Revisión al estado del arte de la modelación geoespacial del ruido por tráfico de carreteras

Raúl González Lozano; Silvio Vioel Rodríguez Hernández

Authors

Raúl González Lozano Empresa GEOCUBA Investigación y Consultoría
Silvio Vioel Rodríguez Hernández Empresa GEOCUBA Investigación y Consultoría

Keywords:

Geospatial modeling of noise; Collaborative monitoring; Acoustic Sensor; Road traffic.

Abstract

Achieving an effective description of noise pollution requires the convergence of a series of specialties that give noise studies a multidisciplinary character, among which geospatial modeling occupies an important place. The work of this discipline, within the framework of acoustic studies, focuses on interpreting and representing both quantitative and qualitative aspects of this type of pollution and offering the possibility of analyzing its impact on a more or less extensive geographic area. This work has been favored by the scientific and technological development in software and hardware that has enabled the automation of methods, the development of new algorithms and has increased the impact of the results by achieving greater reach and social dissemination, all favored by the digital transformation processes of modern society. The present investigation pursues as a general objective, to carry out a critical review of the main works related to methods used for the geospatial modeling of noise, emphasizing the noise caused by road traffic, and to identify the main deficiencies and strengths of each. method. As a conclusion of the work, the existence of numerous methods for geospatially modeling noise favored in scientific and technological development is evidenced, and the main deficiencies and benefits in the application of each of them are exposed.

References

Abramic, A., Kotsev, A., Cetl, V., Kephalopoulos, S., & Paviotti, M. (2017). A spatial data infrastructure for environmental noise data in Europe. International journal of environmental research and public health, 14(7), 726.

Agudelo, Ó. A., Marín, C. M., & García, P. G. (2019). Condiciones de tránsito vehicular y uso de un modelo para la predicción de ruido por tráfico rodado en un entorno local de la ciudad de Bogotá-Colombia. Revista Ibérica de Sistemas e Tecnologias de Informação.

Alam, P., Ahmad, K., Afsar, S. S., & Akhtar, N. (2020). Noise Monitoring, Mapping, and Modelling Studies – A Review. Journal of Ecological Engineering, 21(4), 11.

Ali, S. M., Hama, A. R., & Ali, Y. M. (2017). A study of Land Zoning in the base of Traffic Noise Pollution Levels using ArcGIS: Kirkuk City as a Case Study. Al-Khwarizmi Engineering Journal, 13, 14.

Alías, F., & Alsina-Pagès, R. M. (2019). Review of Wireless Acoustic Sensor Networks for Environmental Noise Monitoring in Smart Cities. Hindawi. Journal of Sensors.

Alías, F., Alsina-Pagès, R. M., Socoró, J. C., & Orga, F. (2018). DYNAMAP: A low-cost wasn for real-time road traffic noise mapping. TecniAcustica Cadiz 2018.

Alías, F., & Socoró, J. C. (2017). Description of Anomalous Noise Events for Reliable Dynamic Traffic Noise Mapping in Real-Life Urban and Suburban Soundscapes. applied sciences.

Alsina-Pagès, R. M., Orga, F., Alías, F., & Socoró, J. C. (2019). AWASN-Based Suburban Dataset for Anomalous Noise Event Detection on Dynamic Road-Traffic Noise Mapping. Sensors.

Alva, J. N. A., & Diaz, G. F. E. (2019). Evaluación de la contaminación sonora en el distrito de La Esperanza, provincia de Trujillo durante el mes de marzo de 2019. Universidad Nacional de Trujillo, Perú.

Arcos, F. M. A. (2018). Predicción de Ruido por Tráfico Vehicular y Elaboración del mapa de Ruido utilizando el Modelo HARMONOISE del Centro Histórico de Cuenca. (Trabajo de Grado), Universidad Politécnica Salesiana Sede Cuenca, Ecuador.

Asensio, C., Pavón, I., Ramos, C., López, J. M., Pamiés, Y., Moreno, D., & de Arcas, G. (2021). Estimation of the noise emissions generated by a single vehicle while driving. Transportation Research Part D, 95, 102865.

Bartalucci, C., Borchi, F., Carfagni, M., Furferi, R., Governi, L., Lapini, A., . . . Nencini, L. (2018). The smart noise monitoring system implemented in the frame of the Life MONZA project. Paper presented at the Proceedings of the EuroNoise.

