Construction d’indicateur de perception des bruits et vibrations

Les objectifs de réduction des gaz à effet de serre incitent les pouvoirs publics à étendre et à densifier l’offre de transport ferroviaire. Or, l’exposition aux bruits et aux vibrations ferroviaires des populations est un enjeu majeur pour l’acception des futurs projets de construction. Il est également reconnu que les nuisances associées à cette problématique sont conséquentes, tant du point de vue de la santé que de celui de la gêne perçue.

Dans le rapport de l’ADEME de juillet 2021, les effets sanitaires du bruit ont été évalués à 147 milliards d’euros chaque année, dont près de 68% sont liés aux transports. En outre, les articles 90 et 91 de la Loi d’Orientation des Mobilités (décembre 2019) invitent les acteurs du secteur à travailler sur la définition d’indicateurs acoustiques et vibratoires. Les indicateurs de gêne utilisés actuellement dans l’étude des risques d’impact acoustique et vibratoire ne permettent pas de traduire fidèlement le ressenti des riverains. Le Conseil National du Bruit (CNB) a d’ailleurs considéré qu’il n’existait pas, à ce jour, d’indicateur défini et validé scientifiquement pour tenir compte des principaux paramètres influençant la gêne ressentie, à long terme, par les riverains des infrastructures ferroviaires.

Ainsi, le CSTB étudie cette gêne lors de la co-exposition au bruit et aux vibrations. Cette analyse est conduite des points de vue subjectif et objectif.

Cela constitue un socle de compétences qui permet de proposer une offre de recherche ou d’expertise aux exploitants d’infrastructures ferroviaires ou aux maîtres d’ouvrage de bâtiments voisins des réseaux ferrés en vue de définir un indicateur calculable à partir de mesures effectuées chez l’habitant et représentatif de la gêne ressentie.


Notre approche

Comment appréhender la perception au-delà des seules mesures des paramètres physiques ? Comment évaluer la gêne induite par des stimuli physiques multidimensionnels dans un environnement complexe ?

Exemple des bruits et vibrations d’origine ferroviaire

La gêne liée au bruit et aux vibrations ferroviaires a fait l’objet de nombreuses recherches au cours de trois dernières décennies. Cependant, peu de résultats ont été, à ce jour, appuyés par des mesures physiologiques permettant de quantifier de manière objective les effets sur le corps humain de l’exposition ferroviaire.

Les recherches du CSTB visent à étudier de manière simultanée la gêne ressentie lors de la co-exposition au bruit et aux vibrations d’origine ferroviaire, tant d’un point de vue subjectif (gêne déclarée) que d’un point de vue objectif (mesures physiologiques et évaluation de performance à la réalisation de tâches cognitives).

Notre démarche propose différents tests physiologiques et psycho-acoustiques aux sujets d’un panel préalablement sélectionné, et permet l’obtention d’indicateurs physiques de la gêne ressentie.

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Nos expertises phares

  • acoustique et vibrations environnementales pour la compréhension des phénomènes de propagation entre les sources (infrastructures ferroviaires) et les récepteurs (riverains) ;
  • métrologie pour l’enregistrement des signaux acoustiques et vibratoires utilisés comme source ainsi que la calibration précise du système de co-exposition ;
  • constitution de base de données de signaux acoustiques et vibratoires ;
  • conception d’un banc spécifique à l’exposition souhaitée ;
  • mise au point de protocole expérimental ;
  • développement informatique pour les interfaces de test automatisées permettant la réalisation, selon un plan expérimental prédéfini, de tests sur les sujets ;
  • méthodologie d’évaluation du ressenti de la co-exposition acoustique et vibratoire par l’intermédiaire de la méthode PULSE® qui met en œuvre des mesures physiologiques ;
  • statistiques pour des corrélations entre indicateurs physiques et la gêne.


Nos ressources

Dans le domaine de l’objectivation de la perception des stimuli physiques, les équipes du CSTB sont composées de chercheurs et ingénieurs de diverses disciplines (acoustique, thermique, aérodynamique, éclairage et rayonnement électromagnétique, physiologie, psychologie, data science…) qui investiguent de larges champs de recherche, dans une approche transverse et systémique.

Certains travaux de recherche sont encore exploratoires, comme le travail doctoral de Charlotte Scarpa sur la construction d’échelles de confort multicritères spécifiques aux usages et espaces de travail à partir d’indicateurs physiologiques sous contraintes performancielles. D'autres, plus matures, sont disponibles pour les recherches industrielles ou l’expertise.

Nos moyens

Cette recherche spécifique mobilise des compétences et des moyens parmi lesquels une chaine de métrologie de haut niveau et des méthodes d’analyse sensorielle pionnières :

Chaine de mesure et capteurs acoustiques et vibratoires

Ces chaines métrologiques permettent l’enregistrement des signaux acoustiques et vibratoires utilisés comme source ainsi que la calibration précise du système de co-exposition.

Le Laboratoire PULSE®

L’approche innovante du laboratoire PULSE® permet de mesurer l’état physiologique des usagers pendant l’expérimentation : rythme cardiaque, réponse électrodermale, microcirculation cutanée, température cutanée… Ces signaux permettent d’évaluer scientifiquement et objectivement les réponses, même inconscientes, du corps humain, pour aller au-delà des simples réponses déclaratives. PULSE® qualifie la qualité perçue (gustative, olfactive, tactile, sonore, visuelle) d'un produit ou d'un espace de manière fine, objective et reproductible. 

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