli`eres, vehicules utilitaireslegers, poids-lourds, bus, motocycles), pour lesquels des valeurs demission dierentes sont fournies. Lesvaleurs demission sont indiquees sous formes de spectres en 1/3 octave pour deux sources partielles etellesprennentencomptelesparam`etressuivants: vitesse revetement(quatretypes) declivite(oui/non)ecoulementdutrac(uniforme/accelere)NiveaudemissionpondereAenfonctiondelavitesseLes niveauxdemissiondune categorie donnee devehicule enfonctiondelavitesse seref`erent auniveaumaximumreleve`aunedistancede15mlorsdupassageduvehicule.Dansunepremi`ere etape,onindiqueleniveauacoustiqueglobal,pondereA.Ladependancedelavitessesexprimecommesuit:Lmax,15m,A(v) = 10 log(C +BvA) (2.1)avecA,B,C constantesv vitesse.SpectredemissionpartiersdoctaveA partir du niveau pondere A (decrit par 3 constantes), on realise un decoupage en 1/3 octave, lalluredu spectre etant decrite par un polynome du 6`eme degre. Les coecients du polynome dependent de lavitesse selon une fonction lineaire. La representation spectrale du niveau pondere a fait ainsi appel `a 14constantes (D1,D2,E1,E2...J1,J2). Pour chaque categorie de vehicule et chaque type de revetement ilexiste deux niveaux demission. Lun sapplique au mouvement uniforme, lautre au mouvement accelere.D`es lors, la description de lensemble des niveaux demission necessite 680 (5 categories x 4 revetementx17x2)constantes.SourcespartiellesLes valeurs demissionrelative`achacune des categories de vehicule sont scindees endeuxsourcespartielles,situees`adeshauteursdierentes.Ceshauteurssont,respectivementde0met1.5mpourlesvehiculeslegers,lesutilitaireslegers,lesbusetlesmotocyclesetde0met3m66pourlespoids-lourds. Ledecoupagedes valeurs demissiondependdelacategoriedevehicule, durevetement, de16lecoulement dutrac(uniforme/accelere) et delafrequence, mais pas delavitesse. Les valeursretenuespourlahauteurdessourcesestleresultatdinvestigationsavecdesreseauxdemicrophones.DeclivitesLa prise en compte de declivites ne sop`ere que dans le cas des poids-lourds, sous la forme de lalternativeoui / non. Ainsi, pour les declivites pour lesquelles la vitesse donnee ne peut pas etre atteinte, on utilise,dans la formule demission, la constante dacceleration (plein gaz) en lieu et place du terme independantdelavitesse.Ilenresulte,auxfaiblesvitesses,une elevationdeniveausonorede5dB(discontinuite).EcoulementirregulierdutracEn plus de la situation correspondant `a un trac regulier, le mod`ele traite des tron cons o` u lecoulementdutracestaccelereouralenti,parex.audemarragesuivantunsignalStopoulorsdunchangementdepente,danslecasdespoids-lourds.Lemod`eledenitladependanceenfonctiondelavitessepourchacune des categories de vehicule. Pour des acceleration positives, on utilise dans la formule demissionlavaleurconstantecorrespondant`auneacceleration(pleingaz), jusqu`acequelavitessenalesoitatteinte.2.2.3 Mod`eledepropagationLe mod`ele de propagation sarticule selon une geometrie verticale et une geometrie horizontale. Dans unpremier temps, la route est decoupee en petits segments pouvant chacun etre represente par une sourceponctuelle. Dansundeuxi`emetemps, onanalyselageometrieverticaleentrelessourcesponctuellesrepresentant les segments et les points recepteurs. Les attenuations dues `a la propagation sont calculeesdanslacoupeparbandede1/3octave.Cecalculprendencompte: ladecroissancegeometrique labsorptiondelair leetdesol leetdecrandeparoisetdigues leetdecranderangeesdemaisons lattenuationdue`adesforets laugmentationdeniveauresultantdereexionssimplessurdesparois laugmentationdeniveauresultantdereexionsmultiplessurdesparoisparall`elesDistributiondessourcessurlaxeroutierTNMdecomposelestron consderouteensegments, lesquelspeuventetrerepresentespar unpoint.Cettesegmentationsefait pour chaquepoint recepteur separement. Acet eet, ontrace, dans leplanxy, unrayonpartantdechaquepointrecepteur, `atraverschaqueelementdentree(tron conderoute, obstacle, topographie ...), vers le segment de route considere. Si langle entre deux rayons voisinsdepasse une certaine limite, un rayon supplementaire est genere. Cette limite est de lordre de grandeurdequelquesdegres. Surlabasedumod`eledesourceetdelangleentresegments, ondetermineunevaleur demission appropriee. Lattenuation sur le chemin de propagation se calcule en determinant, dansle plan vertical, lattenuation due `a la propagation entre chacune des extremites du segment et le pointrecepteur.Lamoyennedesresultatsobtenusestlavaleurrepresentativepourlesegmentconsidere.AbsorptiondelairTNMcalcule labsorptionde lair selonISO9613-1. Lutilisateur peut introduire latemperature etlhumiditedelair.LecalculdansTNMfaitappelauxformulescontenuesdanslanorme.Eetdesol,obstaclesLeetdesol (reexionsparlesol)etdobstaclesonttraitesenblocdansTNM. Danslecasleplussimple, le sol est constitue par une surface plane, homog`ene. A cote du son direct, il existe un seul cheminsupplementaire - la reexion par le sol. TNM autorise la prise en compte de deux types de discontinuitesdu sol. Lune est constituee par des accidents de terrain, cest-`a-dire des discontinuites du prol, lautre serapporte `a des changements dans limpedance du sol. Lorsquune discontinuite apparat, TNM introduit17un point de diraction. Le mod`ele gen`ere tous les chemins conduisant de lemetteur vers le recepteur, soiten direct, par le point de reexion au sol et par le point de diraction. Pour chaque chemin, lamplitudeet la phase de la pression acoustique sont determines. Enn, une sommation des contributions seectue`alemplacementdurecepteur. Lapressionacoustiqueduncheminsobtient`apartirdunproduitdecoecients dereexionet dediraction. Les coecients dereexionsedeterminent `apartir delasolutionclassiqueduprobl`emedelareexiondunesourceponctuellesur uneimpedance. Lestypesdesol consideresdansTNMsontcaracterisespar leur resistance`alecoulementetsonttransformesenvaleur dimpedanceenutilisant larelationdeDelany4. Les coecients dediractionapplicablesdanslecasrespectivementdaccidentsdeterrainoudobstaclessontbasessurunesolutionproposeepar Pierce5. Les coecients de diractionrelatifs aux points presentant des sauts dimpedance sedeterminentparlaformuleempiriquedeDeJong6. Celle-ci ram`eneleprobl`emeaucasdelecranetmultiplielescoecientsdediractionresultantsparladierencedescoecientsdereexiondesdeuxcouchescontigues.Lintroduction systematique de points de diraction m`ene souvent `a un nombre considerable de cheminsentre emetteur et recepteur. TNM met `a disposition deux mecanismes permettant de limiter leort. Lapremi`eremesureconsiste`aaplanirleterrain.Pourcefaire,on eliminetoutpointdetopographiedontlaperpendiculairesurladroitereliantdeuxpointsvoisinsnedepassepasunedistancelimitedmax.Leseconde mesure elimine un point de diraction Pjsil subsiste une liaison directe entre ses deux voisinsPiet Pksur le chemin de propagation et que la dierence de chemin d = PiPk((PiPj) +(PjPk)) estinferieure`a 0.15(:longueurdonde).Cecirevient`aignorerdesobstacles`aeetnegatifmarque.EetdecranderangeesdemaisonsLeetdecrandimmeublessituesdevantunpointrecepteursetrouvantenseconderangeesecalculedemani`ereglobale.Unerangeedemaisonssecaracteriseparsondegredeconstruction(pourcentagedelarangeeoccupepardesimmeubles)etparlahauteurdeconstruction. Enoutre, onlui attribueune epaisseurpratiquementnulleetelleneconstituepasunobstaclesurlechemindepropagation.Lareduction du bruit se calcule par le procede des Chemins de fer allemands. Cela consiste `a calculer, dansun premier temps leet dobstacle dune rangee ininterrompue dimmeubles pour chaque bande de tiersdoctave. Laaiblissementestensuitereduitenfonctiondudegredeconstruction. Leetmaximumestlimite`a10dB.AttenuationparlaforetLattenuation par la foret se calcule selon ISO 9613-2. La norme fournit de valeurs par bande doctave.TNMutiliselavaleurcorrespondant`aloctavepourchacunedesbandesdetiersdoctave.ReexionssurdesparoisTNM calcule leet de limage de la source pour chacune des sources (tron con de