Modelling road traffic noise and human exposure: from simulation to application
Tid: Fr 2025-09-19 kl 09.30
Plats: F3, Lindstedtvägen 26
Språk: Engelska
Ämnesområde: Farkostteknik
Respondent: Sacha Baclet , Fordonsteknik och akustik
Opponent: Associate Professor Claudio Guarnaccia, University of Salerno
Handledare: Associate professor Romain Rumpler, Fordonsteknik och akustik; Peter Göransson, Fordonsteknik och akustik
QC 2025-08-27
Abstract
Buller är ett stort miljöproblem och har en betydande påverkan på folkhälsan genom att bland annat orsaka störning och sömnproblem. Enbart i Europa utsätts mer än 100 miljoner människor för ohälsosamma bullernivåer, särskilt i stadsområden. Vägtrafiken är den absolut största bidragande faktorn till bullerexponering.
Trots omfattande regelverk, däribland Europeiska unionens direktiv om omgivningsbuller (END), tar inte de nuvarande metoderna hänsyn till komplexiteten i urbana ljudmiljöer och dess påverkan på invånarna. Framför allt bygger gängse metoder på statiska och genomsnittsbaserade indikatorer, t.ex. förenklade och källcentrerade modeller som inte beaktar den tidsvarierande och heterogena karakteristiken för bullerexponeringen i städer.
I denna avhandling studeras dessa begränsningar genom att utveckla nya modeller för bedömning av exponering för vägtrafikbuller. Nya metoder för dynamisk, befolkningscentrerad bullermodellering i nära realtid, baserade på både avancerad simulering och empiriska data introduceras och valideras. En central del av avhandlingen är användningen av högupplösta trafiksimuleringar som är kalibrerade med realtidsdata från sensorer för att generera tids- och rumsupplösta representationer av urbana trafikflöden. Dessa simuleringar utgör grunden för mer realistisk modellering av buller och möjliggör bedömning av exponering på såväl individ- som befolkningsnivå.
Ett viktigt bidrag är förbättrade källmodeller som beaktar elfordons accelerationsfas. Dessa förbättringar hanterar en central brist i befintliga modeller, som tenderar att underskatta bullernivåerna från elfordon och därmed inte fångar det skiftande ljudlandskap som följer av fordonsflottans elektrifiering. I avhandlingen presenteras och valideras vidare dynamiska och händelsebaserade bullerindikatorer, såsom antalet bullerhändelser, som uppvisar starka samband med hälsorelaterade utfall som sömnstörning. Indikatorerna kompletteras av innovativa visualiseringar, däribland animerade, dynamiska bullerkartor och mottagarcentrerade känslighetskartor, som sätter invånarna i centrum för exponeringsbedömningen och som underlättar kommunikationen med intressenter.
De föreslagna metoderna har validerats genom fallstudier i flera europeiska städer, inklusive Tartu (Estland), München (Tyskland) och Stockholm (Sverige), vilket visar deras användbarhet i verkliga scenarier. Vidare visar valideringen av dynamiska simuleringar mot verkliga mätningar och demonstrationen av bullerkartläggning i nästintill realtid möjligheter för nästa generations digitala tvillingar och dynamiska bullerhanteringsstrategier i städer.
Sammanfattningsvis bidrar denna avhandling till utvecklingen inom akus- tik genom att presentera ett omfattande och flexibelt ramverk för dynamisk trafikbullerexponering, som kan leda till hälsosammare, rättvisare och mer hållbara städer.