Пробка, дорога, такси

В Перми разработали метод для распознавания любого шумного транспорта в потоке

Шум от транспорта в городах часто превышает нормы и влияет на здоровье. Появился способ фиксировать источник звука прямо в потоке без остановки автомобилей. Об этом порталу Наука Mail рассказала пресс-служба Пермского Политеха.
Автор Наука Mail
Шумная улица соседствует с жилыми домами
Шумные автомобили перестают быть анонимными. Их можно выделить даже в плотном потокеИсточник: Freepik

Транспортный шум — один из самых недооцененных факторов риска для здоровья. По данным Европейского агентства по окружающей среде, он входит в тройку главных угроз наряду с загрязнением воздуха и экстремальной погодой. Постоянный шум связан с болезнями сердца, диабетом и нарушениями сна.

В России допустимый уровень для легковых автомобилей — до 96 децибел. В Европе с 2026 года — не более 68, в Японии и Китае — около 70. При этом даже действующие нормы часто превышаются. Особенно это заметно в районах рядом с трассами: ночной шум выше 55 децибел со временем влияет на состав крови, повышает уровень «плохого» холестерина и мешает нормальному восстановлению организма.

Автомобильная магистраль в городе
Автомобиль теперь можно распознать не только по номеру

Контролировать ситуацию сложно, потому что датчики фиксируют общий уровень шума, но не показывают, какая именно машина его создает. Инспектор может наказать только остановленный автомобиль, поэтому многие нарушители остаются незамеченными.

Исследователи Пермского Политеха разработали уникальный метод выявления шумных машин в потоке с использованием акустических параметров, и на его основе программное обеспечение. Результаты опубликованы в журнале «Мир транспорта и технологических машин».

Суть в том, что у каждого автомобиля есть свои уникальные звуковые характеристики. Если записать звук проезжающего автомобиля, а потом разложить его на частоты с помощью специального математического преобразования, получится амплитудно-частотная характеристика, уникальная для каждого транспортного средства. Она остается узнаваемой даже при смене скорости.

Уникальность разработки в том, что она позволяет не просто измерять громкость, а выделять конкретный автомобиль. В России таких технологий еще нет.

Сначала мы зафиксировали, как звучит конкретный автомобиль Opel Antara, когда он едет один на разных скоростях. Затем записали шум оживленной дороги, где в потоке других машин двигался тот же автомобиль. Обе записи разложили на частоты и сравнили математически. Оказалось, что когда нужная машина была в потоке, показатель сходства возрастал почти в два раза. Когда ее там не было — оставался низким. Это подтвердило, что метод действительно работает. 
Алексей Щелудяков
директор Института дорожного строительства и транспорта ПНИПУ, кандидат технических наук

Технология Пермского Политеха предназначена для контроля транспортного шума в городах и обеспечения акустического комфорта жителей. Она позволит выявлять конкретных нарушителей и применять к ним законные меры, что будет мотивировать водителей следить за исправностью автомобилей.

Выглядеть это будет так: на дорогах устанавливают узконаправленные цифровые микрофоны. Они регистрируют акустическую обстановку и передают данные для последующего анализа. На основе полученной информации система выделяет автомобили с характерным шумом. Как именно система будет понимать, какая машина шумит, зависит от сценария. Возможны разные варианты: от точечной записи машин, на которые уже жалуются жители, до постепенного накопления системой звуковых профилей нарушителей. Этот вопрос мы будем прорабатывать на следующих этапах. 
Михаил Бояршинов
профессор кафедры автомобилей и технологических машин ПНИПУ, доктор технических наук

Подобные решения уже применяются в Европе, где шум фиксируют автоматически и штрафуют водителей. В России штраф пока небольшой — 500 рублей, но его планируют увеличить. Новая технология может изменить ситуацию: она позволяет не просто измерять шум, а точно находить его источник.

В перспективе такие системы помогут снизить нагрузку на городскую среду и учитывать шум при планировании дорог и движения.

Ранее Наука Mail рассказывала о том, что в Перми нашли способ снизить шум от авиадвигателей.