route) et pour chaquepointrecepteur.Uncoecientdabsorptionpeut etredenienlesp`ece.EcransdechaquecotedelarouteTNMproposeunmoduledistinctpour lecasdedeuxecransparall`eles, situesdechaquecotedelaroute. Ladiminutiondeleetdecranconsecutif auxreexionsmultiplessurlesparoisparall`elesestcalculee. Cecalcul prendencomptelapositiondelasource(voiedecirculation), lemplacementdesparoisetleurcoecientdabsorption,ainsiquelapositiondesrecepteurs.Lecheminementdesrayonssonoresestdetermineendeuxdimensions. Lasph`eredurecepteurpresenteundiam`etrede0.3met10000 rayons sont emis `a partir de chaque source. Dans le cas de rayons passant `a proximite de laretedelobstacleetquifrappentlaparoi,onutiliseuncalculdediractionsimplie.Aceteet,onsimuleles situations reciproques (source source miroir, zone de la paroi zone libre, zone libre zone delaparoi)enramenantleprobl`emeaucasdeladiractionsurunobstacle.Lesresultatsainsi obtenusnesontpassatisfaisantscequirendnecessaireuncalibragesupplementaire.4. M.E.Delany,E.N.Bazley,Acoustical PropertiesofFibrousAbsorbentMaterials,AppliedAcoustics,3,p.105-116(1970).5. A. D. Pierce, Diractionof soundaroundcornersandoverbarriers, Journal of theAcoustical Societyof America55,p.941-955(1974).6. B. A. DeJong, Propagationof SoundOverGrasslandandOveranEarthBarrier, J. SoundandVib. 86, p.23-46(1983).18FacteursmeteorologiquesTNM admet lhypoth`esedune atmosph`ere homog`eneet neutre (pas de gradients) et ignore linuencedefacteursmeteo.2.3 Mod`elescandinaveNord20002.3.1 PreambuleA la n des annees 90, un groupe de travail scandinave, sous la houlette de DELTA Danish Electronics,Light&Acoustics,adeveloppelemod`eledecalcul dubruitroutierNord20007.Lemod`elesapplique`a lensemble des situations de propagation du son `a lexterieur, entre une source ponctuelle et un pointrecepteur;ilestcompeteparunmod`eledesourceparticulier.2.3.2 Mod`eledepropagationLa mod`ele de propagation se fonde sur les lois de lacoustique geometrique, en faisant appel `a la theorieondulatoirepourlecalculdeleetdesoletleetdobstacle.Lescalculssonteectuesparbandesdetiersdoctaveetprennentencomptelesaspectssuivants: decroissancegeometrique absorptiondelair eetsdelapropagationsurlesoletenpresencedobstacles eetdelapropagationdansleszonesdediusion amplicationprovoqueepardesreexionssurdesparoisoudesobjetsCes aspects sont consideres separement et ils peuvent ainsi etre calcules individuellement et leur actionconjointeetreobtenuepar sommation. Dans lecas desources enmouvement, lemod`eleNord2000apporte une simplicationdans le calcul,dans lesens que le calcul de leet de solet dobstaclesefaituniquement en coupe, ce qui signie que, par leet de la moyenne operee sur un passage, la diractionsurdesaretesverticalesnestpaspriseencompte.AbsorptiondelairNord2000calculelabsorptiondelairselonISO9613-1.Uneformuledecorrectionpermetdededuirelavaleur delabsorptionpour unebandedetiers doctavedonnee`apartir des coecients valablespour des sons purs. Lattenuation pour des bandes de tiers doctave se situe leg`erement en dessous desvaleurspourlessonspurscorrespondant`alafrequencecentraledutiersdoctave,lecartnedevenantsignicatif qu`apartir duneattenuationdenviron20dB(0.6dB).EtantdonnequeISO9613-1nindiqueaucunevaleurdabsorptiondelairendessousde50Hz,ceteetestignoredanscetteplagedefrequence.Eetdesol,obstaclesLeet desol (interferenceentrelesondirect et lesonreechi par lesol)et leet dobstaclesfontlobjetduntraitementexhaustif dansNord2000. Lepointdedepartestunecoupebidimensionnelledans le terrain, pouvant se representer par un trace polygonal. La ligne de visee source - recepteur peutetre deplacee par leet du terrain ou dobstacles articiels. Seules deux aretes dobstacles signicatives,aumaximum,sontprisesencompte.Comme la quantite de calculs depend fortement du nombre de segments de terrain, celui-ci fait lobjet,dansunpremiertempsdunlissageadequat.Latopographieesttoutdabordmorceleegrossi`erement,puisledecoupageestanejusqu`aobtentionduniveaudedetailsouhaite.Lepointdedepartducalcul deleetdesol consisteenlaresolutionducasdunesourceponctuellesurunsol homog`ene. Cettesolutionpeutsetendreauxcasgeneral dunsol inhomog`eneetnonplanenfaisantappel `aunconceptdeveloppeparHothersall etHarriot8etbasesurleszonesdeFresnel.Selonceprocede,oncalcule,respectivementlescontributionsaerentesauxdiverstypesdesoletauxdierents segments de terrain, en prenant en compte des facteurs de ponderation proportionnels `a laire7. http://www.delta.dk/nord2000/8. D.C.Hothersall,J.B.N.Harriott,Approximatemodelsforsoundpropagationabovemulti-impedanceplaneboun-daries,Journal oftheAcoustical SocietyofAmerica,vol.97,p.918-926(1995).19respectivedusolduntypedonneet`alagrandeurdusegmentsitue`alinterieurdelazonedeFresnelFZ. Dans ce cas, FZ ne se determine pas, comme habituellement, comme la region comprenant des lon-gueurs de rayon reechi `a linterieur dun 1/2 (: longueur donde), mais, suivant les cas, `a linterieurduneregion1/4ou1/8. Andeviterdetravailleraveclaformeelliptique, pluscompliquee, onutiliselapproximationparunrectangle. Enderogationaumod`eleHothersall etHarriot, lefacteurdeponderationdependantdelafrequenceestleg`erementmodieandobtenirdesresultatsplusprochedeceuxdesmod`eles elabores.UneparticularitedeNord2000consiste`aprendreencompte,enplusdelaresistance`alecoulement(oulimpedance),unfacteurderugosite.Cederniersecalcule`apartirdelecarttypedelahauteurdusollelongdunsegment.Leetdelarugositesetraduitparunecertaineperte de coherence de la reexion au sol, par rapport au son direct. Toutefois, cet aspect na pas encoreetevalidesur labasedemesurages. Lemod`eleindiquelaresistance`alecoulement pour septtypesdeterraindierents.Lavaleurdelimpedancesededuitdelaresistance`alecoulementsurlabasedumod`eleclassique,`aunparam`etre,deDelanyetBazley9.Lorsducalculdeleetdesoletdeleetdobstacle,ondistinguetroissituations atterrainmodel valleymodel hillmodelou des formes mixtes de celles-ci. Selon la situation, on utilise lun ou lautre procede de calcul. La priseencomptedeseetsdediractionsefondesurunesolutiondeHaddenetPierce10.Danslarealite, lasuperpositiondusondirectetdelareexionpar lesol nesefaitpasdemani`eretotalement coherente. Cet aspect est pris en compte par lintroduction dun coecient de coherence.Onconsid`erealorslacontributionFdelapressionacoustique,quisesuperposedemani`erecoherente,cest `a dire entenant compte de la phase. Pour les divers phenom`enes susceptibles de reduire lacoherence, on fait appel `a des formules empiriques, lesquelles ne sont pas encore compl`etement valideespardesmesurages.FacteursmeteorologiquesNord2000proposeunemethodefaisantappel `adescheminssonorescourbes, sagissantducalcul delapropagationdusondans des conditions de gradient modere de lavitesse duson. Laprincipalesimplicationopereeconsiste`aadmettredesgradientslineaires, cest`adireunevariationlineairedelavitessedepropagationenfonctiondelaltitude.Ceciconduit `adescheminssonorescirculaires,dontle traitement analytique est relativement aise11. Ungradient modere a, `acause de lapropagationcurviligne, pour corollaireunevariationcalculabledelamplitudeet delaphase, tant dusondirectque des reexions par le sol. Lamplitude dusondirect se modie peuetant donnee une distancedepropagationimportante. Laphasevarieenfonctiondelamodicationdutempsdepropagation.Danslecasdeleetdobstacle, il yalieudetenircompte, enplus, desmodicationsdesanglesdediraction. Lorsducalcul desreexionsparlesol, il fautconsidererquelecoecientdereexiondelondespheriqueQchange,suite`alamodicationdelangledincidencesurlesol.Nord2000presenteegalement un procede de calcul pour les gradients eleves, par exemple dans le cas o` u des zones dombreouencoredesreexionssupplementairesparlesolseraientcreees.2.4EvaluationdesalgorithmesetconsequencespourSonRoadAveclanormeISO9613-212, nous disposons, enprincipedunmod`eledingenieriecomplet pour lecalcul de la propagation du son. Il decrit le calcul du bruit produit en un point recepteur par une