Grid Noise Maps / Meshed Noise Maps

Newsletter di SOundPLAN
Grid Noise Maps /
Meshed Noise Maps
Tutti i pacchetti software di
Simulazione
hanno
la
possibilità di generare mappe di
rumore
con
i
ricevitori
distribuiti su di una griglia
regolare che segue il terreno ad
una certa altezza. La maggior
parte dei pacchetti software
permette anche la creazione di
mappe su sezioni verticali. In
più, SoundPLAN offre la
possibilità di una mappa create
dalla
triangolazione
dei
ricevitori. Siccome I ricevitori possono essere liberamente posizionati sulla sinistra o
sulla destra di una barriera e lungo strade o linee ferroviarie, la qualità delle linee
isolivello è superiore a quella ottenuta con la mappa a griglia fissa.
Nella figura sopra, la mappa e proposta in modalità tridimensionale model che
enfatizza la possibilità di riconoscere il paesaggio. Facade Noise Maps e Crosssectional Noise Maps possono essere incorporate nel modello solido 3D.
Triangolazione in trasparenza per impostare l’altezza dei ricevitori
Le mappe di rumore rappresentano il rumore calcolato ad una data altezza dal
terreno, ad esempio 2 metri.
Le mappe di rumore sono
riferite ad una griglia di
spaziatura fissa di ricevitori,
la spaziatura tipica può essere
2, 5 o 10 metri (qualsiasi
valore
è
consentito
in
SoundPLAN). Per impostare
l’altezza dei ricevitori di una
Grid Noise Map, viene
effettuata una triangolazione
degli oggetti (punti quota,
linee di elevazione, strade,
edifici...). La triangolazione è
la stessa fornita nel calcolo.
Queste triangolazioni sono
parte di una "Situation" che è
costituita dagli oggetti di
soundPLAN inseriti.
Nel Geo-Database e nella parte
Graphics, queste triangolazioni
possono essere controllate in
2D e 3D. Se la triangolazione
non rappresenta correttamente
il terreno, vanno inserite linee di elevazione o punti quota per definire ulteriormente
la superficie. La triangolazione segue alcune regole, linee di elevazione, strade,
ferrovie e sorgenti lineari non vengono mai intersecate dalla triangolazione per
assicurare che questi oggetti siano sempre sulla superficie.
Grid versus Calculation Area
Le Grid Noise Maps hanno una
struttura interna a griglia fissa. Le
Multiple Grid Noise Maps
condividono la stessa origine
quindi è possibile combinare più
mappe per formare una singola
mappa. I ricevitori della mappa
vengono calcolati quando cadono
all’interno dell’area di calcolo
selezionata. Queste aree di
calcolo possono essere scelte a
seconda delle necessità .
La figura a lato mostra un
opzione della parte grafica dove è
possibile evidenziare l’area di
calcolo e attenuare il resto della
mappa.
Calcolo ed Interpolazione
Una griglia fissa con spaziatura a 5 metri può essere appropriata per mappe di rumore
nelle città; per parti della mappa di rumore lontane dagli edifici, sorgenti ed ostacoli
la densità di ricevitori necessari al calcolo è di molto inferiore a 5 metri . Perciò
SoundPLAN utilizza uno schema di interpolazione all’interno di una mappa di
rumore.
A sinistra, I riquadri con lo
sfondo verde sono in attesa di
essere calcolati e i riquadri rossi
sono già stati calcolati. Ilo
colore rosso scuro indica che I
ricevitori sono stati interpolate,
il coloro rosso chiaro indica che
i ricevitori sono stati calcolati.
L’utente può controllare il
processo di interpolazione
definendo il Massimo "spread"
in dB che è permesso
all’interno di un riquadro di 9x9
ricevitori. L’utente può anche
definire l’accuratezza per il
centro del riquadro che
dev’essere
calcolato
e
interpolato in modo che il
programma interpoli il resto dei
punti ricevitori.
