Uncertainty evaluation of road traffic noise models in two Ibero-American cities

Abstract

En este estudio se evaluaron in situ las diferencias entre los valores de ruido calculados y medidos mediante más de 550 mediciones en dos ciudades iberoamericanas. Estas mediciones de ruido basadas en métodos de categorización se realizaron en 216 puntos de muestreo situados en cinco tipos diferentes de vías urbanas. Para la modelización del ruido se utilizaron dos métodos de cálculo diferentes-XPS 31-133 y CNOSSOS-EU. Además de la magnitud y la media de las incertidumbres, en el cálculo se evaluaron independientemente sus sesgos. Estas incertidumbres se analizaron globalmente para cada ciudad y considerando el tipo de vía urbana. También se estudió la relación entre las características del tráfico rodado (flujo y porcentaje para cada clase de vehículo) y el tipo de incertidumbre. Un alto porcentaje de las incertidumbres de ambos métodos son inferiores a 3 dB en ambas ciudades. Sin embargo, los métodos de cálculo difieren entre sí en cuanto a la distribución de los errores para los distintos tipos de vías urbanas y el sesgo de las estimaciones. El método XPS 31-133 proporciona las peores estimaciones para las mediciones sonoras realizadas en calles residenciales, mientras que el método CNOSSOS presenta los mayores errores de estimación en las calles principales. En cuanto al sesgo, el método XPS 31-133 sobrestima los valores de ruido, principalmente en las calles residenciales; esta sobrestimación se explica por el aumento del flujo y del porcentaje de vehículos semipesados. Por otro lado, el método CNOSSOS-EU subestima los valores de ruido en un alto porcentaje de las mediciones realizadas en los distintos tipos de vías urbanas. Esta subestimación está significativamente relacionada con el aumento del flujo de vehículos ligeros.

In this study, the differences between calculated and measured noise values were evaluated in situ through more than 550 measurements in two Ibero-American cities. These categorisation method-based noise measurements were performed at 216 sampling points located on five different types of urban roads. Two different calculation methods were used for noise modelling—XPS 31–133 and CNOSSOS-EU. In addition to the magnitude and average of the uncertainties, their biases were evaluated independently in the calculation. These uncertainties were analysed overall for each city and considering the type of urban road. The relationship between road traffic characteristics (flow and percentage for each vehicle class) and the type of uncertainty was also studied. A high percentage of the uncertainties of both methods are lower than 3 dB in both cities. However, the calculation methods are different from each other in terms of the distribution of errors for the various types of urban roads and the bias of the estimates. The XPS 31–133 method provides the worst estimates for sound measurements performed on residential streets, whereas the CNOSSOS method presents the largest estimation errors on main streets. In terms of the bias, the XPS 31–133 method overestimates the noise values, primarily in residential streets; this overestimation is explained by the increase in the flow and percentage of medium heavy vehicles. On the other hand, the CNOSSOS-EU method underestimates the noise values in a high percentage of measurements performed on the various types of urban roads. This underestimation is significantly related to the increase in light vehicles flow.