sourceponctuelle, entenantcomptedefacteursmeteorologiquesfavorisantlapropagation. Lecalcul sefaitparbandesdoctaveetil prendencompteladecroissancegeometrique,labsorptiondelair,leetdesol, leetdobstacle, leet dunecouchedevegetation, dememequelareexionsur dessurfaces.9. M. E. Delany, E. N. Bazley, Acoustical properties of brous absorbent materials. Applied Acoustics vol. 3, p.105-116(1970).10. J. W. Hadden, A. D. Pierce, Sounddiractionaroundscreens andwedges for arbitrarypoint source locations,Journal oftheAcoustical SocietyofAmerica,vol.69,p.1266-1276(1981).11. A.LEsperanceet.al.,Heuristicmodelforoutdoorsoundpropagationbasedonanextensionofthegeometricalraytheoryinthecaseofalinearsoundspeedprole,AppliedAcoustics,vol.37,p.111-139(1992).12. ISO9613-2Acoustics-Attenuationof soundduringpropagationoutdoors, Part2: General methodof calculation(1996).20LafaiblessemanifestedeISO9613-2sesitueauniveaudeleetdesol.Lecalcul elabore,parbandesdoctave,nesappliquequaucasdunsol plat.Danslecasgeneral,ondoitfaireappel `auneformuleempiriquenepermettantdobtenirquuneindicationentermedeniveaupondereA, ensebasantsurlahauteurmoyennedepropagationsurlesol etsurladistance. Unautreaspectcritiqueresidedanslacombinaisondeleetdesol etdeleetdobstacle.Enpresencedeleetdobstacle,leetdesol,calculeselonISO9613-2, nedoitpasetreprisencompte. Enparticulier, danslecaso` uladistanceresp.obstacle-recepteurousource-obstacleestimportante,ceciapparatcommeinvraisemblableetil peutenresulterdesdiscontinuitesconsiderables.Il enresultequelenouveaumod`eleSonRoadpeutsorienter en gros sur ISO 9613-2, en empruntant toutefois une nouvelle voie pour ce qui a trait `a leetdobstacle. Dans ce contexte, les divers mod`eles evoques precedemment nont pas tous la meme portee.Lemod`elefran caissentientaucalcul deleetdesol selonISO9613-2,enimposantdesrestrictions`alaformeduterrain, desortequelamethodeelaboreesoit generalement applicable. Les mod`elesamericainetnordiqueutilisentlamemesolutionnumeriquepourcequi concernelapropagationdesondessurunterrainhomog`ene.Auvudescapacitesdecalculdisponiblesactuellement,unetellemiseen oeuvre parat se justier. Ainsi, SonRoad fait appel `a cette methodologie pour le calcul des reexionspar le sol. Pour lextension du procede au cas dun terrain quelconque, inhomog`ene, de meme que pourla prise en compte dobstacles, les approches americaine et nordique divergent.Etant donne que chacundesdeuxprocedesestrelativementcomplique,unevoiedierenteaetechoisiepourSonRoad.Leetdobstaclesecalculerigoureusement selonISO9613-2, alorsquelesreexionssupplementairessontcalculeesseparement. Leterrainquelconqueestrameneaucasduterrainplan, homog`eneenfaisantappel `aunconceptdezonesdeFresnel. Ceconceptestpartiellementappliquedanslemod`eleNord2000etilconduit`aunesolutionable.2.5EvaluationdesalgorithmesetconsequencespourSonRoadLes caracteristiques principales des mod`eles de calcul evoques, ainsi que de la nouvelle methode SonRoadsontresumeesdansletableau2.1.21XPS31-133 TNM Nord2000 ISO9613 StL-86 SonRoadMod`eledesourceHypoth`esedessourceslineaires xHypoth`esedessourcesponctuelles x x xHauteurdelasource[m] 0.5 0.0. . .3.66 0.8 0.45Formulepourlemission :touslesbruits xFormulepourlemission :VL/PL x xFormulepourlemission :bruitsmoteur/roulement xFormulepourlemission :f(vitesse) x x xFormulepourlemission :f(pente) x x xFormulepourlemission :f(ecoulementdutrac) xFormulepourlemission :f(revetement) x (x) xFormulepourlemission :niveaupond.A xFormulepourlemission :1/3octave x xMod`eledepropagationAmortissement(d u`alapropagation)pondereA xAmortissementparoctaves x xAmortissementpar1/3octave x x xAbsorptiondelairselonISO9613-1 x x x x xEetdesol empirique x(1) x xEetdesol selontheorieondulatoire x x xEetdesol =f(naturedusol) x(2) x x x(2) xEetdobstacleempirique x x x xEetdobstacleselontheorieondulatoire x xReexionssimplessurlesparois x x x x xReexionsimple :f(dimension,frequence) x x(3) xReexionsimple :f(absorption) x x x xReexionsmultiples x(4)Attenuationparlaforet x x x xEetdesol :f(meteo) x x(5)Eetdobstacle :f(meteo) x x(5) x x(1)ISO9613-2maisseul.sol plan(2)seul.dierentiationdur/mou(3)seul.alternativeoui/non(4)utiliselalgorithmeraytracing(5)selonhypoth`esedesgradientsconstantsTab. 2.1 Comparatif des caracteristiques principales des dierents mod`eles de calcul pour le bruit dutracroutier.223Lemod`eledecalcul SonRoad3.1 Hypoth`eses`alabasedumod`eleSonRoadLe bruit dutrac routier est cause par les emissions enprovenance de vehicules qui, enprincipe,sont enmouvement. Ledeplacement des vehicules est decoupeentron conselementaires. Lemilieudechacundestron consrepresentealorslecentredunesourceponctuelle, dont lenergiesonoreestproportionnelle `a la longueur du segment considere. La propagation du son se calcule alors entre chaquesource ponctuelle et le point dimmission. Lattenuation due `a la propagation sobtient sur la seule basedune coupe verticale. On ne prend pas en compte la diraction sur les aretes dobstacles verticales. Cettesimplicationestgeneralementacceptablepourlecasdesourceslineaires. Lesimagesdesdierentessources ponctuelles par rapport au sol et aux surfaces reechissantes sont determinees. Il en resulte deschemins de propagation supplementaires entre les points images et le point dimmission. Les phenom`eneslies`alapropagationdusonetant, enpartie, dependant delafrequence, les calculs depropagationdoiventseectuerentiersdoctave. Lesniveauxsonorespartiersdoctaveresultantdescalculssontnalementadditionnespourobtenirunniveau equivalentpondereA.Lecalcul dubruitresultantdutracroutiersecomposededeuxmodules. Lundeux, lemod`eledesources, permet de determiner respectivement la puissance ou lenergie acoustique rayonnee en fonctiondelacongurationparticuli`ere.Lautremodule,lemod`eledepropagation,calculelattenuationdue`ala propagation entre la source ponctuelle et le point dimmission et determine le niveau global au pointdimmissionsurlabasedescontributionsdechaquechemin.Dansledescriptifquisuit,lesformulesettableauxlesplusimportantssontmisen evidencepardescaract`eresgras.3.2 Deroulementtypiqueduncalcul dexpositionaubruitrou-tierLecalculdimmissionaubruitdutraccomporteles etapessuivantes: denitiondelageometrie decoupagedelaroute/desvoiesdecirculationensourcesponctuelles determinationdelapuissance/delenergiedechaquesourceponctuellepourchaquecategoriedevehiculeenfonctiondeladensitedutrac, delalongueur dutron conrepresentatif, delavitesse,deladeclivitedelarouteetdurevetement determinationdes cheminements duson(ycompris dusonreechi) `apartir de chacune dessourcesjusquaupointdimmission calculdelattenuationdue`alapropagationpartiersdoctave calculduniveau equivalentpondereAparsommationdesvaleurspartiersdoctave calculduniveaudevaluation.3.3 Mod`eledesource3.3.1 IntensitedelasourceGeneralitesSagissant des vehicules `a moteur `a essence ou diesel, on distingue deux types de bruit. Un premier typeestconstitueparlesbruitslies`alapropulsion.Ceux-ciproviennentessentiellementdumoteur,desen-grenages et des syst`emes dadmission et dechappement. Les bruits de propulsion dependent du genre demoteur et des conditions de fonctionnement de celui-ci. Pour un moteur donne, les bruits de propulsiondependent,enpremierlieu,duregimeet,dansunemoindremesure,delacharge.Parcontre,cetypedebruitnestpasfonctiondelavitesseduvehicule.Lautretypedebruitcomprendles emissionslieesauroulement.Il sagitdesbruitsproduitsparleroulementdespneumatiquessurlachaussee.Lebruitderoulementestfonctionduvehicule(poids,largeurprol dupneu),durevetementetdelavitesse.Le bruit de roulement comprend deventuels bruits aerodynamiques. Ceux-ci sont toutefois negligeables23danslamajoritedescas. Lagure3.1montrelesfacteursdeterminantspour lemissionsonoredunvehicule.pneusconducteuracclrateurrapportrgimevitessebruit de propulsion bruit de roulementvitesse signalisesignalisepentesiituation gnralemode de conduiteconception du vhiculeforces externesexternes.............tat/type de revtementFig.3.1Schemasynoptiquedes elementsdeterminantspourlebruit