La figura a sinistra indica che I ricevitori totali sono 23,134 e che 7270 ricevitori
sono stati calcolati e 4435 sono stati interpolati risparmiando circa 1/3 del tempo di
calcolo senza compromettere l’accuratezza dei risultati. Per calcoli di notevole
delicatezza od importanza, è possibile disattivare completamente l’interpolazione.
Calcolo Distribuito
Le Grid noise maps sono
dispendiose in termini di tempo
anche per le ultime generazioni
dei
processori
per
pc.
Particolarmente per le mappe di
grandi dimensioni con centinaia
di strade e sorgenti ferroviarie,
è di grande aiuto distribuire il
carico di calcolo tra più
computers. Per questa ragione
SoundPLAN offre il modulo
Distributed Computing dove
solo il programma principale richiede di avere una licenza e un numero illimitato di
motori di calcolo può essere coinvolto nel calcolo. Non essendoci sovrapposizioni, 10
PCs forniranno il risultato nel 10% del tempo.
Semplicemente selezionate i PCs e cliccate sul bottone di start.
Mappe in Sezione Verticale - Grid Cross-Sectional Noise Map
Oltre alla "alla normale grid
noise map che segue il terreno,
SoundPLAN offre un opzione
per calcolare la mappa del
rumore su du una sezione
verticale seguendo una linea in
sezione sul modello inserito nel
geodb . Si chiama: Grid CrossSectional Noise Map. Queste
mappe di rumore sono perfette
per descrivere l’efficacia di una
come nella figura qui sotto. Una
o più Grid Cross-Sectional
Noise
maps
può
essere
combinata e visualizzata in un
modello 3D.
Ricevitori negli edifici / calcolo dei punti sostitutivi / Linee limite ed edifici
Nella Grid Noise Map, I ricevitori calcolati rappresentano una cella che può cadere
all’interno di un edificio e quindi essere esclusi dal calcolo. In un area molto edificata
è possibile trovare tutti I ricevitori all’interno degli edifici. Questo non è un problema
per SoundPLAN perchè calcola dei ricevitori di sostituzione sul perimetro degli
edifici. L’utente può definire quanti punti sostitutivi vuole ed il software calcolerà
uno o più punti sostitutivi e medierà i risultati. Più punti sostitutivi vengono calcolati,
più lungo è il tempo di calcolo
Altri
programmi
meno
performanti di SoundPLAN
semplicemente lasciano uno
spazio vuoto nella mappa di
calcolo se il ricevitore cade
all’interno di un edificio.
Calcolo – Interruzione e Ripartenza
A
volte
il
calcolo
può
interrompersi,
cosa
succede
quando c’è un interruzione
durante il calcolo di una mappa
di rumore di grandi dimensioni?
Con
SoundPLAN,
nessun
problema! Il calcolo può essere
interrotto in qualsiasi momento e
può essere riavviato dal punto in
cui è stato interrotto. Un calcolo
che non è stato completato può
essere riavviato, e se il bottone
"continue" era spuntato, il calcolo riparte da dove era stato interrotto.
Con la licenza di SoundPLAN, è possible calcolare mentre si editano I grafici o
effettuare altre operazioni mentre il calcolo procede. SoundPLAN ha il Multi-tasking
built-in!
Ottimizzazione dell’efficienza di calcolo
Per rendere efficiente al massimo il calcolo SoundPLAN può effettuare una serie di
calcoli scelti dall’utente, senza
costringerlo a stare davanti al pc
in attesa che finisca un calcolo
per avviare il successivo
Questo significa anche che tutto
quello che si è fatto è registrato
in un file.
Quindi, tutto è documentato e
ripetibile!
I calcoli in SoundPLAN sono
del tipo multi-threaded quindi
sfruttano I PCs con
CPU
multiple, e PCs con CPUs con
più di 1 core. Se avete un PC a
64 bit, SoundPLAN permette di
utilizzare i 4 gigabyte per I
programmi e I dati, che è sufficiente per le mappe di dimensioni normali. Se questo
non è sufficient esiste l’opzione
“tiling”.
