SonROAD18

Emissionsgröße

Das Schweizer Straßenlärm-Emissionsmodell sonROAD18 EMPA5214-2018 EMPA5214-2020 verwendet als Emissionsgröße die von einem Fahrzeug der Kategorie c in der Terz i abgestrahlte Schallleistung L_{W[c, i]}.

Diese Schallleistung versteht sich unter Annahme einer pauschalen quellnahen Bodenreflexion von 3 dB in der Ausbreitungsrechnung (siehe SonROAD18, Ausbreitungsrechnung) und setzt sich zusammen aus der energetischen Summe aus

• der Antriebskomponente L_W,P[c,i],
• der Rollgeräuschkomponente L_W,R[c,i] und
• einer Korrektur für die vertikale Abstrahlcharakteristik ΔL_{W, θ}[c, i].

Quellhöhe

Quellenhöhe für alle Fahrzeugkategorien und Geräuschanteile: 0.05 m über Straßenoberfläche

Emissionsangabe

Die Emission einer SonRoad18-Straße kann definiert werden als:

• Zähldaten, DTV unter Angabe eines Straßentyps
• Genaue Zähldaten, ebenfalls unter Angabe eines Straßentyps
• Direkte Eingabe der längenbezogenen Schallleistung je Zeitraum in Oktavbandbreite oder als A-Pegel unter Angabe einer Richtwirkung.

Zugriff auf Straßentypen

Zur Eingabe der Emission über „Zähldaten, DTV“ oder „Genaue Zähldaten“ ist die Auswahl eines Straßentyps erforderlich (siehe Straßentypen). Diese erfolgt über folgenden Abschnitt innerhalb des Straßen-Dialogs:

default-Straßentypen

Alle in CadnaA vordefinierten Straßentypen (sog. default-Straßentypen) können direkt aus dem Auswahlmenü selektiert werden. Diese Einträge sind Teil der CadnaA Default-Bibliothek (nicht lokal oder global) und können vom Nutzer nicht verändert, erweitert oder gelöscht werden (siehe auch Kapitel 12, Globale und lokale BibliothekenDefault-Bibliothek). Die Default-Bibliotheken enthalten die in sonROAD18 bzw. N1/N2-SWISS10-Konverter definierten Straßentypen. Zusätzlich sind Einträge mit „NU“ in der Benennung (HLS_4_NU_80, HLS_4_NU_100 und HLS_4_NU_120) enthalten, welche nicht in o.g. Quellen definiert sind. Für weitere Informationen zu diesen Straßentypen, siehe Besonderheiten bei Straßentypen HLS_4_N/U*.

globale Bibliothek

Mit Klick auf das Ordner-Symbol öffnet sich die globale Bibliothek. Sofern vom Nutzer hier Einträge definiert werden, sind diese in allen CadnaA-Projekten, welche auf demselben PC erstellt werden, verfügbar. Einträge aus der globalen Bibliothek können ausgewählt, aber nicht direkt referenziert werden (siehe nächsten Punkt).

lokale Bibliothek

Bei Auswahl eines Eintrags aus der globalen Bibliothek und Bestätigen mit OK wird eine Kopie dieses Straßentyps in der lokalen Bibliothek erstellt. In der Straße wird dann ausschließlich auf den lokalen Eintrag referenziert. Die lokale Kopie steht nur in der CadnaA-Datei zur Verfügung. Einträge der lokalen Bibliothek werden zudem auch im Auswahlmenü oberhalb der default-Straßentypen angezeigt.

Je Straßentyp (lokal oder global) stehen primär folgende Eingabedaten zur Verfügung:

• Prozentuale Verteilung für DTV-SWISS10-Konverter,
• Prozentuale Verteilung für N1N2-Konverter,
• Option „Anteile beziehen sich auf beide Fahrtrichtungen“
• Option „Verwende N1N2-Konverter

Nachstehend wird - neben der Eingabe des DTV und der „Genauen Zähldaten“ - auch das Zusammenspiel mit den o.g. Optionen erläutert. Für weitere Informationen zu Straßentypen, siehe Straßentypen.

Eingabe über Zähldaten, DTV

Als Eingabeparameter sind die durchschnittliche tägliche Verkehrsstärke (DTV) sowie ein Straßentyp erforderlich. Weitere Erläuterungen gehen davon aus, dass ein Straßentyp aus der Default-Bibliothek verwendet wird. Nachstehende Berechnungen werden je Zeitraum Tag/Nacht durchgeführt.

Der DTV wird mit den „Anteilen am DTV pro Stunde (%)“ des ausgewählten Straßentyps multipliziert. Hieraus resultiert die Anzahl an Fahrzeugen je Stunde je Fahrzeugklasse, welche in die Emissionsberechnung eingeht.