emisparunvehicule.Il sagit demodeliser separement les deuxtypes debruit (bruit depropulsion/deroulement)pourobtenirunmod`eledesourcedubruitdutracroutier. Cetteapprochepermetunemodelisationplusnedeselementsdeterminants,telsquepenteourevetement,qui neconcernentvraimentquunedescomposantesdubruit. Letracobservablesurlesroutespresenteunecompositiontr`esdisparate. Unmod`eleideal devraitprendreencompteundecoupagerelativementndescategoriesdevehicules.Oruntel mod`eleneserev`elepastr`esutiledanslapratique,si lonnedisposepasdecomptagedetracprecis. Cestlaraisonpourlaquelleonatravaille, jusqu`apresent, surlabasededeuxcategories : lesvehicules legers et les poids-lourds1. Toutefois, il faut compter avecunedispersiontr`es importantedesparam`etres, enparticulierdanslecasdespoids-lourds. Onpeutarmerquelesvaleursprisesencomptepourunecategorieparticuli`eredevehiculesneconstituentquedesmoyennes, etantdonnequelemission sonore de tel ou tel vehicule depend dune multitude de facteurs non quantiables (Figure 3.1).Ladescriptiondelintensitedelasourceestbaseesurlemaximumduniveaudepressionacoustiquepondere A produit par le passage dun vehicule, mesure `a 7.5 m de laxe du vehicule et `a 1.2 m au-dessusdu sol. Le dispositif de mesurage est decrit en detail, par exemple dans la norme ISO 11819-12. On admetdans ce cas que le sol entre le vehicule et le micro est reechissant. Lors dun mesurage du niveau sonoremaximumproduitpar lepassageduvehiculedansdesconditionsreellesdetrac, onpeutsatisfaire`acettecondition, par ex. enutilisantlavoiedecirculationeloignee. Sur lesautoroutes, comportantunebandedarret durgence, cetteconditionest remplieautomatiquement. Leniveaumaximumdepassagedoitcorrespondre`acelui qui seraitmesureaumoyendunmicrophonesedepla cantaveclevehicule. Dans le cas dun micro stationnaire, on determine une valeur approchee du niveau maximum enutilisant une constante de temps susamment courte. Toutefois, lutilisation dune constante de tempstrop petite conduit `a une augmentation marquee de lerreur aleatoire, `a cause du caract`ere stochastiquedusignal. LaconstantedetempsFAST(=125ms)realiseunboncompromis. Cependant, pourdesvitesses elevees,linertiedelamesureavecFASTentraneunesous-estimationdeniveaudelordrede0.5dB.Il fautsignalerqueleniveauequivalentLeqcomporte,enoutre,unedependancenegativede10 log(v)(avecv=vitesseduvehicule)parrapportauniveaumaximumdepassage,cest-`a-direqueladependancedelavitesseestplusfaiblepourleLeqquepourleniveaumaximumdepassage.DependancedelavitesseSurlabasedenombreuxmesurageseectuesparlEMPA3,4surunechausseeasphaltee,horizontale,onadeduitlesniveauxmaxisuivantsdurantlepassagedunvehicule:1. OPB,OrdonnancesuissesurlaProtectioncontreleBruit,annexe3,chire32,etat3juillet2001.2. ISO11819-1Acoustics-Methodformeasuringtheinuenceof roadsurfacesontracnoise-Part1: Statisticalpass-bymethod(1997).3. A.Rosenheck,K.Heutschi,BerichtzumF+E-ProjektNeuesEMPA-Modellf urStrassenlarm:TeilQuellenbeschrei-bung,EMPANr.156479(1997).4. K. Heutschi, EinaktualisiertesStrassenlarmquellenmodell, SchweizerIngenieurundArchitekt, S. 26-30, Nr. 39, 1.Oktober1999.24bruitderoulement bruitdepropulsionvehiculeslegers 9.5 + 35.0 log(v) 62.7 + 10 log_1 +_v44.0_3.5_poids-lourds 18.5 + 35.0 log(v) 76.9 + 10 log_1 +_v56.0_3.5_Tab.3.1NiveaumaximumlorsdupassagedunvehiculesursolreechissantendB(A),enfonctionde la vitesse ven km/h, mesure `a 7.5 m de distance et `a 1.2 m sur sol. La sous-evaluation systematiqueauxvitesses elevees,due`alaconstantedetempsFAST,a etecorrigee.CorrectionenfonctiondelapenteSuruntron conpresentantunepentepositive(montee), lebruitlie`alapropulsionsaccrot, selonlesresultatsdesmesuragesEMPAprecites,deS:S=0.8g [dB(A)] (3.1)avecg pentedelachausseeen%etg>0.Sur les tron cons presentant une pente negative (descente), le bruit lie `a la propulsion nest pas modie.Il faut toutefois tenir compte dune eventuelle modication de la vitesse, tant pour des pentes positivesquenegatives.CorrectionenfonctiondurevetementLaquanticationdeleetdurevetementsurlebruitemisreposesurdesdonneesprovenantdetiers.LeServicedesPontsetChausseesducantondAppenzell Rhodes-Exterieuresaprocede`adesessaisconcernantlebruitroutier`alinterieurdeslocalites, enparticulieravecdesrevetementsdepavesengranit5. Sur la base de passage de vehicules avec une vitesse controlee, il a ete possible detablir une re-lation determinant la dierence de niveau demission sonore entre chaussee pavee et chaussee asphalteeen fonction de la vitesse. Les resultats des mesurages sont reproduits avec une precision meilleure que 1dBlorsquelonintroduitdansletermelieaubruitderoulementdelaformuleci-dessusunecorrectionBR=+5.6dB(A)(Figure3.2).01234520 25 30 35 40 45 50 55 60vitesse effective [km/h]corrections de niveau pour paves [dB(A)]Fig.3.2Comparaisonentrelacorrection`aappliquerauxvaleursmesureespourunpavage(points)et le calcul eectue en appliquant une correction de +5.6 dB(A) au bruit de roulement (ligne continue).Danslecasdesautresrevetements,lemod`elefaitappelauxresultatsdeGrolimund+Partner.Ceux-cinesappliquentenfaitquaubruitglobal BGetnonauseul bruitderoulement. Enappliquantune5. HansPeter Rohrer, RalphGerschwiler, StrassenlarmimOrtskern, Schweizer Ingenieur undArchitekt, Nr. 22, 26.Mai 1994.25logique de vraisemblance, on obtient, `a partir des resultats de Grolimund+Partner6, les termes correctifsenfonctiondurevetementpresentesdansletableau3.2,lagedurevetementsesituantentre3et20ans:BG[dB(A)] BR[dB(A)]enrobebitumineux(asphalt concrete) AC8,11,16(AB10,11,16)0 0beton +2 0asphalte drainant (porous asphalt) PA 8,11 (DRA 10,11)pourv>70km/h-4 0asphaltecoule(masticasphalt)MA8,11,16(GA) 0 0asphaltemacro-rugueuxACMR8,11(MR6,11) -1 0traitementdesurfaceOB3/6 0 0traitementdesurfaceOB6/11 +1 0Splittmastixasphalt(stonemasticasphalt)SMA6 -1 0Splittmastixasphalt(stonemasticasphalt)SMA8,11 0 0enrobebitumineuxgrenuSPA6,8,11 0 0enrobeavecadjonctiondegoudronTA10 0 0enrobeavecadjonctiondegoudronTA16 +1 0pavage 0 +6Tab. 3.2 Corrections en fonction du revetement applicables, resp. au bruit global BGet au bruit deroulementBR.SpectredubruitdutracEtantdonnequelattenuationdue `alapropagationdusondependdelafrequence,ilestnecessairedecalculercettepropagationparbandesdefrequences.Enconsequence,lemod`eledesourcedoitfournirdesindicationssurlacompositionfrequentielledubruit.Onseref`ere,danscecas,`alanormeSNEN1793-37(tableau3.3).50Hz 63Hz 80Hz 100Hz 125Hz 160Hz 200Hz 250Hz- - - -20 -20 -18 -16 -15315Hz 400Hz 500Hz 630Hz 800Hz 1000Hz 1250Hz 1600Hz-14 -13 -12 -11 -9 -8 -9 -102000Hz 2500Hz 3150Hz 4000Hz 5000Hz 6300Hz 8000Hz 10000Hz-11 -13 -15 -16 -18 - - -Tab.3.3SpectredubruitdutracroutierpondereA, partiersdoctaveendBselonlanormeSNEN1793-3.Lavaleurde-12dB`a500HzsigniequelavaleurpondereeAdanslabandede500Hzsesitue`a12dBendessousduniveauglobalpondereA.Eetdesol pour leniveaumaximumdubruitdepassagedanslacongurationstandarddemesurage7.5/1.2mDanslecasdudispositif evoqueplushaut,soitlorsdumesurageduniveaudebruitmaximum `a7.5mdedistanceet`a1.2mau-dessusdunsol dur, leetdesol modielesignal microphoniquerelative-mentaumesurageenchamplibre. Il fauttenircomptedufaitquelamoyenneottanterealiseeavecla constante FAST produit un certain ou dans la determination du niveau maximum lors dun passage`avitessevariable. Ladenitiondelintensitedelasourcedanslemod`eleSonRoaddoitcorrespondre`alasituationenchamplibre.Andecalculerlavaleurenchamplibre`apartirdumesuragelorsdun6. FormulierungeinerBelagskorrekturf urdasneueStrassenlarmmodellSonRoad,Ch.Luther,Grolimund+PartnerAGinAarau,28.April 2003.7. SN EN 1793-3, Larmschutzeinrichtungen an Strassen - Pr ufverfahren zur Bestimmung der akustischen Eigenschaften-Teil 3:StandardisiertesVerkehrslarmspektrum(1997).26passageleetdesola etedetermineaumoyendumod`eledepropagationdecritci-dessous.Lagure3.3representelespectreduniveaumaximumdubruitdepassagedunesourceponctuelle,sedepla cant`a0.45msurunsol dur, obtenuparsimulation. Lecalcul dumaximumpourchaquetiersdoctavesapplique`alinstanto` ulasource etaitlaplusproche.