Per ottimizzare la resa del
sistema, è possibile elaborare un
risultato mentre si calcola la
mappa del rumore di un altro
blocco di dati. Non servono 2
licenze di SoundPLAN per
elaborare dati e allo stesso
tempo calcolarne degli altri.
Ricalcolo di una parte della mappa di rumore.
Nessuno è Perfetto! Se effettuate
un calcolo di una mappa di
notevoli dimensioni e poi scoprite
che c’è un errore all’interno ad
esempio l’altezza dal terreno di
una sorgente che è importante
solamente a livello locale, potete
ricalcolare solo una parte della
mappa.
Non
è
necessario
ricalcolare
l’intera
mappa.
Semplicemente va definite l’area
di calcolo della “pezza” e far
ripartire il calcolo in modo
“recalc” per riparare il danno.
Senza perdite di tempo dovute ad
un ricalcolo completo.
La gestione ad oggetti dell’oggetto Mappa.
SoundPLAN può calcolare e gestire un numero illimitato di sorgenti nelle mappe di
rumore. Nella parte Graphics si
possono attivare più Grid Noise
Maps per visualizzarle allo stesso
momento, ed è anche possibile
più mappe di rumore in 3D
assieme a più Grid CrossSectional Noise Map. Come le
Situations e i Geo-Files, questi
oggetti sono delle mattonelle che
possono essere assemblate nel
SoundPLAN graphics.
Semplicemente con il drag and
drop!
Specifiche di formattazione I
In SoundPLAN, le mappe di
rumore sono oggetti e possono
essere formattate nella stessa
maniera degli altri oggetti. Gli
oggetti possono avere più sottoOggettiNel caso delle Grid
Noise Map, l’oggetto principale
ha
i sotto-Oggetti "Main
interval" intervallo principale e
"Mid
interval",
intervallo
intermedio
"additional
intervals" intervalli addizionali
e la linea limite Noise Limit
Line.
Per ogni sotto-oggetto, le linee
di contorno possono essere
visualizzate od omesse, il
riempimento può essere scelto
od omesso, oppure l’intera
mappa può essere rappresentata
nel formato griglia oppure con la scala colore ad intervalli o con una scala fluida. Le
specifiche di formattazione III descrivono questi passi nel dettaglio.
Specifiche di formattazione II
Per la visualizzazione delle
mappe di rumore, la scala colore
è di fondamentale importanza.
Può essere assegnata una
selezione
utente
di
una
progressione di colori sia
utilizzando scale "standard"
oppure una creata appositamente
dell’utente. Per esempio, dove le
aree sotto I limiti vengono
visualizzate
in
verde
ombreggiato, il limite viene
lasciato bianco e le aree che
eccedono
il
limite
son
visualizzate coi toni del rosso.
Siate Creativi con il vostro
SoundPLAN!
Specifiche di Formattazione III
L’aspetto delle mappe dipende
dalle scelte fatte nei parametri
dell’oggetto.
A) Contour map regolare col
riempimento degli intervalli
principali ma senza le linee limite
noise contour lines.
B) una grid noise map con scala
fluida dove il valore delle celle
viene utilizzato per interpolare i
colori nella scala.
C) senza riempimento ma con le
contour lines line limite riferite
alla scala colore.
D) non solo con le contour lines
per l’intervallo principale, ma
anche una linea limite o in dB.
Siccome con la risoluzione
dell’immagine in questo caso,
una parte del grafico è stata
ingrandita.
E) visualizza le celle con I valori
in dB al centro.
Questa è solo una piccola parte
delle specifiche di formattazione
disponibili
in
SoundPLAN
graphics.
Figura E Specifiche di Formattazione IV
Contour lines le linee limite possono
essere linee rette oppure curve di Bezier
estratte attraverso I punti interpolati delle
linee limite oppure curve addolcite con un
ulteriore “smoothing” di grado definito
dall’utente. (Senza scalini come si vede in
altri software!)