Option „Anteile beziehen sich auf beide Fahrtrichtungen“

Bei der Aufteilung auf Fahrzeugkategorien nach den SWISS10-Tabellen wird der Verkehr standardmäßig für eine Richtung ermittelt. Mit der Einstellung „Anteile beziehen sich auf beide Fahrtrichtungen“ je Straßentyp stehen unterschiedliche Eingabemöglichkeiten zur Verfügung:

1. Eingabe der Verkehrszahlen (DTV) für beide Fahrtrichtungen + Option aktiviert: Ein Straßenobjekt bildet bei Eingabe des Gesamtverkehrs nur eine Fahrtrichtung ab. Diese Option ist zu verwenden, wenn die Fahrtrichtungen separat modelliert werden.

2. Eingabe der Verkehrszahlen (DTV) für beide Richtungen + Option deaktiviert: Ein Straßenobjekt bildet den Verkehr beider Richtungen ab. Diese Option ist zu verwenden, wenn die Fahrtrichtungen nicht separat modelliert werden. (Emission +3dB ggü. Punkt 1 bei gleicher Tabelle)

3. Option deaktiviert + Eingabe der Verkehrszahlen (DTV) für eine Fahrtrichtung: wie Punkt 1.

Siehe auch Hinweis im Steigung.

Besonderheiten bei Straßentypen HLS_4_N/U*

Für Straßentypen ungleich HLS_4_N/U* gilt: Nach o.g. Punkt 1 und 3 ergeben 2 Straßenobjekte den gesamten DTV. Nach Punkt 2 genügt eine Straße, da hier der Verkehr für beide Richtungen (+3dB) berücksichtigt wird.

Sonderfall Straßentypen HLS_4_N/U*: Diese Straßentypen dienen der Modellerstellung von Normal- und Überholspur als separate Straßenobjekte. Nach Punkt 1 und 3 wären demnach 4 Straßenobjekte (2 je Richtung, jeweils aufgeteilt in N und U) erforderlich. Diese bilden dann den Gesamtverkehr des DTV ab. Nach Punkt 2 können die Straßentypen HLS_4_NU* verwendet werden, welche die Summe aus HLS_4_N* und HLS_4_U* darstellen.

Eingabe DTV + Verwende N1N2-Konverter

Die Option „Verwende N1N2-Konverter“ innerhalb eines Straßentyps hat bei Eingabe des DTV keine Funktion. Die Berechnung erfolgt immer wie zuvor dargestellt.

Eingabe über Genaue Zähldaten

Als Eingabeparameter sind die stündliche Verkehrsstärke (M) sowie der prozentuale Anteil des Schwerverkehrs (p) erforderlich, wobei sich die Angaben auf den Gesamtverkehr (Verkehr aller Fahrspuren in beiden Richtungen) beziehen. Nachstehende Berechnungen werden je Zeitraum Tag/Nacht durchgeführt.

Straßentyp: „Verwende N1N2-Konverter“ aktiv

Wenn die Eingabe über „Genaue Zähldaten“ zusammen mit einem Straßentyp mit aktivierter Option „Verwende N1N2-Konverter“ verwendet wird, erfolgt folgende Berechnung:

• Berechnung der Verkehrsmengen N1 und N2 je Stunde: N1 = (1-p) * M und N2 = p * M
• Multiplikation der Verkehrsmengen N1 und N2 mit den „Anteilen an N1/N2 (%)“ des ausgewählten Straßentyps zur Bestimmung der Anzahl an Fahrzeugen je Stunde je Fahrzeugklasse.
• Diese Daten werden zur Bestimmung der Emission verwendet.

Straßentyp: „Verwende N1N2-Konverter“ inaktiv

Wenn die Eingabe über „Genaue Zähldaten“ zusammmen mit einem Straßentyp mit deaktivierter Option „Verwende N1N2-Konverter“ verwendet wird, erfolgt folgende Berechnung:

• Berechnung der Verkehrsmengen N1 und N2 je Stunde: N1 = (1-p) * M und N2 = p * M
• Verkehrsmenge N1 wird auf alle Fahrzeugklassen, die zu N1 gehören, aufgeteilt. Die Verteilung erfolgt entsprechend der Angaben unter „Anteile am DTV pro Stunde (%)“. Beispiel: Bei SS_30 entfallen tags 2.634/(2.634+0.078) = 97.12% auf die cat. 3a.
• Die so ermittelten Fahrzeugzahlen werden zur Berechnung der Emission verwendet.

Hinweis

Folgende Abschnitte gelten auch bei der Eingabe von „Genauen Zähldaten“ mit aktivierter oder deaktivierter Option „Verwende N1N2-Konverter“:

• Option „Anteile beziehen sich auf beide Fahrtrichtungen“
• Besonderheiten bei Straßentypen HLS_4_N/U*

Direkte Eingabe von Lw‘

Die direkte Eingabe des Emissionspegels kann in Oktaven oder als A-bewerteter Summenpegel erfolgen. Sofern die Eingabe als Summenpegel erfolgt, wird das Oktav-Spektrum über den Straßentyp „VS_80“ ermittelt.