-12-10-8-6-4-20246506380100125160200250315400500630800100012501600200025003150400050006300800010000tiers d'octave [Hz]niveau [dB]30 km/h80 km/h120 km/hFig. 3.3 Spectres par tiers doctave du bruit maximum calcule, lors du passage dune source ponctuellese depla cant `a 0.45 m sur un sol dur `a des vitesses de resp. 30, 80 et 120 km/h. Ces valeurs correspondent`a une propagation en champ libre, cest-`a-dire quun niveau de + 5 dB correspond `a une augmentationde5dBdue`aleetdesol.Il ressort de la gure 3.3, en considerant le spectre de niveau sonore du trac routier du tableau 3.3, quelaugmentation du niveau pondere A est comprise entre 2.0 et 2.3 dB pour des vitesses de 30, 80 et 120km/h.Unedependancedelavitesseaussi minimepeut etrenegligee.Ainsi,leetdesol surleniveaudubruitmaximumlorsdupassagedunvehiculepeut-il etrechire`a2.2dBetlesvaleursmesureeslorsdunpassage, entermesdeniveaupondereA, doivent-ellesetrereduitesde2.2dBpourobtenirdesresultatscorrespondantauchamplibre-tellesquellessontutiliseesparlemod`eledesources.Lescontributionsrelativesaubruitdepropulsionetderoulementdutableau3.1setraduisent,danslecasdelapropagationenchamplibre,parlesniveauxsonoresindiquesdansletableau3.4.bruitderoulement bruitdepropulsionvehiculeslegers 7.3 + 35.0 log(v) 60.5 + 10 log_1 +_v44.0_3.5_poids-lourds 16.3 + 35.0 log(v) 74.7 + 10 log_1 +_v56.0_3.5_Tab. 3.4 Niveau maximum lors du passage dun vehicule en dB(A), en fonction de la vitesse en km/h,mesure`a7.5mdansdesconditionsdechamplibre.Eetdesol pourlenergieacoustiqueemisedurantunpassagedanslacongurationstandarddemesurage7.5/1.2mLe spectre normalisedu bruit du trac routier, representedans le tableau 3.3, doit sinterpretercommeun spectre de type resp. Leq ou SEL et qui inclus leet de sol. Le spectre de source utilise par SonRoadfait appel `a des niveaux en champ libre.En considerantle memedispositif que precedemment,onpeutcalculer la valeur de leet de sol et la soustraire. On se fonde alors sur leet de sol energetique integresurtoutunpassage,telquilressortdelasimulationillustreedanslagure3.4.Leetdesol representedanslague3.4doitetresoustraitduspectredelasource(tableau3.3)demani`ere`aobtenirlesvaleursenchamplibrerequisesparlemod`ele.Ennormalisant`a0dB,onobtientlespectredesourcegurantdansletableau3.5.27-12-10-8-6-4-20246506380100125160200250315400500630800100012501600200025003150400050006300800010000tiers d'octave [Hz]niveau [dB]Fig. 3.4Spectres par tiers doctavedelenergie, calculelors dupassagedunesourceponctuellesedepla cant`a0.45msur unsol dur. Cesvaleurscorrespondent`aunepropagationenchamplibre,cest-`a-direquunniveaude+5dBcorrespond`auneaugmentationde5dBdue`aleetdesol.50Hz 63Hz 80Hz 100Hz 125Hz 160Hz 200Hz 250Hz- - - -24.3 -24.3 -22.3 -20.2 -19.1315Hz 400Hz 500Hz 630Hz 800Hz 1000Hz 1250Hz 1600Hz-17.9 -16.6 -15.1 -13.4 -10.3 -7.6 -6.6 -7.52000Hz 2500Hz 3150Hz 4000Hz 5000Hz 6300Hz 8000Hz 10000Hz-10.9 -14.5 -15.5 -15.1 -18.7 - - -Tab.3.5SpectredubruitdutracroutierpondereA, partiersdoctaveendBconverti envaleurspourlesconditionsdechamplibre. Lavaleurde-15.1dB`a500HzsigniequelavaleurpondereeAdanslabandede500Hzsesitue`a15.1dBendessousduniveauglobalpondereA.3.3.2 FormulationentermesdepuissancedelasourceLesdonneesprecedentesconcernentleniveausonoreproduitparlepassagedunvehicule`a7.5mdedistance, en champ libre. La formulation en termes de puissance acoustique LW,Adeectue en utilisantlequation3.2.LW,A= L7.5m,Freifeld,A + 20 log_7.5m1.0m_+ 10 log(4) = L7.5m,Freifeld,A + 28.5 [dB(A)] (3.2)mitLW,AniveaudepuissanceacoustiquepondereA[dB(A)]L7.5m,Freifeld,AniveaudepressionacoustiquepondereA`a7.5mdedistance[dB(A)]Les relations suivantes permettent dobtenir le niveau de puissance acoustique, respectivement pour lesvehiculeslegersLW,A,PWetpourlespoids-lourdsLW,A,LKW:LW,A,PW=28.5+10 log_100.1(7.3+35 log(v)+BR)+ 100.1_60.5+10 log_1+(v44)3.5_+S__+BG(3.3)avecv vitesseduvehiculelegeren[km/h]BRcorrectionpourlebruitderoulementsurunrevetementdonne,selontableau3.2[dB(A)]BGcorrectionpourlebruitglobalsurunrevetementdonne,selontableau3.2[dB(A)]Scorrectionpourlapente,selon eq.3.1[dB(A)]28LW,A,LKW=28.5+10 log_100.1(16.3+35 log(v)+BR)+ 100.1_74.7+10 log_1+(v56)3.5_+S__+BG(3.4)avecv vitessedupoids-lourden[km/h]BRcorrectionpourlebruitderoulementsurunrevetementdonne,selontableau3.2[dB(A)]BGcorrectionpourlebruitglobalsurunrevetementdonne,selontableau3.2[dB(A)]Scorrectionpourlapente,selon eq.3.1[dB(A)]ExemplechireUnvehiculelegerroule`a80km/hsurunerouteplate. Leniveaudepuissanceacoustique, seloneq.3.3, sel`eve `a LW,A,PW103.9 dB(A). En calculant par tiers doctave, selon le tableau 3.5, on obtient unniveaude puissanceacoustique de 103.9- 24.3 =79.6 dBpour labande de 100 Hz,de 103.9- 24.3=79.6pourlabandede125Hz,de103.9-22.3=81.6pourlabandede160Hz,etc.3.3.3 Calcul du niveau equivalent Leq `a partir du niveau maximum de passageEnutilisantlhypoth`esesimplicatriceselonlaquelleunvehicule`acaracteristiquederayonnementcy-lindriquesedeplace`avitesseconstantesuruneroutelongueetrectiligne,visiblede `a+,etenne considerant aucune attenuation si ce nest la decroissance geometrique, on peut calculer comme suitleniveauequivalentLeqresultantdupassagedunvehiculeparheure`apartirduniveaumaximumdepassage :Leq1Fz/h,A= 10 log__13600+_p2Q,Ap20(d2+ (v

t)2)dt__(3.5)avecpQ,AmaximumdelavaleurecacedelapressionacoustiquepondereeAlorsdunpassage,`a1mdedistance[Pa]p0valeurecacedepressionacoustiquedereference=2E-5Pav

vitesseduvehicule[m/s]d distancerecepteur/voiedecirculation[m]t temps[s]enposantdt =dxv

onobtientLeq1Fz/h,A= 10 log__p2Q,A3600v

p20+_1d2+x2dx__= 10 log_p2Q,A3600v

dp20_[dB(A)] (3.6)Alavitessev[km/h],onaalorsLeq1Fz/h,A= Lmax,7.5m,A10 log (v) 10 log (d) 7.5 [dB(A)] (3.7)avecLmax,7.5m,AniveaumaximumpondereAlorsdupassagedunvehicule,`a7.5m[dB(A)]v vitesseduvehicule[m/s]d distancerecepteur/voiedecirculation[m]Il faut remarquer que la valeur Leq1Fz/h,Acalculee `apartir de leq.3.7 presente un minimum ne corres-pondantpas`alavitesse0. Leminimumestsensiblementplatetcorrespond`av=23km/hpourlesvehiculeslegersetv=32km/hpourlespoids-lourds.293.3.4 HauteurdelasourceLahauteur delasourcedebruitconstitueunfacteur determinantlorsducalcul deleetdesol et,plus encore, pour la determination de leet dobstacle. Les resultats de travaux recents, eectues danslecadredunprogrammederechercheOFROU8,montrentquelasourcedubruitdutracroutiersesituenettement plus bas queles 0.8mpris encomptejusqu`apresent dans lemod`eleStL-86. Cesresultatsindiquentunehauteurde0.4mpourlesvehiculeslegersetde0.5mpourlespoidslourds.Lutilisation de deux hauteurs de source dierentes a pour consequence de doubler la quantite de calculsde propagation `a eectuer. Une telle augmentation du volume de calcul napparat pas justiee, de sorteque lon utilise quune seule hauteur de source, soit 0.45 m au-dessus de la surface de la chaussee. Il fautremarquerquecettenouvelledenitiondelahauteurdelasourcenestpasconforme`alOrdonnancesurlaProtectioncontreleBruitdanssaformeactuelle.3.3.5 VitesseeectivedecirculationCemod`eledecalcul delemissionadmet quelavitesseeectivedecirculationdesvehicules est in-troduite dans laformule de source. Dune mani`ere generale, il y alieude prendre encompte desvitessesdierentespourlesvehiculeslegersetpourlespoids-lourds. Il fautremarquerquelaformuledemissionsapplique`aunecirculationlibre,`avitesseconstante,cest-`a-direqueleseetsdefreinageetdaccelerationnesontpasmodelisesdemani`ereexplicite. Enlabsencededonneesconcernantlavitesseeectivedecirculation,onpeututiliserlesapproximationssuivantes9:Dansleslocalites,vitesse30km/hLes tron cons `a 30 km/h peuvent etre amenages de mani`eres tr`esdierentes, do` u des vitesses de circulation pouvant varier. Meme si des dispositifs de moderationdutracpeuvent reduire`aunevitessemoyennenettement inferieure`alavaleur nominale, onutiliseraunevitessede,auminimum,30km/h,andetenircomptedesaccelerations.Dansleslocalites,vitesse50km/hSur les tron cons `a 50 km/h, on