Tunnelportal-Modell
Alle Tunnelsituationen sind durch SLIP zuerst vereinfacht, bevor die tatsächliche Ausbreitungsberechnung durchgeführt wird. Das Ziel dieser Vereinfachung (oder Box-Modellierung) ist die Ermittlung der Tunnelportalemissionen.Das Box-Modell
Das Box-Modell stützt sich auf den ersten Teil von [EMPABS1983] (s. Seiten 2–4 und Anhang 1–3). Für die Berechnung der Emissionen von Tunnelportalen (inkl. Direktivität) wird ein Spiegelquellenansatz verwendet. Der Berechnungsansatz wird im Folgenden kurz erläutert.
Tunnel als 'Box' mit reflektierenden Innenwänden. Ein Tunnel aus dem SLIP-Modell wird im Box-Modell als Schachtel mit Breite , Höhe
und Länge
beschrieben (diese entsprechen der Dimensionen des im SLIP-Modell eingegebenen Tunnel-Polygons). Die Schachtel hat zwei offene Seiten, welche die Tunnelportale darstellen (siehe Abbildung).
Ist das Tunnel-Polygon nicht geschlossen, wird nur ein Portal modelliert und (wenn nicht unter Element-Attribute explizit definiert) die Länge des Tunnels wird auf gesetzt (die Portalemissionen erhöhen sich ab dieser Tunnellänge nicht mehr signifikant). Siehe auch Tunnelelement.
Die Innenwände des Tunnels sind reflektierend (Absorbsionsgrad ); der Portalausgang kann jedoch auch über die bei der Eingabe des Tunnelselements defininerbare Länge
als hochabsorbierend gesetzt werden (
; siehe Abbildung).
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Alle Quelle im Tunnel durch eine einzelne Ersatzquelle modelliert (Strasse/Bahn). Alle Quelle im Tunnel (SLIP-Modell) werden als eine einzige gerade, inkohärente Linienquellen modelliert (siehe rote Linie in der Abbildung).
Tunnelportal modelliert mittels Punktquellen mit Direktivität.
- Das Portal wird mittels 9 Punktquellen modelliert (deren Emissionen und Direktivität werden automatisch ermittelt; Details weiter unten). Diese Punktquellen sind wie folgt angeordnet: ein erster an der Mitte der Mündung und die anderen 8 um den ersten herum, in regelmässigen Abständen (horizontaler Abstand: 1/4 der Tunnelbreite; vertikaler Abstand: 1/4 der Tunnelhöhe).
- Es wird ausschliesslich die horizontale Direktivität ermittelt (approximierend wird von derselbe Direktivität für die vertikale Achse ausgegangen). Beachten Sie, dass die Richtwirkung von den Tunneleigenschaften abhängt (Tunnelabmessungen und
).
Tunnel-Simulationen: Ermittlung der Emissionen und Direktivität von Portalen. Eine Tunnel-Simulation wird für mehrere fiktive Empfangspunkte in angemessener Distanz () und mit unterschiedlichen Winkeln um das Portal ausgeführt.
Die Simulation schätzt folgende Lärmbelastungen ab:
- den direkten Beitrag der Strasse / Bahn (Direktschall sowie Reflexionen an Innenwänden, Decke und Untergrund bis Reflexionen der Ordnung
) und
- die Diffraktionen am Tunnelportal.
In diesem Algorithmus gelten folgende Punkte:
- Die Direktivität der Lininequelle ist berücksichtigt (nur Bahnlärm).
- Bei Strassen wird die Steigung durch dasjenige Segment defininert, welches das Portal kreuzt.
- Vereinfachend wird von inkohärenten Schallquellen ausgegangen (energetische Addition).
- Bei Diffraktionen wird von einer Frequenz von
ausgegangen.
- Die Luftdämpfung wird berücksichtigt.
- Die Effekte des Schotters im Tunnel (Bahnlärm) werden nicht berücksichtigt.
Siehe auch