С развитием электромобилей многие ожидают снижения шумового загрязнения от автомобилей, но реальность сложнее.
Можно подумать, что с появлением электромобилей шумовое загрязнение, вызываемое автомобилями, исчезнет. Однако 80% шума автомобиля возникает в результате его контакта с дорогой, а плохие дорожные условия экспоненциально увеличивают шумовое загрязнение как внутри, так и снаружи автомобиля.
Учитывая это, эксперт Renault Group по шумовым и вибрационным технологиям Томас Антуан разработал программу Apache, которая отображает дорожные условия для определения областей, где ремонт будет наиболее выгодным как для снижения шумового загрязнения, так и для содействия экономике и здоровью местных сообществ. Томас Антуан и Фадила Хрирд, CY Cergy, студентка первого курса магистратуры по городским исследованиям и геоматике опасностей Парижского университета, объясняют, как работает эта технология, их методология и многие ожидаемые преимущества программы.
Для Томаса Антуана, эксперта Renault Group по технологиям шума и вибрации с 2018 года, факты очевидны: шумовое загрязнение является серьезной социальной и экологической проблемой, которую он решил уменьшить своей работой и опытом. Цифры говорят сами за себя: по данным Всемирной организации здравоохранения, 20 миллионов европейцев жалуются на шум и 8 миллионов плохо спят. В то же время французское агентство экологического перехода ADEME указывает на социальные издержки дорожного шума в Европе, которые оцениваются в 80 миллиардов евро в год.
«Программа Apache является доказательством нашей изобретательности. Проблема шума в окружающей среде заключается не только в том, какая машина и какие шины? Речь идет о том, как автомобиль взаимодействует с окружающей средой», — говорит Томас Антуан, эксперт-менеджер Renault Group по шумовым и вибрационным технологиям.
Для борьбы с бортовым шумом (особенно шумом дороги и воздуха) автопроизводители все чаще полагаются на технологию, широко используемую в аудионаушниках: систему шумоподавления, например, ту, что используется в Scenic E-Tech Electric.
Шумоподавление активируется звуковыми датчиками, расположенными вокруг автомобиля, которые прислушиваются к дороге и обнаруживают колебания дорожного шума. При ее увеличении датчики подает в салон звуковую волну, которая выравнивает звуковой спектр автомобиля, приглушая шум, слышимый пассажирами, и делая поездку в салоне намного приятнее.
Такой производитель, как Renault Group, мог бы оставить все как есть, но культура инноваций компании заставляет ее инженеров идти еще дальше.
Программа Apache, или картографирование дорожной обстановки
Исследуя датчики шумоподавления, Томас Антуан задался вопросом, можно ли использовать генерируемые ими сигналы по-другому. Так родилась идея создания программы Apache. Apache — аббревиатура от Appraisal of Pavement Acoustic CHaracteristics and Energy Efficiency — (Оценка акустических характеристик и энергоэффективности дорожного покрытия), представляет собой устройство, которое анализирует дорогу, как игла проигрывателя, для создания карт акустического состояния дорожной сети. Затем эти данные объединяются, чтобы обеспечить очень точный анализ того, где дорога находится в особенно плохом состоянии и, следовательно, шумная.
«Это технология, которая, помимо улучшения акустики наших транспортных средств, позволяет местным органам власти принимать более точные решения о бюджетах на ремонт дорог. Так что, по сути, выигрывают все», — объясняет Тома Антуан.
Чтобы подготовить более полные карты, Томас обратился за помощью к геомату Фадиле Хрирд, которая присоединилась к группе Renault в рамках программы работы и обучения в Парижском университете Сержи. Фадила использует специальную программу для создания карт с различными уровнями информации, например, близостью уязвимых мест (школ, больниц, домов престарелых и т. д.), чтобы определить влияние дороги на местных жителей.
«Мы получаем огромное количество данных от этих датчиков, но затем нужно превратить их в полезную информацию. Чтобы эти карты коррелировали с использованием дорог, нам необходимо знать, как часто они используются, и именно здесь наше партнерство с Bruitparif оказывается очень полезным» говорит Фадила Хрирд, студентка факультета геоматики, которая стажируется в Renault Group.
Томас Антуан еще в самом начале проекта осознал, что подробный анализ дорожных условий может оказаться ценным подспорьем для городов и сообществ, для которых стратегия ремонта дорог является серьезной проблемой и значительной частью их бюджета. Это позволяет им очень точно определять, какие участки дороги нуждаются в ремонте. Но для того, чтобы этот анализ был полным, не хватало одного существенного элемента: использования дорог. Эти данные имеют решающее значение для определения скорости ухудшения состояния дорог и степени шумового загрязнения.
Партнерство с BruitParif является ключом к предоставлению полного сервиса
Поэтому Томас Антуан связался с Bruitparif, обсерваторией шума в регионе Иль-де-Франс, которая искала дополнительную информацию об акустическом состоянии дорог. Брюипариф быстро присоединился к проекту, предоставив необходимые данные и содействуя реализации пилотной программы в регионе Сен-Кантен-ан-Ивелин. Это имело успех, и теперь программа распространена на весь регион Иль-де-Франс: по дорогам региона курсируют около тридцати автомобилей, оборудованных Apache. В настоящее время проект вызвал интерес в нескольких городах Франции и за рубежом.
Программа Apache — запатентованная инновация Renault Group, удостоенная во Франции «Золотого децибела» — впервые с 2001 года, когда она была вручена модели Renault Vel Satis!
Взаимосвязь шума и энергопотребления – основные данные
Обширный анализ, проведенный Томасом и Фадилой, подтвердил, что существует прямая связь между шумом и выбросами CO2 или запасом хода электромобилей. Программа Apache способна предоставить точные данные о затратах и экономии окружающей среды, связанных с ремонтом дорог, и даже о том, за сколько дней затраты на ремонт дорог компенсируются сокращением выбросов. Они подсчитали, что 1 евро, вложенный в дороги, означает экономию 17-20 евро на социальных издержках от шума. Конкретный пример: реконструкция парижской кольцевой дороги, самой загруженной дороги в Европе, приведет к снижению уровня шума примерно в четверо, и через 4 года экономия достигнет 16 000 тонн CO2 в год. Для Томаса Антуана этот проект является одновременно источником гордости и настоящей переменой в его профессиональной карьере. Интересуясь нетрадиционными направлениями автомобилестроения, можно создавать новые цепочки создания стоимости для Renault Group. Фадила Хрирд, представитель нового поколения инженеров, осознавших, что технологии могут решать экологические проблемы, теперь с нетерпением ожидает новых приложений искусственного интеллекта для обработки постоянно растущих наборов данных, что делает такие проекты, как Apache, еще более актуальными.
Фото: Renault Group
