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Abstrait

Regroupement de la rugosité des chaussées en fonction des impacts sur les émissions des véhicules et la santé publique

Qing Li, Fengxiang Qiao et Lei Yu

Objectif : Cette recherche vise à explorer la corrélation entre la rugosité de la chaussée et les émissions des véhicules, et à classer la rugosité de la chaussée en fonction des émissions des véhicules et des impacts sur la santé publique.
Méthode : Des essais sur route ont été menés pour mesurer les émissions des véhicules à l'aide d'un système portable de mesure des émissions (PEMS) et collecter la rugosité de la chaussée correspondante à l'aide d'une application pour smartphone. Au total, 19 038 paires de données ont été collectées sur des itinéraires d'essai de 325 km de long dans l'État du Texas. La corrélation des émissions et l'indice international de rugosité (IRI) sont analysés et la rugosité a été classée en groupes par trois algorithmes de reconnaissance de formes.
 Résultats : La rugosité de la chaussée a pu être classée en quatre catégories en fonction des caractéristiques de regroupement des facteurs d'émission. Français La moyenne du facteur d'émission normalisé (ANEF) a commencé à 0,051 à un niveau d'IRI entre 0+ et 1,99 m/km (catégorie A), puis a chuté à 0,032 avec un IRI entre 1,99 et 3,21 m/km (catégorie B), suivi d'une légère baisse à 0,030 avec un IRI entre 3,21 et 6 m/km (catégorie C). Lorsque l'IRI était supérieur à 6 m/km (catégorie D), l'ANEF est passé à 0,039. Conduire sur la chaussée classée C et D peut induire un bruit intérieur du véhicule plus élevé et un stress au volant indiqué par une fréquence cardiaque plus élevée des conducteurs. Conclusion : La relation entre la rugosité de la chaussée et les émissions des véhicules n'est pas linéaire. Les surfaces routières encore plus lisses (catégorie A) et encore plus rugueuses (catégorie D) peuvent également induire des émissions des véhicules plus élevées. La catégorisation proposée de la rugosité de la chaussée pour le Texas intègre les impacts sur l'environnement et la santé publique. Pour minimiser l'ANEF, la rugosité des catégories B et C (IRI : 2-6 m/km) est optimale pour la conception des chaussées. Si l'on considère les impacts sur les bruits à l'intérieur du véhicule et la fréquence cardiaque des conducteurs comme facteurs supplémentaires, la catégorie B (IRI : 1,99-3,21 m/km) est la meilleure. En faisant passer une chaussée de la catégorie A à la catégorie B, on peut atteindre jusqu'à 34 % des émissions et de la consommation de carburant des véhicules. Cette catégorisation peut être utilisée dans la conception, l'entretien et l'évaluation des chaussées routières, ainsi que appliquée à d'autres États et pays avec des étalonnages supplémentaires de clusters pour une classification locale spécifique de la rugosité.