Import SonRoad Webtool

Die Schaltfläche zum Import von Daten aus dem SonRoad Webtool ist verfügbar (d.h. nicht ausgegraut), sofern kompatible Daten in der Zwischenablage vorhanden sind. Klicken Sie hierzu vorher im SonRoad Webtool auf „kopieren“.

Internetseite: https://sonroad18.empa.ch/

Richtwirkung

Die Richtwirkungskorrektur wird nach EMPA5214-2018, Tabelle 10.2 berücksichtigt. Die angegebenen Korrekturen unterscheiden sich nur zwischen den Fahrzeugkategorien für leichte und schwere Fahrzeuge sowie für Motorräder. Sofern die Emission über Angabe des DTV oder „Genaue Zähldaten“ definiert wird, erfolgt die Anwendung der Richtwirkungskorrektur je Fahrzeugkategorie.

Modellkorrektur MK

Die Modellkorrektur MK kann - analog zu STL86 (siehe StL-86) - für jede Straße und Periode D/E/N eingegeben werden.

Höchstgeschwindigkeit

Eingabe der Höchstgeschwindigkeit

Für folgende Fahrzeugklassen ist unabhängig dieser Eingabe eine Maximalgeschwindigkeit definiert:

Fahrzeugklasse	Höchstgeschwindigkeit
2, 3, 5	120 km/h
1, 4, 6, 7, 11	100 km/h
8, 9, 10, 12, 13	80 km/h

Die in der Emissionsberechnung berücksichtigte Geschwindigkeit ergibt sich aus dem Minimum folgender Werte:

1. Eingabe der Geschwindigkeit im Dialog der Straße (vPkw, vLkw oder via ),

2. Geschwindigkeit aus o.g. Tabelle (sofern definiert) oder

3. Im Straßentyp definierte Geschwindigkeit (siehe Straßentypen)

Sofern im Dialog der Straße eine Geschwindigkeit für Lkw‘s definiert ist, wird diese für die Fahrzeugklassen 1 und 8-11 verwendet. Für alle anderen Fahrzeugklassen wird die unter Pkw eingegebenen Geschwindigkeit berücksichtigt.

Fahrbahndecke

Aus dem Listenfeld „Fahrbahndecke“ stehen zur Verfügung:

• Spektrale Standard-Belagskorrekturen 2021 für 50 und 80 km/h (KB50* und KB80*)
• KB-Korrekturen zur Charakterisierung der „akustischen Belagsgüte“ von -10 bis +6 dB und
• SonROAD18-spezifische Straßenoberflächen

Beachten Sie, dass ohne Auswahl einer Straßenoberfläche im Dialog Straße standardmäßig der Belag „ACMR8“ verwendet wird.

Zugriff auf Straßenoberflächen

Die Auswahl einer Straßenoberfläche aus den default-Einträgen bzw. aus einer lokalen oder globalen Bibliothek ist analog zum Zugriff auf Straßentypen, siehe Zugriff auf Straßentypen.

Steigung

Die Steigungskorrektur wird nach EMPA5214-2018, Abschnitt 10.5.2 berücksichtigt. Hierbei wird angegeben: „Da sich Steigungen bei der Aufwärts- und bei der Abwärts-Fahrt unterschiedlich auswirken, ist in einer typischen Prognose der Verkehr hälftig auf die beiden Richtungen aufzuteilen und separat zu berücksichtigen.“.

Für die Modellerstellung in CadnaA ergeben sich folgende Möglichkeiten:

• Eingabe unter „Steigung: Eingabe (%)“: Emission der Straße wird (unabhängig der Geometrie) mit dem Zuschlag bei x% berücksichtigt. Diese Option kann verwendet werden, wenn die Fahrtrichtungen bei konstanter Steigung als eigene Straßenobjekte eingegeben werden.
• „auto: AA“ für beide Fahrtrichtungen, welche als eigene Straßenobjekte eingegeben werden:
  • Polygon der bergauf-Spur wird von unten nach oben gezeichnet. Mit Einstellung „auto: AA“ wird definiert, dass der Verkehr dieser Straße entlang der Zeichenrichtung des Polygons fließt.
  • Polygon der bergab-Spur analog, jedoch mit Zeichenrichtung von oben nach unten.
• Gesamte Straße wird als ein Straßenobjekt eingegeben, dabei wird die Steigung mittels „auto: VA“ angegeben. Der Verkehr wird hälftig bergauf und hälftig bergab berücksichtigt.

Hinweis

Nach BAFU2127-2021 „kann [eine Straße] als einzelne Achse modelliert werden, wenn die folgenden Kriterien kumulativ erfüllt werden“: 1. Der DTV zwischen beiden Fahrrichtungen unterscheidet sich weniger als 10%. 2. Die Straßensteigung s ist ≤ 3%.

Mehrfachreflexionszuschlag

Optional kann der Mehrfachreflexionszuschlag nach den Festlegungen in RLS-90 vergeben werden. Für weitere Informationen, siehe RLS-90, Mehrfachreflexionszuschlag.