Nuisances sonores aéroportuaires - Centre d'information et de ...

conditions que celles ayant permis leur obtention. Résultat :
des conditions de référence incompatibles qui empêchent la
comparaison et l’uniformisation des différents modèles
nationaux. Qui plus est, en cas d’évolution technologique
majeure, l’ensemble de la procédure doit être révisée.
Dans le projet Harmonoise, chaque source est découpée en
sources élémentaires ayant chacune un mécanisme propre
de génération de bruit. Dans la perspective de la mise en
œuvre des plans d’actions, cette approche offre un avantage
indéniable : il sera alors possible d’évaluer, à moindre
effort, les effets et l’efficacité des différentes actions
envisageables et ceci séparément pour chaque composant
entrant dans la génération et la propagation du bruit, sans
pour autant négliger les interactions complexes entre les
composants.
Considérons l’exemple du bruit d’origine ferroviaire. Il se
décompose en bruit de roulement, bruit de traction et bruit
d’origine aérodynamique. Une maintenance contrôlée des
rails peut permettre de réduire le bruit de roulement, qui
est déterminé par la rugosité combinée du rail et des roues.
Mais ceci ne vaut que pour les roues relativement lisses.
D’où la difficulté à évaluer l’efficacité de cette mesure
particulière sans prendre en compte les autres paramètres
du problème. Le modèle de sources proposé par le projet
Harmonoise rend cette évaluation aisée et rapide, non
seulement pour un train particulier (ce que l’on aurait pu
obtenir à moindre coût par une mesure acoustique
spécifique) mais pour l’ensemble du trafic sur la ligne
concernée. Le modèle permet également l’évaluation des
actions conjointes telles que la maintenance du rail et le
remplacement de certains types de roues. A partir d’une
telle évaluation, il devient possible d’optimiser des plans
d’actions en termes de coûts (investissement global) et de
bénéfices (réduction du nombre de personnes gênées).
Principes de fonctionnement de Harmonoise
Par le passé, plusieurs méthodes ont été qualifiées
« d’intégrées », dans le sens où elles étaient basées sur un
petit nombre de formules simplifiées, obtenues par
intégration explicite de l’ensemble des phénomènes étudiés.
Ces méthodes visaient avant tout une exploitation
simplifiée, masquant la complexité réelle des problèmes, se
prêtant bien aux calculs manuels ou sur calculatrice. Dans le
contexte du projet Harmonoise, le terme « modèle intégré »
désigne, au contraire, une approche modulaire. La méthode
d’ingénierie intègre la description de la source sous forme
d’un modèle indépendant, qu’il partage avec les méthodes
de référence. Comme dans les méthodes de référence, la
propagation est décrite dans un module indépendant.
Deux modèles de propagation
En principe, les modèles de référence et le modèle
d’ingénierie partagent la même description de la source ; de
légères différences étant liées à la prise en compte des
conditions météorologiques. La principale différence entre
les deux approches se situe au niveau de la modélisation des
effets de propagation. La méthode d’ingénierie vise un outil
opérationnel pour l’utilisation à grande échelle et favorise
de ce fait des calculs rapides au détriment d’une incertitude
plus grande ; les méthodes de référence fournissent un outil
complexe de haute précision, à l’usage d’experts,
permettant une calibration et une validation rapide des
méthodes approchées, éliminant de ce fait le recours
systématique à de larges (et coûteuses) campagnes de
mesure. La campagne de mesures effectuée dans le cadre du
projet Harmonoise visait en premier lieu la validation
expérimentale des méthodes numériques. A son tour, le
modèle de propagation dans la méthode d’ingénierie a été
développé et validé en prenant en compte les avancées et
les résultats des méthodes de référence. Les incertitudes
dues aux approximations ont été évaluées systématiquement
par comparaison avec les résultats numériques.
Les principaux modules du modèle
d’ingénierie :
• description d’un véhicule isolé : distribution spectrale du
niveau de puissance et directivité en fonction des
paramètres de fonctionnement ;
• transformation d’un flot de véhicules en une ligne de
source équivalente ; le niveau de puissance équivalent prend
en compte, de manière statistique, la composition du flot et
la variabilité des paramètres de fonctionnement ;
• recherche des chemins de propagation entre l’ensemble
des éléments source et un récepteur donné, y compris des
chemins réfléchis sur les obstacles verticaux (murs, écrans
et bâtiments) ;
• modélisation de la propagation dans un chemin de
propagation en prenant en compte la diffraction (multiple)
par les obstacles (écrans, bâtiments, terrain naturel) et les
réflexions sur le sol sous des conditions météorologiques
représentatives ;
• classification des conditions météorologiques dans un
nombre limité de situations typiques et représentatives ;
• calcul des indicateurs L den et L night , effectué à partir des
niveaux sonores partiels obtenus sous différentes conditions
météorologiques représentatives, pondérés suivant leur
fréquence d’occurrence sur une année « moyenne » en
termes climatologiques.
Les résultats obtenus par le projet Harmonoise
Des méthodes applicables aux plans d’actions
Le modèle générique décrit l’émission sonore des véhicules
routiers ou ferroviaires sous forme d’un nombre limité de
sources ponctuelles. Chaque source élémentaire peut être
définie à partir des caractéristiques de l’infrastructure (par
exemple, le revêtement de chaussée), des caractéristiques
du véhicule (par exemple, le nombre d’essieux et le type de
pneus) et des conditions de fonctionnement (par exemple :
la vitesse, l’accélération, le rapport de boîte). Chaque
source ponctuelle, caractérisée par un spectre de puissance
acoustique en tiers d’octaves et par une directivité
spécifique, représente un mécanisme particulier de
génération de bruit. Par exemple, dans l’émission sonore
d’un véhicule routier, bruit de traction et bruit de
roulement sont considérés distinctement. Une telle
description fine présente l’avantage d’une adaptation plus
aisée du modèle aux différences régionales et aux évolutions
futures du parc roulant. De surcroît, elle permet une
estimation plus réaliste et plus efficace de l’impact des
Actes des 4 es Assises de la qualité de l’environnement sonore — Avignon — 18, 19 et 20 janvier 2005 PAGE 81