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DLR.de • Folie 1 > Passagierkomfort im Hochgeschwindigkeitszug > Sandra Sanok • 21.10.2014
Passagierkomfort im Hochgeschwindigkeitszug
Next Generation Forum Göttingen, 20./21. Oktober 2014
Sandra Sanok Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin, Köln
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Luftdruckschwankungen im Hochgeschwindigkeitszug
1. Richtlinie zum
eingleisigen Tunnelbau
(Eisenbahnbundesamt, 2008)
2. Next Generation Train
mit Teilzielen
Schnelligkeit
und Komfort
Luftdruckschwankungen durch…
geringeren Tunnelquerschnitt höhere Fahrgeschwindigkeit des Zuges geringere Druckdichtigkeit des Zuges Übertragung nach innen Insbesondere bei
Tunneldurchfahrten…
!
!
schnelle
Abfolge von
Druckänderungen
begleitend Änderung der
Geräuschumgebung
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Studiensetting
baromedizinische Versuchsanlage TITAN (ME FPH, Köln) ermöglicht Simulation schneller Druckwechsel und Einspielen von Akustik
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Stimuli: Drucksprünge + akustische Bedingungen
Drucksprünge
60 Drucksprünge in randomisierter Reihenfolge
6 Druckprofile 1s 2s 5s 10s 25s 50s 100s 1mbar
1 0,5
2mbar
2 1 0,4 0,2
5mbar
5 2,5 1 0,5 0,2
10mbar
10 5 2 1 0,4 0,2
25mbar 50mbar 100mbar
12,5 5 2,5 1 0,5 0,25 10 5 2 1 0,5 2 1
Akustik
65 dB(A) Hintergrundgeräusch + 6 bzw. + 12 dB(A) Tunnelgeräusch
beginnt 2 s vor und endet 2 s nach jedem Drucksprung
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Studiendesign
NGT I: Druckschwankungen im Tunnel Diskomfort für Passagiere
Studiengruppe Druckprofil Akustik 1 2 3 4 5 6
1 2 3 4 5 6 65 dB(A) Hintergrundgeräusch NGT II: Begleitende Tunnelgeräusche Effekt auf den Druckkomfort
Studiengruppe Druckprofil Akustik vormittags nachmittags 7 8 9 10 11 12 13
⋮
18
1 6 ⋮ 1 6 2 3 4 5 + 6 dB Tunnelgeräusch + 12 dB Tunnelgeräusch + 12 dB Tunnelgeräusch + 6 dB Tunnelgeräusch
N
= 31
N
= 71
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(Dis-)Komfortbewertung
Erhebung Statistik
7 stufige Ratingskala („überhaupt nicht“ - „äußerst“ unangenehm) Bewertung Druckkomfort Logistische Regression mit Zufallseffekten (gepoolter Datensatz)
Modell Diskomfort
bei höherer Amplitude kürzerer Zeitdauer höheren Druckänderungsraten (mbar/s) Druckanstiegen höherer vorangegangener Diskomfortbewertung konstantem Hintergrundgeräusch
Diskomfort sinkt bei Bedingung „+ 6 dB Tunnelgeräusch“
Diskomfort am geringsten bei „+ 12 dB Tunnelgeräusch“!
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Expositions-Wirkungs-Kurven
Annahmen
: Positives Vorzeichen der Druckänderung, Bewertung der vorherigen Druckänderung = 1.60 (
M
).
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Anwendung: Toleranzgrenzwerte
Annahmen
: Dauer = 5 Sek.; zugehöriger Amplitudenwerte bereich von 2 bis 50 mbar.
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Fazit und Ausblick
Toleranzgrenzwerte für Druckschwankungen unter verschiedenen Geräuschbedingungen
Tunnelgeräusche senken Diskomfort bzgl. Druck • Tunnelgeräusch als
Hinweisreiz
Vorwarnung, Kontrolle • Tunnelgeräusch als
Distraktor
Aufmerksamkeitsverschiebung
Hinweise zur Auslegung des NGT
Dämpfungseigenschaften Vorteile akustischer Unterschiede zwischen offener Strecke und Tunnel für Druckänderungsempfinden Bedeutsamkeit der gemeinsamen Betrachtung verschiedener Parameter
Offene Fragen
Akustischer Komfort Einfluss weiterer physikalischer Parameter (z.B. Luftqualität, Vibration) Einfluss von Aktivitäten im Zug (z.B. Kommunikation, Arbeiten)
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Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!
Publikationen
Schwanitz S, Wittkowski M, Rolny V, Basner M (2013). Pressure variations on a train – Where is the threshold to railway passenger discomfort?
Applied Ergonomics
; 44(2): 200-209. Sanok S, Mendolia F, Wittkowski M, Rooney D, Putzke M, Aeschbach D. Passenger comfort on high-speed trains: effect of tunnel noise on the subjective assessment of pressure variations.
Ergonomics
, accepted after minor revisions.