Batura, K. P., & Waligórski, M. (2021). Methodological basis of road acoustic researches. Combustion Engines, 60.

Bello, J. P., Silva, C., Nov, O., Dubois, R. L., Arora, A., Salamon, J., . . . Doraiswamy, H. (2019). SONYC: A System for Monitoring, Analyzing, and Mitigating Urban Noise Pollution. Communications of the ACM, 62.

Bellucci, P., Peruzzi, L., & Zambon, G. (2016). LIFE DYNAMAP project: The case study of Rome. Applied Acoustics.

Benocci, R., Confalonieri, C., Roman, H. E., Angelini, F., & Zambon, G. (2020). Accuracy of the Dynamic Acoustic Map in a Large City Generated by Fixed Monitoring Units. Sensors.

Berger, M., & Bill, R. (2019). Combining VR Visualization and Sonification for Immersive Exploration of Urban Noise Standards. Multimodal Technologies and Interaction.

Bilandzic, M., Banholzer, M., Peev, D., Georgiev, V., Balagtas-Fernandez, F., & Luca, A. D. (2008). Laermometer - A mobile noise mapping application.

Bilewu, S. O., Salami, A. W., Ayanshola, A. M., & Yusuf, I. T. (2019). Assessment of Noise from Transportation Systems in Ilorin, Nigeria. Nigerian Journal of Technological Development, 16.

Bocher, E., Guillaume, G., Picaut, J., Petit, G., & Fortin, N. (2019). NoiseModelling: An open source GIS based tool to produce environmental noise maps. Int. J. Geo-Inf. doi: 10.20944/preprints201902.0087.v1

Bravo-Moncayo, L., Chávez, M., Puyan, V., Lucio-Naranjo, J., Garzón, C., & Pavón-García, I. (2019). A cost-effective approach to the evaluation of traffic noise exposure in the city of Quito, Ecuador. Case Studies on Transport Policy, 9.

Brito, L. A. P. F. d. (2017). A utilização de mapas acústicos como ferramenta de identificação do excesso de ruído em áreas urbanas. Eng Sanit Ambient, 22, 13.

Buhaug, H., & Urdal, H. (2013). An urbanization bomb? Population growth and social disorder in cities. Global environmental change, 23(1), 1-10.

Cárdenas, J. P. G. E. E. F. P. (2012). Generación de un modelo de predicción de ruido aplicando técnicas geoestadísticas en las parroquias de San Rafael y Sangolquí del cantón Rumiñahui. (Ingeniero Geógrafo y del Medio Ambiente), Escuela Politécnica del Ejército, Ecuador.

Castillo, G. C. (2019). Caracterización espacial del ruido ambiental generado por tráfico vehicular en el cercado de la ciudad de Juliaca. (Ingeniero Sanitario y Ambiental), Universidad Andina “Néstor Cáceres Velásquez”, Perú.

Cepeda, R. S., & Garzón, J. A. G. (2011). Diseño de un mapa de ruido ambiental para la zona centro del municipio de Bucaramanga. (Ingeniero Ambiental), Universidad Pontificia Bolivariana, Colombia.

Chappa, A. R. (2021). Evaluación de los niveles sonoros generados por el parque automotor en el centro urbano, Chachapoyas, Perú. Revista de Investigación Científica UNTRM: Ciencias Naturales e Ingeniería, 4, 25--29.

Clark, C., & Paunovic, K. (2018). WHO Environmental Noise Guidelines for the European Region: A Systematic Review on Environmental Noise and Quality of Life,Wellbeing and Mental Health. International Journal of Enviromental Research and Public Health.

Contreras, V. C. (2019). Implicancia de la contaminación estruendosa en el exterior de la Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo-Chiclayo. (Doctorado), Universidad Nacional Federico Villarreal, Perú.

Delgado, O., & Meartínez, J. (2015). Elaboración del mapa de ruido del área urbana de la Ciudad de Cuenca – Ecuador, empleando la técnica de interpolación geoestadística Kriging ordinario. Revista Ciencias Espaciales, 8.

Delgado, R. (2022). Fotografía oblicua para la ciudad digital, avances en Asia. .

