Mogłoby się wydawać, że pojawienie się pojazdów elektrycznych wyeliminuje problem hałasu emitowanego przez samochody. Jednak 80% hałasu jest generowane przez kontakt auta z podłożem, a zły stan nawierzchni znacznie zwiększa niepożądane dźwięki zarówno w środku, jak i na zewnątrz pojazdu.
Mając to na uwadze, Thomas Antoine, główny ekspert w dziedzinie technologii zmniejszających poziom hałasu i drgań w Grupie Renault, opracował program Apache polegający na zmapowaniu stanu dróg w celu rozpoznania miejsc, których remont może przynieść najwięcej korzyści, a w rezultacie zmniejszyć hałas generowany przez poruszające się po nich pojazdy.
Dotyczy to nie tylko zanieczyszczenia hałasem, lecz również gospodarki i zdrowia publicznego. Thomas Antoine i Fadila Hrird, studentka studiów magisterskich na kierunku geomatyka w urbanistyce i zarządzaniu ryzykiem na uniwersytecie CY Cergy w Paryżu, wyjaśnili działanie tej technologii, metodologię, na której się opiera, oraz opisali płynące z niej korzyści.
Dla Thomasa Antoine’a, zajmującego od 2018 roku stanowisko głównego eksperta w dziedzinie technologii zmniejszających poziom hałasu i drgań w Grupie Renault, sprawa jest oczywista: zanieczyszczenie hałasem jest poważnym problemem społecznym i środowiskowym, z którym walczy swoją pracą i wiedzą. Dane mówią same za siebie: według Światowej Organizacji Zdrowia 20 milionów Europejczyków uskarża się na hałas, a 8 milionów cierpi na zaburzenia snu. Agencja transformacji ekologicznej Ademe szacuje koszt społeczny związany z hałasem wytwarzanym przez ruch drogowy w Europie na 80 miliardów euro rocznie.
Aby zlikwidować problem zanieczyszczenia hałasem w kabinie pojazdu (w szczególności hałas związany z poruszaniem się pojazdu i oporem powietrza), producenci samochodów coraz częściej sięgają po wykorzystywaną w słuchawkach technologię aktywnej kontroli dźwięku, którą zastosowano na przykład w modelu Scenic E-Tech 100% electric. Ta aktywna kontrola jest uruchamiana dzięki czujnikom dźwiękowym umiejscowionym na obwodzie pojazdu, które śledzą odgłos drogi i wyczuwają zmiany natężenia dźwięku. Jeżeli hałas wzrasta, czujniki wprowadzają do kabiny falę dźwiękową, która wygładza widmo akustyczne w pojeździe w celu wyeliminowania hałasu słyszanego przez pasażerów i uczynienia podróży przyjemniejszą. I na tym producent samochodowy, jakim jest Grupa Renault, mógłby poprzestać, ale inżynierowie francuskiego koncernu postanowili zrobić coś więcej.
– Czujnik Apache jest dowodem naszej inwencji. Problem hałasu w środowisku naturalnym nie jest związany tylko z samym pojazdem albo oponami. Wynika z wzajemnego oddziaływania pojazdu i środowiska – tłumaczy Thomas Antoine.
Program Apache, czyli mapowanie stanu dróg
Po przeanalizowaniu czujników kontroli aktywnej Thomas Antoine zastanawiał się, czy da się wykorzystać wytwarzane przez nie sygnały w inny sposób. Tak narodził się pomysł na program Apache. Apache, czyli osłuchiwanie profilu jezdni i analiza jej efektywności energetycznej, to skrzynka analizująca drogę w sposób przypominający działanie igły adapteru i umożliwiająca mapowanie stanu akustycznego układu drogowego. Pozyskane w ten sposób dane są następnie kompilowane w celu uzyskania bardzo dokładnej analizy miejsc, w których zły stan drogi zwiększa poziom hałasu. – Ta technologia nie tylko poprawia akustykę wewnątrz pojazdu, lecz również umożliwia samorządom lokalnym podejmowanie najtrafniejszych decyzji dotyczących remontów dróg z punktu widzenia ich budżetów. Jak widać, wszyscy na tym zyskują – wyjaśnia Thomas Antoine.