observe generalement une vitessemoyenne inferieure `alavitesse nominale. Toutefois, pour tenir compte dunecoulement nonstationnairedutrac,oncalculerales emissionssurlabasede50km/h.Horsdeslocalites,vitesse80km/hLes etudes realisees en mati`ere de vitesse de circulation endierents endroits montrent que lavitesse eective des vehicules est, enmoyenne, de 83/86km/hpour les vehicules legers resp. jour/nuit et de78/82km/hpour les poids lourds, resp.jour/nuit.Horsdeslocalites,vitesse100km/hLes etudes realisees enmati`eredevitessedecirculationendierentsendroitsmontrentquelavitesseeectivedesvehiculesest, enmoyenne, de103/107km/hpour les vehicules legers resp. jour/nuit et de82/92km/hpour les poids lourds, resp.jour/nuit.Autoroutes Lesetudesrealiseesenmati`eredevitessedecirculationendierentsendroitsmontrentquelavitesseeectivedesvehiculesest,enmoyenne,de119/122km/hpourlesvehiculeslegersresp.jour/nuitetde94/97km/hpourlespoidslourds,resp.jour/nuit.TronconsenpentePour des declivites ne depassant pas 5%, onnobserve pas devariationde lavitesse, en comparaison avec une route plate. Pour des montees avec une plus forte pente, il fautprendre en compte une diminution de vitesse et pour les descentes, une augmentation de vitesse.3.3.6 DiscretisationdelarouteLecalcul depropagationdusonconcerneuncheminement entreunesourceponctuelleet unpointrecepteur. Aussi, la source (route), denie par un trace polygonal, doit-elle etre prealablement discretisee,cest-`a-dire reduite `a une serie de points. Or, une precisionelevee implique une discretisationtr`esne. Ceci apour consequenceungrandnombredepoints-sourceet, donc, unvolumeimportant decalcul.Danslapratique,ladiscretisationdoit etresusammentnepourquetouteslesmodicationsimportantes dans les conditions depropagationsoient prises encompte. Lecas leplus critiqueestrencontrelorsquunesourceest masqueepar unobstacle, `alexceptiondunminusculetron con. Onchoisira alors une discretisation susamment ne pour que, au moins, un point corresponde au tron connonmasque.Onpeutimaginerdesapprochespermettantdoptimiserlarepartitiondessourcessurlabasedelatopographieoudeloccupationdusol. Il fauttoutefoissedemandersi cettedemarcheen8. LarmschirmeanStrassen-AkustischeQuellenhohebei derBerechnungderHinderniswirkung, UVEK/Bundesamtf urStrassen,Forschungsauftrag51/00,VSS,VereinigungSchweiz.Strassenfachleute,2001.9. BeurteilungdereektivgefahrenenGeschwindigkeit,BerichtGrolimund+PartnerAG,Aarau(2003).30vautlapeine. Onsugg`eredanscecas, independammentdelasituation, dechoisirunediscretisationxede5m.3.4 Mod`eledepropagation3.4.1 PreambuleLemod`eledepropagationdeSonroadest formuleentermes despectreentiers doctaveet, pourlessentiel,il estbasesurlanormeISO9613-1/210.Lemod`elesecartetoutefoisdelanormepourcequi concerneleetdesol (voir 2.4). Sonroadfaitappel `aunesolutionnumeriqueapprocheepourlapropagationau-dessusdunsol planethomog`ene`apartir dunesourceponctuelle. Cettesolutionestetendueaucasdunterrainaccidenteetinhomog`ene`alaidedeconsiderationsempiriquesbaseessurleszonesdeFresnel.Lesol estcaracteriseparsaresistance`alecoulement.Unedicultecentraleconsiste`aidentierlescheminsdepropagationsignicatifsentrelasourceetlerecepteur.Aceteet,onrepertorietouslesparcoursdusondirectetdespremi`eresreexionsdansunecoupeverticaleduterrain.Finalement,lesondirectetlesonreechi parlesol sontadditionneesentenantcomptedelaphase,enconsiderantunepertedecoherencefonctiondeladistanceetdelafrequence.Lesreexionssur les autres structures, telles queles ecrans antibruit, sont ponderees enfonctiondelabsorption`apartir dunepertepar reexionet ellessont additionneesenergetiquement pour obtenir unniveauglobal.Unesurfacereechissante,dontladimensionverticaleestinsusante,conduit`aunereductiondeniveauobtenueparuneconsiderationsurleszonesdeFresnel,analogue`acelleutiliseedanslecasdeleetdesol. Enn, oncalcul leniveauglobal dimmissionpour chacunedessources`apartir despertessurlechemindepropagation.3.4.2 ApercuEnutilisant laterminologie deISO9613-2, leniveaudepressionacoustiqueLfenbandedetiersdoctaveproduitenunpointrecepteurparunesourceponctuelleest :Lf=LW,f Af(3.8)avecLW,fniveaudepuissanceacoustiquedanslabandedetiersdoctavedefrequencecentralef[dB]Afattenuationdue`alapropagationdanslabandedetiersdoctavedefrequencecentralef[dB]Lattenuation Afdue `a la propagation peut se decomposer comme suit en termes independants les unsdesautres :Af=Adiv,f+Aatm,f+Agr/bar/re,f+Afol,f(3.9)avecAdiv,fdecroissancegeometriquedanslabandedetiersdoctavedefrequencecentralef[dB]Aatm,fattenuationdanslairdanslabandedetiersdoctavedefrequencecentralef[dB]Agr/bar/re,feetdesoleteetdobstacle,ycomprisreexions,danslabandedetiersdoctavedefrequencecentralef[dB]Afol,fzattenuationsupplementaireparunevegetationdensedanslabandedetiersdoctavedefrequencecentralef[dB]Certains termes de calcul comprennent la celerite du son c. Dune mani`ere generale, on admet c = 340m/s.3.4.3 DecroissancegeometriqueLa decroissance geometrique decrit la diminution de la pression acoustique enfonctionde la dis-tance, resultant de la repartitionde lenergie sonore sur une surface spherique de rayoncroissant.Ladecroissancegeometriqueestindependantedelafrequenceetsexprimecommesuit :10. ISO9613:Acoustics-Attenuationofsoundduringpropagationoutdoors(1996).31Adiv,f=20 log_dd0_+ 11 [dB] (3.10)avecd distancesource-recepteur[m]d0distancedereference=1mLeterme+11dBdanslequation3.10resultedelaconversionduniveaudepuissanceacoustiqueenniveaudepressionacoustique`a1mdedistance.3.4.4 AttenuationdanslairEnsepropageantdanslatmosph`ere,lesonperddesonintensiteenraisondediversmecanismesdab-sorption. Cette attenuation dans lair Aatm,fest fonction des conditions atmospheriques (essentiellementdelatemperatureetdelhumiditerelativedelair),delafrequenceetdeladistanceparcourueparlesondessonores.Nousavonslarelation :Aatm,f=fd1000[dB] (3.11)avecfcoecientdabsorptionatmospheriquedependantdelafrequencedanslabandedetiersdoctavedefrequencecentralef[dB/km]d distancesource-recepteur[m]LanormeISO9613-1indiquelecoecientdabsorptionatmospheriqueenfonctiondelafrequence,delhumiditerelativeetdelatemperature.La temperature et le taux dhumidite moyens peuvent se determiner `a partir des releves meteo de lInsti-tut Suisse de Meteorologie qui portent sur de nombreuses annees. Les donnees des stations suivantes ontete exploitees : Adelboden, Altdorf, Bad Ragaz, Bale, Berne, Buchs-Suhr, Bualora, Chateau-d Oex, LaChaux-de-Fonds, Coire, Davos, Einsiedeln, Fribourg, Gen`eve, Glaris, Guttannen, Hallau, Kloten, Lau-sanne/Pully, Locarno-Monti, Lugano, Lucerne, Montreux, Neuchatel, Oeschberg, Robbia, Samedan,Schahouse,SilsMaria,Sion,St.Gall,Z urichISM.Il enresulteunetemperaturemoyenneannuellede8C(avecunedeviationstandardde2.5Centrestations)etunehumiditerelativemoyennede76%(avec une deviation standard de 4% entre stations). La moyenne annuelle de la temperature resp. maxi-male et minimalesur une journeese monte `aresp. 12.9C et 3.5C. Les maximaet minimadhumiditerelativesurune journeesont,enmoyenne,de 86%et 62%.Etant donneles ecarts relativementfaibles,onrenonce`aprendreencomptelesdierencessystematiquesentrelejouretlanuitdanslecalcul delattenuationdanslair.Enfait,les ecartsdesvaleursjour/nuitparrapportauxvaleursglobales-dansle cas dune dierenciation avec des bornes `a 06 et 22 heures - sont plus faibles que si lon les compareauxvaleursextremes.Letableau3.6lecoecientdabsorptionatmospheriquesappliquant `achaquetiersdoctavepourunetemperaturede8Cetunehumiditerelativede76%.50Hz 63Hz 80Hz 100Hz 125Hz 160Hz 200Hz 250Hz0.1 0.1 0.2 0.3 0.4 0.6 0.8 1.0315Hz 400Hz 500Hz 630Hz 800Hz 1000Hz 1250Hz 1600Hz1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3.5 4.7 6.82000Hz 2500Hz 3150Hz 4000Hz 5000Hz 6300Hz 8000Hz 10000Hz9.7 14.3 21.6 33.6 50.9 77.9 119.8 176.2Tab.3.6coecientdabsorptionatmospheriquefendB/kmpourunetemperaturede8Cetunehumiditerelativede76%enfonctiondelafrequencecentraledutiersdoctave.Lescoecientsdabsorptiongurantdansletableau3.6nesappliquent,strictementparlant,qu`adessons purs de la frequence indiquee. Lutilisation de ces valeurs pour la bande de frequence correspondante32introduituneerreur200m 4dB 6dB 8dB 10dB 12dB 16dB 18dBTab.3.8AttenuationparlavegetationAfolenfonctiondelafrequence(parbandesdoctave).3.6 Calcul duniveaudimmissionpondereALaderni`ereetapeconsiste`acalculerleniveauglobal dimmission`apartirdetouslesresultatspartielsdeterminesprecedemment.Onpartdeshypoth`esessuivantes : La situation sexprime en termes de ltron cons signicatifs de sources lineaires presentant chacununequantitedetracconstantetunevitesseconstante. Chaquetron consignicatifa etedecoupeenn(l)sourcesponctuelles.Chaquesourceponctuellerepresenteunsegments(i,k)(aveck: numerodordredelasourceponctuellesurletron conietpresente,dansletiersdoctavenjuneattenuationdue`alapropagationverslerecepteuregale`aAj(i,k).Ilenresulte,aupointdimmission,unniveaumoyenLeq,frei,A :Leq,frei,A=10 log__23