Faulkner, J.-P., & Murphy, E. (2022). Road traffic noise modelling and population exposure estimation using CNOSSOS-EU: Insights from Ireland. Applied Acoustics, 192, 108692.

Fecht, D., Hansell, A., Morley, D., Dajnak, D., Vienneau, D., Beevers, S., . . . Kelly, F. J. (2016). Spatial and temporal associations of road traffic noise and air pollution in London: Implications for epidemiological studies. Environment International, 7.

Flórez, M. A., Mosuqera, J., Ramón, J. D., & Caballero, J. E. (2019). Análisis de la contaminación de ruido generada por el flujo vehicular en el casco urbano del municipio de Chinácota, Norte de Santander. Revista ambiental agua, aire y suelo, 2.

Gómez, D. M. M. (2017, Enero-Junio 2017). Resolución espacial en la elaboración de mapas de ruido por interpolación. Ingenierías USBMed, 8.

González-Lozano, R., & Betancourt, H. T. (2018). Procedimiento para la creación de mapas sonométricos a grandes escalas sobre plataformas SIG. X Congreso Internacional de Geomática 2018.

Graziuso, G., Grimaldi, M., Mancini, S., Quartieri, J., & Guarnaccia, C. (2020). Crowdsourcing Data for the Elaboration of Noise Maps: a Methodological Proposal. Journal of Physics: Conference Series. doi: 10.1088/1742-6596/1603/1/012030

Grubeša, S., Petošić, A., Suhanek, M., & Đurek, I. (2018). Mobile crowdsensing accuracy for noise mapping in smart cities. Automatika, 59, 7.

Gulliver, J., Morley, D., Vienneau, D., Fabbri, F., Bell, M., Goodman, P., . . . Fecht, D. (2015). Development of an open-source road traffic noise model for exposure assessment. Environmental Modelling & Software, 10.

Gutiérrez, C. D. (2019). Estrategias para la adquisición de información asociada a tráfico vehicular y su aplicación en mapas de ruido. (Trabajo de Grado), Universidad de San Buenaventura Colombia, Colombia.

Hipólito, J. H. J., Moreno-Ibarra, M., & Torres-Ruiz, M. (2017). Monitoreo colaborativo del ruido ambiental utilizando dispositivos móviles y Sistemas de Información Geográfica.

Iglesias Merchan, C., Laborda Somolinos, R., González Ávila, S., & Elena Rosselló, R. (2021). Spatio-temporal changes of road traffic noise pollution at ecoregional scale. Environmental Pollution, 286, 117291.

Ivanović, L., & Ho, Y.-S. (2019). Highly cited articles in the Education and Educational Research category in the Social Science Citation Index: a bibliometric analysis. Educational Review, 71, 277-286. doi: 10.1080/00131911.2017.1415297

Jácobo, L. A. R., García, M. T. R., Zare, E. J. G., & Centeno, E. I. (2020). Mapa geoestadístico de los niveles de ruido en el centro histórico de Trujillo, 2019. Revista Investigación Estadística, 3, 77--89.

Jirka, S., Bröring, A., Kjeld, P. C., Maidens, J., & Wytzisk, A. (2012). A Lightweight Approach for the Sensor Observation Service to Share Environmental Data Across Europe. Transactions in GIS.

Kanjo, E. (2010). NoiseSPY: A Real-Time Mobile Phone Platform for Urban Noise Monitoring and Mapping. Mobile Networks and Applications.

Karolus, J. (2013). Creating noise pollution maps based on user-generated noise measurements.

Kumar, K., Ledoux, H., Commandeur, T. J. F., & Stoter, J. E. (2017). Modelling urban noise in CITYGML ade: Case of the Netherlands. ISPRS Annals of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences.

Kumar, K., Ledoux, H., Schmidt, R., Verheij, T., & Stoter, J. (2020). A Harmonized Data Model for Noise Simulation in the EU. ISPRS International Journal of Geo-Information, 9.

López-Quílez, A., & Muñoz∗, F. (2009). Geostatistical computing of acoustic maps in the presence of barriers. Mathematical and Computer Modelling.

Lopez, G. A. P., & Souza, L. C. L. d. (2020). Comparison of mathematical methods and measurements of traffic noise indices in pedestrian routes. Ambiente Construído, 20, 351--364.