W celu opracowania bardziej kompletnych map Thomas zwrócił się do Fadili Hrird, geomatyczki, która rozpoczęła pracę w Grupie Renault naprzemiennie ze studiami na uniwersytecie CY Cergy w Paryżu. Fadila używa specjalnego programu do opracowania map zawierających różne warstwy informacji, takie jak bliskość miejsc wrażliwych (szkół, szpitali czy domów spokojnej starości), aby określić oddziaływanie danej drogi na mieszkańców.
– Niesłychaną liczbę danych, którą uzyskujemy dzięki czujnikom, przekształcamy w użyteczne informacje. Aby mapy odzwierciedlały stopień użytkowania dróg, potrzebujemy informacji o natężeniu ruchu, w czym pomaga nam współpraca z Bruitparif – powiedziała Fadila Hrird.
Współpraca z Bruitparif: możliwość zaoferowania pełnej usługi
Już na początku projektu Thomas Antoine zrozumiał, że szczegółowa analiza stanu dróg może istotnie pomóc miastom i samorządom lokalnym, dla których refleksja nad przyszłymi rozwiązaniami ma kluczowe znaczenie i w dużym stopniu determinuje ich budżety. Teraz będą mogły bardzo dokładnie rozpoznać te odcinki dróg, które wymagają remontu. Jednak aby analiza ta była kompletna, należało wprowadzić do niej informacje o natężeniu ruchu. Są to kluczowe dane, umożliwiające określenie prędkości powodującej pogorszenie stanu drogi oraz stopnia zanieczyszczenia hałasem powodowanego przez tę drogę.
Antoine skontaktował się więc z Bruitparif, obserwatorium hałasu w regionie Île de France, które akurat poszukiwało informacji na temat stanu akustycznego jezdni. Bruitparif szybko przystąpiło do projektu i dostarczyło niezbędnych danych oraz umożliwiło testowanie programu na obszarze gminy aglomeracyjnej Saint-Quentin-en-Yvelines. Program osiągnął sukces i został rozszerzony na cały region Île de France, po którym przemieszcza się teraz trzydzieści samochodów wyposażonych w skrzynkę Apache. Co więcej, projektem zainteresowało się kilka miast z Francji i zagranicy. Program Apache jest innowacją opatentowaną przez Grupę Renault, nagrodzoną Złotym Decybelem przez francuską Krajową Radę ds. Walki z Hałasem. Warto dodać, że nagroda ta nie została przyznana żadnemu producentowi samochodowemu od 2001 roku, kiedy otrzymał ją model Renault Vel Satis!
Związek między hałasem a zużyciem energii
Szczegółowe badania Thomasa i Fadili dobitnie potwierdziły bezpośredni związek między hałasem a emisją CO₂ lub zasięgiem jazdy w przypadku pojazdów elektrycznych. Program Apache może bowiem dokładnie obliczyć koszty i oszczędności dla środowiska uzyskane dzięki remontom dróg, a nawet okres, po którym koszt robót jest skompensowany oszczędnościami ze spadku emisji. Obliczyli, że każde euro zainwestowane w drogi pozwala zmniejszyć społeczne koszty hałasu o 17–20 euro. Przytoczmy konkretny przykład. W wyniku remontu obwodnicy Paryża – najbardziej uczęszczanej drogi w Europie – natężenie dźwięku zostało podzielone przez cztery, a w ciągu czterech lat oszczędności CO₂ wyniosły 16 000 ton rocznie. Zdaniem Thomasa Antoine’a projekt jest powodem do dumy i rzeczywistym przełomem w branży samochodowej. Okazuje się, że zainteresowanie niekonwencjonalnymi dziedzinami związanymi z motoryzacją umożliwia tworzenie nowych łańcuchów wartości dla Grupy Renault. Fadila Hrird reprezentująca nowe pokolenie inżynierów, które zrozumiało, że technologia może dostarczyć konkretnych odpowiedzi na pytania związane ze środowiskiem i oczekuje nowych przykładów zastosowania sztucznej inteligencji do przetwarzania coraz większej ilości danych, które udowodnią zasadność takich projektów jak Apache.
Źródło: Informacja prasowa