Noise emissions from transportation remain one of the greatest environmental issues of modern day. Inhabitants in urban environments are especially exposed, with almost 80 million people in the European Union exposed to noise levels exceeding the recommended limits set by the World Health Organization (WHO). While the health-related effects from exposure of traffic noise are problematic and of utmost importance to reduce, availability to efficient transport is also an essential necessity. These conflicting requirements on transportation calls for a more holistic approach to traffic analysis, and to understand the relation between these effects from the traffic. This work investigates properties of traffic, such as the exposure of noise emissions, the vehicle-specific energy demand and duration, to analyse the sustainability of transport. The traffic simulation software SUMO is used to provide a discrete traffic model with individual vehicles, combined with the European vehicle noise source model IMAGINE used to model discrete sound sources that allow for directivity in the sound field and is speed- as well as acceleration-dependent. The resulting cost related to the exposure of noise is then evaluated at several measurement points in the network using a willingness-to-pay (WTP) model. This allows for an analysis of the relation between noise exposure cost and energy efficiency through the estimation of the vehicle-specific energy demand. A time-varying traffic demand is added to analyse the effects of a varying traffic density and congestion to the relation between the different properties. Additionally, the concept of allocating the noise exposure cost down to individual vehicles by means of contributed acoustic energy is expanded to take the main contributing vehicles and time-segments into consideration, and to allow for a non-linear weighting factor. These allocation strategies also allow for a bias to assign a higher cost to noisier vehicles, as vehicles that contribute more to the overall noise exposure than others may be more easily identified. Lastly, the relation between the traffic properties are analysed by means of correlation. Initial studies indicate that the correlation is dependent on the traffic density and the amount of vehicle interaction. / Trafikbuller är en av de största miljöproblemen idag. Invånare i stadsmiljöer är särskilt utsatta, där nära 80 miljoner personer i Europeiska Unionen är utsatta för bullernivåer som överskrider Världshälsoorganisationens (WHO) angivna gränsvärden. Medan de hälso-relaterade effekterna från exponering av buller är på en ohållbar nivå och bör reduceras, så är även tillgänglighet till effektiv transport en nödvändighet. Dessa motstridiga krav på transportnätverket kräver en mer holistisk syn på trafikanalys, för att förstå relationen mellan dessa effekter från trafiken. Detta arbete undersöker de effekter som uppstår från trafiken, såsom bullerexponering, det fordons-specifika energibehovet och tiden i trafiken, för att analysera hållbarhetsaspekter för transporter. I detta arbete används trafiksimuleringsprogrammet SUMO för att erhålla en diskret trafikmodell med individuella fordon, i kombination med den europeiska fordonsbullermodellen IMAGINE som används för att modellera diskreta bullerkällor som tar hänsyn till direktivitet i ljudfältet samt fart- och accelerationsberoende. Den resulterande kostnaden för bullerexponeringen beräknas därefter för ett stort antal mätpunkter i nätverket genom en modell för betalningsvilja (WTP). Detta tillåter en analys av förhållandet mellan kostnad från bullerexponering och energieffektivitet baserat på det fordonsspecifika energibehovet. Ett tidsvarierande trafikflöde läggs på för att analysera effekterna från en varierande trafiktäthet och trängsel på förhållandet mellan de olika egenskaperna. Dessutom expanderas konceptet att allokera den buller-relaterade kostnaden ner till enskilda fordon baserat på deras enskilda bullerbidrag. Detta för att potentiellt kunna allokera en större del av den totala kostnaden till fordon som bidrar särskilt mycket till den totala bullernivån eller till särskilda tidsegment med höga bullernivåer, samt att tillåta en ickelinjär viktfunktion. Dessa allokeringsstrategier ger också möjligheten att allokera en högre kostnad till bullriga fordon, då fordon som bidrar mer till den totala bullernivån kan lättare identifieras. Slutligen analyseras förhållandet mellan trafikegenskaperna utifrån korrelation. Inledande studier visar att korrelationen beror på trafiktätheten och mängden fordonsinteraktion i trafiken.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-292360 |
| Date | January 2021 |
| Creators | Nygren, Johan |
| Publisher | KTH, Marcus Wallenberg Laboratoriet MWL, KTH, VinnExcellence Center for ECO2 Vehicle design, Stockholm |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Licentiate thesis, comprehensive summary, info:eu-repo/semantics/masterThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-SCI-FOU ; 2021:10 |
Page generated in 0.0067 seconds