j=0l

i=1n(i)

k=1_MPW(i)36003.6s(i,k)vPW(i)100.1(LW,A,PW(i)+TjAj(i,k))++MLKW(i)36003.6s(i,k)vLKW(i)100.1(LW,A,LKW(i)+TjAj(i,k))__(3.29)avecl nombredetron consdesourceslineairesn(i) nombredesourcesponctuellespourletron conniMPW(i) nombredevehiculeslegersparheuresurletron conni[1/h]MLKW(i) nombredepoids-lourdsparheuresurletron conni[1/h]vPW(i) vitessedesvehiculeslegerssurletron conni[km/h]vLKW(i) vitessedespoids-lourdssurletron conni[km/h]LW,A,PW(i) niveaudepuissanceacoustiquedunvehiculelegercirculantsurletron conni,seloneq.3.3[dB(A)]LW,A,LKW(i) niveaudepuissanceacoustiquedunpoids-lourdcirculantsurletron conni,seloneq.3.4[dB(A)]Tjdierencedeniveaudubruitdutracroutier :niveauglobalpondereAmoinsniveau40dansletiersdoctavenj,pondereA,selontableau3.5[dB].s(i,k) longueurdusegmentrepresenteparlasourcenksurletron conni[m]Aj(i,k) attenuationdue`alapropagationverslepointrecepteurpourlasourceponctuellenk,surletron connietdanslabandedetiersdoctavenj[dB]3.7 DeterminationduniveaudevaluationLevaluationselonlOPB21consid`ereunpointdimmissionsitueaumilieudunefenetreouverte. LeniveaudimmissionpondereAresultantdeleq.3.29sappliqueenfait`aunpointrecepteurenchamplibre.Lecalcul duniveaudimmission`alafenetreouverte`apartirduniveauenchamplibreseectueaumoyendeleq.3.3022.IlfautremarquerquecettecorrectionnetaitpasinclusedansSTL-86.Leq,m=Leq,frei,A + 1 [dB(A)] (3.30)avecLeq,mniveaudimmissionpondereA`alafenetreouverte[dB(A)]Leq,frei,AniveaudimmissionpondereAenchamplibre[dB(A)]LeniveaudevaluationLrsedetermineseparement pour lejour (6-22heures)et pour lanuit (22-6heures). Un terme correctif K1, tenant compte du trac moyen resp., diurne et nocturne, est ajoute auniveaudimmissionpondereA`alafenetreouverte.Lr=Leq,m +K1 (3.31)avecLrniveaudevaluation[dB]Leq,mniveaudimmissionpondereA`alafenetreouverte[dB(A)]K1 termecorrectifselon eq.3.32.K1=___5 : N100(3.32)avecN tracmotoriseresp.diurneetnocturnesurletron conroutierdontlacontributionauniveaudimmissionestpreponderante.3.8 ConseilsdutilisationMesuragedecontroleCemod`eledecalcul correspond`aletatactuel delatechnique. Onpeutenattendredesresultatsables,danslecadredesconditionsauxlimitessp`eciees. Il esttoutefoisrecommandedeproceder, dans lamesuredupossible, `ades verications par echantillonnagedelexactitudedes calculs eneectuant des mesurages. Onchoisiraalors des situations aussirepresentatives que possible, prenant en compte des elements geometriques inuen cant de mani`eredeterminantelapropagation,telsque,p.ex.des ecransantibruit.Sourcesdebruitspeciques Les formules demission utilisees dans le mod`ele sont basees sur un tracmoyen composite, resultant de nombreux recensements individuels. Dans les cas o` u la compositiondesvehiculesimpliquesestparticuli`ere(p. ex. tron concomprenantdenombreuxcamionspourletransportdegravier)ouenpresencedunrevetementderouteparticulier,il peutetreindiquedadapterlaformuledemissionensebasantsurdesmesuragesdeniveausonoremaximumdepassage.Onappliquera`aceteetlamethodeindiqueeauparagraphe3.3.1.21. OPB,OrdonnancefederalesurlaProtectioncontreleBruit,Etat3juillet2001.22. Methode pour la determination des valeurs exterieure des immissions avec des fenetres fermees. Informations concer-nantlOrdonnancesurlaProtectioncontreleBruit(OPB)No. 7, Ocefederal delEnvironnement, delaForetetduPaysage(OFEFP)(1995).41Categoriesdevehicules La classicationdes vehicules endeux categories est conforme `a lOPB.LacategorieVehicules Legers comprendles voitures detourisme, les voitures delivraison, lesminibus,lescyclomoteursetlestrolleybus.LacategoriePoids-Lourdscomprendlescamions,lessemi-remorques,lesautocarsetautobus,lesmotocyclesetlestracteurs.Ecoulementnonstationnairedutrac,carrefours,giratoires,courbesserreesetc. SonRoadpresuppose un ecoulement stationnaire du trac, soit une vitesse constante des vehicules. En lab-sencededonneesparticuli`eres,onrecommande,dintroduire,pourlescarrefours,feuxdesigna-lisation,giratoires,courbesserrees,etc.,lavitessecorrespondant`auntracuide.Lexperiencemontre que, souvent, laugmentation des emissions provenant des phases dacceleration est com-penseepardes emissionsreduitesdurantlesarretsoulesmouvements`afaiblevitesse.DecoupagedesvoiesdecirculationLa denition de la source est de la responsabilite de lutilisateur.On peut, dans le cas le plus simple, considerer une route comme une source lineaire unique, situeeaumilieudelaroute. Cependant, lorsquedespointsrecepteursoudeselementsdeterminantspour la propagation du son, tels que des ecrans antibruit, sont situes `a proximite de la route, il estrecommande de decouper la source de mani`ere plus precise. Il est alors recommande de modeliserseparementlesdierentesvoiesdecirculation.Parkings Le present mod`ele ne permet pas de calculer les immissions en provenance des parkings. Unenorme suisse sur les emissions sonores des parkings est actuellement en travail dans le cadre dunprojetderecherchesupporteparlaVSS.Reexions SonRoadconsid`ere automatiquement des reexions de premier ordre sur des structuresverticales, pour autant quellesapparaissent sur leplandecoupevertical passant par lepointsourceetlepointrecepteur. Dansdescasparticuliers, il peutsaverernecessairedajouterdessourcesvirtuelles.Reexionsmultiplesentreecransetfacades Dans le cas decran antibruit situes parall`element `a lafa cadedunimmeuble,uneamplicationdubruitauniveaudelafa cadepeutse produiredufaitdesreexionsentrelarri`eredelaparoietlafa cade.Cettereductionapparentedeleetdecranpeut atteindrequelque4dBet elleest dautant plus importantequelepoint dimmissionsetrouveplusbasdanslazonedombre23.Ceteetdoit etrecalculemanuellement.Corridorsroutiers Danslescorridorsroutiers,cest`adirelelongdestron consentredeuxrangeesdebatiments, uneamplicationdebruit seproduit`acausedesreexionsmultiples. Souvent, cesreexionssont diuses`acausedelafortestructurationdesfa cadespar deselementstelsquebalcons, etc.Lepresentmod`elenetraitequedesreexionsdupremierordre. Danscegenredesituation, il est recommande dutiliser la methodologie decrite dans la Communication N6 (1995)relative`alOPB,publieeparlOceFederal delEnvironnement,delaForetetduPaysage,quipermetdestimerlaugmentationduniveaudebruitlelongduneroutedroite,avecunedensitedeconstructionplusoumoinsgrande.Portailsdetunnel SonRoadnoreaucunprocedespeciquepourcalculerlerayonnementdubruitparlesportailsdetunnel.Onserefereraauxpublicationsenlamati`eredelEMPAetdeBalzarietSchudel24.Ouvragesdeprotectionphoniqueparticuliers Pour cequi concerneles ouvrages particuliers, telsquegaleries,constructionsabritantdesinstallationsdeventilations,etc.,il yalieudutiliserdesmethodes de determinationspeciques, p. ex. `alaide de maquettes `alechelle25oupar desprocededecalculbasessurlatheorieondulatoire.Reexionsparlaforet Desreexionsdiusessontproduitesenlisi`eredeforet.Cetypedereexionne peut pas etre traite directement par le mod`ele SonRoad. Lexperience montre que la perte parreexionparrapport`aunmiroiridealestdelordrede15dB(A).Diractionsurdesaretesverticales SonRoadnetientpascomptedeladiractionsur