Lozano, R. G., & Betancourt, H. T. (2018). Procedimiento para la creación de mapas sonométricos a grandes escalas sobre plataformas SIG. X Congreso Internacional de Geomática 2018.

Luque, J. H. V. (2019). Análisis y evaluación de la situación actual del ruido ambiental y la percepción de molestia de los habitantes de la ciudad de Juliaca. (Ingeniero Sanitario y Ambiental), Universidad Andina “Néstor Cáceres Velásquez”, Perú.

Maguire, D. J., & Longley, P. A. (2005). The emergence of geoportals and their role in spatial data infrastructures. Computers, environment and urban systems, 29(1), 3-14.

Maisonneuve, N., Stevens, M., Niessen, M. E., & Steels, L. (2009). NoiseTube: Measuring and mapping noise pollution with mobile phones. Information Technologies in Environmental Engineering.

Maman, G. M., Paucara, E. M., Espinoza, J. N. N., Maman, V. E., & Pérez, F. C. (2021). Modelamiento kriging del comportamiento vertical de ruido ambiental mediante mapas temáticos durante festividades culturales en Puno y Juliaca, Perú. Tecnología en Marcha, 34(3), 3-14.

Mamani, G. M., Paucara, E. M., Vilca, R. A. L., Espinoza, N. B., & Pérez, F. C. (2019). Modelamiento kriging para mapas acústicos de las festividades culturales de la Región de Puno: Estudio del caso. Campus, XXIV, 69--76.

Manojkumar, N., Basha, K., & Srimuruganandam, B. (2019). Assessment, Prediction andMapping of Noise Levels in Vellore City, India. Noise Mapp.

Martín, I. L. R., & Mateo, R. A. R. D. (2021). Mapa de ruido ambiental entre la avenida Miraflores y la avenida Manuel Prado en el distrito de Carabayllo, provincia y departamento de Lima- 2021. Universidad César Vallejo, Perú.

Mazarías, G. G. (2019). Acústica Ambiental: Investigación sobre el ruido ambiental en el Centro Histórico de Gandia. (Trabajo de Grado), Universidad Politécnica de Valencia, España.

Mendoza, P. A. H. (2021). Analisis del modelo estadístico predictivo de ruido ambiental urbano a partir del método lineal y multivariante en el sector norte de Quito de Coral y et al para su validación en 2021., Universidad Internacional Sek.

Mietlicki, C., & Mietlicki, F. (2018). Medusa: A new approach for noise management and control in urban environment. Paper presented at the Proceedings of the EuroNoise.

Mietlicki, F., Mietlicki, C., & Sineau, M. (2015). An Innovative Approach for long term environmental noise measurement: RUMEUR Network in the Paris Region. Paper presented at the Proceedings of the EuroNoise.

Mohsin, M., Abbas, Q., Zhang, J., Ikram, M., & Iqbal, N. (2019). Integrated effect of energy consumption, economic development, and population growth on CO 2 based environmental degradation: a case of transport sector. Environmental Science and Pollution Research, 26(32), 32824-32835.

Moncayo, L. B. (2017). Valoración económica contingente del ruido de tráfico rodado mediante redes neuronales artificiales. Universidad Politécnica de Madrid, España.

Münzel, T., Schmidt, F. P., Steven, S., Herzog, J., & Daiber, A. (2018). Environmental Noise and the Cardiovascular System. Journal of the American College of Cardiology, 71.

Murillo, D., Ortega, I., Carrillo, J. D., Pardo, A., & Rendón, J. (2012). Comparación de métodos de interpolación para la generación de mapas de ruido en entornos urbanos.

Murphy, E., & King, E. (2016). Testing the accuracy of smartphones and sound level meter applications for measuring environmental noise. Applied Acoustics, 6.

Nedovic-Budic, Z., Crompvoets, J., & Georgiadou, Y. (2011). Spatial data infrastructures in context: North and South: CRC Press.

Neitzel, R. (2018). Chronic health effects and injury associated with environmental noise pollution.

Nourani, V., Gökçekuş, H., & Umar, I. K. (2020). Artificial intelligence based ensemble model for prediction of vehicular traffic noise. Environmental Research, 180, 108852.

Oiamo, T. H., Davies, H., & Rinner, C. (2017). Environmental Noise Study in the City of Toronto.