Inserimento di Linee limite specifiche
Spesso è necessario inserire una linea limite.
SoundPLAN permette di inserire più linee
limite discrete e formattarle nel modo voluto
(colore, spessore di linea, valore in dB, etc.).
Siccome sono degli oggetti indipendenti dagli
altri , possono essere usate assieme ad ogni
altro oggetto.
Anteprima di Srtampa
Prima della stampa della mappa, controllate
che le dimensioni siano corrette. Controllate
con l’anteprima di stampa print-preview.
Possibilità di esportazione
Può essere utile incorporare una
mappa di SoundPLAN in un altro
pacchetto software. SoundPLAN
permette di esportare le linee limite
ed i valori delle celle.
Mappe Grid Noise Maps in 3D
Le Grid Noise possono essere
visualizzate in 3D sia come mappe
sia come linee limite. In questo caso
la scala colore fluida non è
consentita. Per visualizzare la
mappa (che è stata calcolata ad
altezza 2 metri) senza coprire la
strada,
la
mappa
è
stata
artificialmente abbassata di 10 cm
sotto la superficie stradale.
Unione di diverse mappe senza
soluzione di continuità
Per mappe di grandi città o
regioni, è fondamentale che il
software consenta che l’area sia
coperta da più mappe. In
SoundPLAN, non c’è limite al
numero di mappe che posso
unire. In questo caso è basilare
che le diverse mappe si uniscano
senza soluzione di continuità . In
SoundPLAN questo è assicurato.
Le mappe hanno la stessa
origine, quindi la posizione della
griglia è garantita dal file di una
mappa all’altro. Quindi è
possibile unire mappe con
diversa spaziatura della griglia.
Mappe Rumore per
day/evening/night or day/night
of Leq24/Lmax
SoundPLAN
permette
una
impostazione utente del period di
riferimento da considerare per il
calcolo del Leq nel grafico a lato,
vengono calcolati 3 intervalli. E
per la mappa è stato scelto di
visualizzare l’intervallo diurno
Hot Spots
Nelle città, può essere difficile
indicare dove sono i problemi di
rumore. Le strade sono strette, e
può essere difficile nelle linee
strette a lato della strada dove
sono situati i punti problematici.
In più le normali mappe di
rumore non tengono conto del
numero di cittadini esposti. Il
calcolo Hot Spot quanti abitanti
nel raggio di 20 o 50 o 100
metri sono esposti ad alti livelli
di rumore per ogni cella in cui è
diviso il calcolo. Il raggio e la
soglia sono definibili da utente.
Con un occhiata è possibile
vedere per un intera città dove sono le zone problematiche.
Questo è uno strumento di presentazione molto potente!
Calcoli con le mappe
In alcuni casi di previsione del
rumore
può
essere
utile
presentare I livelli calcolati non
in forma assoluta, ma per indicare
il cambiamento avvenuto dopo
una modifica dello stato di fatto.
Per questo, SoundPLAN permette
di fare calcoli con le mappe di
rumore calcolate. Si utilizza una
mappa come base, poi si richiede
di sottrarre i risultati di una
seconda mappa, il risultato è la
differenza delle due mappe
selezionate. La formula è
accessibile e quindi non ci sono limiti sulle elaborazioni possibili.
Per Esempio: Calcolo dell’aumento di rumore dovuto alla nuova strada => utilizzate
la mappa dello stato di progetto come base e sottraete la mappa dello stato di fatto. Il
risultato è l’aumento di rumore determinate dalla nuova strada.
Indicare l’efficacia di una barriera sottraendo la mappa prima e dopo l’introduzione
della barriera . (Il caso indicato
a sinistra.)
Somma energetica delle mappe
del rumore stradale e del
rumore ferroviario e il risultato
è il livello di rumore totale. In
questa
maniera
si
può
visualizzare il livello di rumore
stradale, il rumore ferroviario
ed il rumore complessivo senza
ricalcolare la mappa.
Utilizzando una sola mappa, e
aggiungendo una costante"Add
a constant" energetically somma energetica per sistemare la mappa con un rumore di
fondo di livello x dB.