desaretesverticales.Dansdessituationsparticuli`eres,uneerreurpeutseproduirelorsquonnecalculepaslamoyennelorsdunpassagecomprenantunangledouvertureimportant.Eetdobstacledediguesantibruitvegetalisees En general, la presence de vegetation sur une diguediminueleg`erementleetdobstacledepar leetdiusantproduitpar lavegetation. Dautre23. Kurt Heutschi, Parameter study of the insertion loss reduction in case of a building facade parallel to a noise barrier,ActaAcustica,vol.89(2003).24. Die Larmabstrahlung von Strassentunnel-Portalen, Bundesamt f ur Strassenbau, Forschungsauftrage 25/77 und16/82,(1983).25. KurtEggenschwiler, KurtHeutschi, NicoleL uthi-Freuler, OptimalerLarmschutzdankakustischerModellmessung,tec21,Heft7(2001).42part, lavegetationinuencelacirculationdelair autour delobstacle, desorteque, par ventportant,leetdobstacleestplusimportantavecquesansvegetation26.Ecransantibruitaveccouronnementspecial Il sagit de dispositifs disponibles sur le marche quipeuventetreinstallessurlesommetdunecranantibruitpourlui donneruneformeparticuli`ere.Ils sont censes augmenter de mani`ere signicative leet de lecrandans une proportionplusimportantequecequi peutetreattendudunesimpleaugmentationdelahauteurdelouvrage.Les resultats dinvestigations publies jusqu`a ce jour font etat dune leg`ere amelioration qui dependde la frequence (ordre de grandeur 1 dB), cet eet etant, en letat, considere comme trop modestepourjustierleurutilisation.Obstaclesparticuliers DLeet dobstacledestructures croissant dehaut enbas nest pas pris encomptedansSonRoad.InuencedesconditionsmeteoSonRoadconsid`ere, pourlessentiel, desconditionsdepropagationneutres, cest`adireuneatmosph`erehomog`ene. Danslecasdesobstacles, lapossibiliteexistedeprendreencompteuneetdobstaclediminuepoursimulerlinuencedecouchesdinversionoude situations de vent portant.Etant donne que, enparticulier de nuit, ondoit admettrelhypoth`esedunepropagationsonoreprogressive, il est conseillesimplement dutiliser uneetdobstaclereduitpourlecalcul duniveaudevaluationenperiodenocturne. Il fautnoterqueleprocede decrit dans ISO 9613-2 pour eectuer la correction meteo ne peut pas etre applique, parlefaitqueSonRoadfaitappel`auncalculdierentpourleetdesol.Porteeutiledumod`eleLemod`ele SonRoadignorant laplupart dutemps linuencedes facteursmeteo sur la propagation sonore, il sensuit des resultats entaches dune erreur augmentantavecladistance. Enparticulier, il neprendpas encomptelephenom`enedombreacoustiqueapparaissant dans des conditions depropagationdefavorables, telles quevent contraireet/oustraticationthermiqueinstable(temperaturedecroissantlorsquelaltitudeaugmente).Unpointrecepteursituedanslazonedombrenere coit,selonlacoustiquegeometrique(raytracing),au-cuneenergiesonoreenprovenancedelasource. Enrealite, leniveausonorenedisparat pascompl`etement, lattenuation etant cependant considerable. Des simulations utilisant la techniquedesrayonsmontrentque,enterrainplatetdansdesconditionsdestraticationthermiquetellesquobservables normalement en periode diurne, une ombre acoustique se produit `a partir de 10 mdehauteuret`aunedistancedelasourcedapproximativement250m. Desresultatsanaloguessontobservesenpresencedunventcontrairemoderede2m/s.Laabilitedumod`eleSonRoaddiminuepour des distances depassant 200m. Unprojet derecherchepour lecalcul dubruitdutracroutier produit `agrandedistanceest actuellement endeveloppement souslegidedelOFROU, qui doit fournir des resultats plus precis `a grande distance, moyennant des calculs plusimportants.Ponts Les ponts ont eu inuence particuli`ere sur les immissions de bruit. Dune part, leur position eleveepeutannulerleetdesoletleetdobstacles eventuel.Ceteetestprisencomptedemani`erecorrecteparlemod`ele `aconditionquelatopographiesoitintroduitecorrectement.Dautrepart,desbruitsimpulsifspeuventseproduireaufranchissementdesjoints.Oril nestpaspossibledefournirdesindicationsgeneralesconcernantcetypedebruit.Modelisationdusol avecunrevetementdrainant Dansletatactuel desconnaissances, lapropa-gationdusonenpresencederevetementdrainantsnepeutpas etremodeliseedemani`ereable.Onrecommandedutiliser pour unrevetement drainant, commepour unrevetement dur, uneresistance`alecoulementde20000Rayl. Leetinsonorisantseraprisencompteparlacorrec-tionpourlerevetementeectueedanslemod`eledemission.Champlibre fenetreouverte Normalement, levaluationdesimmissionsdebruit sefait danslafenetre ouverte. Pour calculer le niveau correspondant en champ libre, on applique une correctionforfaitairede+1dB27.Tramways SonRoad renonce `a formuler des valeurs demission pour les tramways.Etant donne la mul-titudedevehiculesexistantsetladispersionqui enresulte,il nestgu`erepossiblededonnerdesvaleurssappliquantdemani`ereglobale.Dansunesituationparticuli`ere,pourlaquellelesimmis-sionsenprovenancedunelignedetramwaysontcenseesetresignicatives, il estrecommandededeterminerdesvaleursdemissionpropresauparcdevehiculesetautraceconcernes.26. T. VanRenterghemet. al., ReducingScreen-InducedRefractionof NoiseBarriersinWindbyVegetativeScreens,ActaAcusticaUnitedwithAcustica,No.2,p.231-238,vol.88(2002).27. Methode pour la determination des valeurs exterieure des immissions avec des fenetres fermees. Informations concer-nantlOrdonnancesurlaProtectioncontreleBruit(OPB)No. 7, Ocefederal delEnvironnement, delaForetetduPaysage(OFEFP)(1995).43PrecisionLaprecisionducalculeectueavecSonRoaddependdediversfacteurs : tolerancesdansladenitiondelageometrie incertitudes relatives `a lintensite de la source (volume de trac, vitesse, valeurs demission) imprecisions inherentes au mod`ele (dependant de la distance source-recepteur, de la hauteurdepropagationsur lesol, delacomplexite delatopographie, delapresenceeventuelledobstacles,...) incertitudesliees`aunepriseencomptetr`essommairedesfacteursmeteorologiquesPar assimilation `a ISO 9613-2, on peut admettre, en moyenne annuelle, une incertitude de lordrede2dB, dans lesens dunecart type, `aconditionquelatopographieait eteintroduitecor-rectementetqueladistancenedepassepasquelque100m. Adesdistancesplusimportantes,lincertitudecrotenconsequence.444ComparaisondeSonRoadavecStL-86Lorsquonintroduitunnouveaumod`ele, il yalieudesedemanderquelssontlesecartspossiblesre-lativementauxcalculsfaitsavecmod`eleexistant.Ilnexiste,aucunereponseunivoqueouperemptoire`acetteinterrogation. Alaidedequelquessituationstest, calculeesdunepart avecStL-86, dautrepartavecSonRoad, onpeutmontrerdansquellemesurelesresultatspeuventdiverger. Pourlacom-paraison, onautiliselavariantedesigneepar StL-86+. Dans cettevariante, les niveauxdemissiononteteaugmentesde1dB(A)parrapportaumod`eleoriginal1. Lenouveaumod`eleSonRoadprendsommairement en consideration linuence de la meteo, en introduisant un terme correctif Kmetdans lecalculdeleetdobstacle,ceteet etantleg`erementdiminuedansdesconditionspropagatrices(ventportantoucouchedinversion).Lecalcul avecSonRoadaeteeectueunefoisenprenantencomptelacorrectionmeteo(SonRoadF)etunefoissanscettecorrection(SonRoadN),soitdansdesconditionsdepropagationneutres. Lacorrectionde+1dBpour lecalcul dans lafenetreouvertenapaseteintroduite,cest-`a-direquelepointrecepteurestsitueenchamplibre.On consid`ere une route `a deux voies, large de 8 m et longue de 1000 m. Le revetement routier presenteune resistance `a lecoulement = 20

000 Rayl. Au milieu de chacune des voies, larges de 4 m, circulent`a lheure 1000 vehicules legers et 100 poids-lourds `a une vitesse de 80 km/h. Le terrain dans le voisinagedelarouteestplat,Lespointsrecepteurssontsituessuruneligneperpendiculaire`alaroute,passantparlemilieudutron con,`adesdistancesde20,50,100et200met`adeshauteursde3et10m.Lesvariantessuivantesont etecalculees : leterrainjouxtantlarouteestengazonavecuneresistance`alecoulement= 300Rayl leterrainjouxtantlarouteestduravecuneresistance`alecoulement= 20

000Rayl leterrainjouxtantlarouteestengazonetinclutunecranantibruitde3mdehauteurauborddelachaussee leterrainjouxtantlarouteestengazonetincl