Se spuntate il box, "Save Grid Operation", potete usar la mappa risultante per
ulteriori calcoli.
Confronto Grid Noise Map / Meshed Map
Con la Grid Noise Maps, tutti I
ricevitori sono posizionati su
una griglia rigida regolare.
Questo significa che I ricevitori
vicini alla sorgente hanno livelli
più elevati dei ricevitori il cui
centro griglia e più distante dalla
sorgente. Non c’è modo che
l’algoritmo che crea le linee
limite forma delle "bubbles"
bolle indesiderate lungo la
direttrice della strada. Problemi
simili si possono veder con le
barriera anti-rumore come nella
figura a sinistra. Alcuni centri griglia sono a sinistra della barriera ed alcuni a destra.
Siccome l’algoritmo di interpolazione non sa che in mezzo c’è la barriera, i contorni
vicino alla barriera formano delle onde e delle bolle strane.
Con la Meshed Noise Map, I
ricevitori non sono posizionati su
di una griglia rigida e regolare,
ma dove sono necessary. Quindi I
ricevitori vengono posizionati da
ambo le parti della barriera e
lungo la strada ed anche attorno
agli edifici. Nella sezione
graphics, I ricevitori della
Meshed Noise Map vengono
triangolati, e le linee limite
vengono interpolate da questa
triangolazione.
Come si può vedere nella serie
delle immagini, la densità dei ricevitori può essere diversa, ma I ricevitori si allineano
con la sorgente e la barriera, garantendo la qualità delle linee limite della Meshed
Noise Map che andrà a superare la qualità delle linee limite calcolate con la Grid
Noise Map (a meno di una risoluzione che appesantirebbe inutilmente il calcolo).
La Meshed Noise Map è particolarmente utile nelle aree urbane con strade strette. Per
ottenere delle buone line limite con una Grid Noise Map, la spaziatura dei ricevitori
dovrebbe essere 2 o 5 metri, che determinerebbe un file molto grande come numero
di ricevitori e lunghi tempi di calcolo. La Meshed Map può ridurre drasticamente il
numero di ricevitori necessari e produce delle linee limite contour line di ottima
qualità senza "bubbles" e "wobbles" bolle e onde!
Mappe di
Frequenza
Rumore
Frequenza
per
Per progetti di piccolo e medie
dimensioni, La Meshed Noise Map non
solo consente delle line limite più accurate
rispetto alla Grid Noise Map, ma consente
anche qualcosa di unico grazie a
SoundPLAN. Quando le mappe di rumore
con sorgenti industriali, impostate come
spettro di frequenza viene calcolata
tramite la Meshed Noise Map, è possibile caricare nella sezione Graphics la mappa
relativa ad una singola banda di frequenza o relativa ad un intervallo di alcune bande.
Siccome è possibile in SoundPLAN
visualizzare più mappe su di un singolo
foglio (attenzione acquistate l’opzione
cartography), potete visualizzare la stessa
mappa più volte, una per la bassa frequenza
a 500 Hz, una per i 1000 Hz e una per le
alte frequenze. Nell’immagine sopra, la
stessa mappa è stata visualizzata per le
bande 31 Hz, 63 Hz, 125 Hz, 250 Hz, 500
Hz, 1 kHz, 2 kHz, 4 kHz and 8 kHz.
L’immagine a lato è un ingrandimento di
una sezione dell’immagine sopra. La figura
sotto mostra il box di selezione con I
parametri che possono essere selezionati
relative alla visualizzazione delle mappe per
singola banda o per un intervallo di bande
in frequenza.
Mappe Animate
SoundPLAN possiede uno strumento
potente per l’animazione del rumore da
treni. Il calcolo relative a questa mappa è
la base per il calcolo del livello massimo,
ma può anche essere presentata in questa
animazione.
Per attivare l’animazione è sufficiente
cliccare sulla mappa, realizzata dalla
società AAC in Spagna.