Olayinka Oyedepo, S., Adewale Adeyemi, G., C Olawole , O., I Ohijeagbon, O., K Fagbemi, O., Solomon, R., . . . N Nwaokocha, C. (2019). A GIS--based method for assessment and mapping of noise pollution in Ota metropolis, Nigeria. MethodsX, 6, 10.

Orellana, F. V. (2014). Hacia una definición de los indicadores de la calidad sonora del ambiente exterior y su aplicación al SIG, casos: El ensanche de Barcelona y Vilnius. (Doctorado en Comunicación Visual en Arquitectura y Diseño), Universidad Politécnica de Cataluña, España.

Pérez, C. B., Alonso, O. B., Sánchez, Y. G., Leonard, A. R., Rojas, V. E., & Alayón, J. L. (2015). Caracterización del nivel sonoro del tráfico en las ciudades de La Habana. Pinar del Río y Santiago de Cuba. 2013 – 14. Convención Internacional de Salud. Cuba Salud 2015.

Pérez, I. F., Mendoza, O., Hermida, L. F., & Herrera, M. (2020). Sustainable Acoustics: A Smart Cities approach. Tecciencia, 15(29), 39-52. doi: http://dx.doi.org/10.18180/tecciencia.2020.29.5

Pérez, L. A. S. (2011). Modelo computacional para generar un mapa de ruido ambiental utilizando mediciones en tiempo real. (Maestro en Ciencias de la Computación), Instituto Politécnico Nacional, México. Retrieved from http://repositoriodigital.ipn.mx/handle/123456789/5677

Piñeiro, R. G., & Pérez, C. B. (2006). Estimación de la contaminación sonora del tránsito en Ciudad de La Habana.

Ponze Cateriano, D. J., & Sierra Sacasqui, G. (2020). Elaboración de un mapa de ruidos para la identificación de los puntos críticos de la contaminación sonora en el centro histórico del distrito de Yanahuara. (Ingeniero Ambiental Ingeniería), Universidad Católica de Santa María, Perú.

Rainham, D. (2016). A wireless sensor network for urban environmental health monitoring: UrbanSense. Paper presented at the IOP Conference Series: Earth and Environmental Science.

Rana, R. K., Chou, C. T., Bulusu, N., Hu, W., & Kanhere, S. (2009). Ear-Phone: An End-to-End Participatory Urban Noise Mapping System. Australia.

Remond, J. M. D. (2012). Diagnóstico y modelación tridimensional de la relación zona residencial – microclima acústico. Caso de estudio "Reparto Escambray". Universidad Central ¨Marta Abreu¨ de las Villas, Cuba.

Rincón, A. V. d., & Ruiz, D. M. (2016). Modelos de previsión de ruido. Tecnología y Desarrollo. Revista de Ciencia, Tecnología y Medio Ambiente., XIV.

Rodrigues, R. C. (2020). Traffic noise and energy. Energy Reports, 6.

Rojas, J. C. (2019). Mapa estratégico de ruido ambiental en la zona urbana de Puno - año 2018. Universidad Nacional del Altiplano, Perú.

Ryua, H., Park, I. K., Chunc, B. S., & Chang, S. I. (2017). Spatial statistical analysis of the effects of urban form indicators on road-traffic noise exposure of a city in South Korea. Applied Acoustics, 7.

Salameh, A. (2010). La contaminación acústica urbana y su influencia en la calidad del hábitad en la ciudad de Santa Clara. . Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, Cuba.

Schweizer, I., Bartl, R., Schulz, A., & Probst, F. (2011). NoiseMap - Real-time participatory noise maps.

Sevillano, X., Socoró, J. C., Alías, F., Bellucci, P., Peruzzi, L., Radaelli, S., . . . Zambon, G. (2016). DYNAMAP – Development of low cost sensors networks for real time noise mapping. NoiseMapp.

Silva, V. L., & Guevara, M. S. S. (2019). Análisis y evaluación del ruido ambiental generado por los establecimientos nocturnos en los barrios El Samán y La Independencia del municipio de Acacías, departamento del Meta, Colombia. (Ingeniero Ambiental), Universidad Santo Tomás, Colombia.

Sotolongo, D. E. T., & Suárez, P. R. (2014). Procedimiento para la evaluación del ruido ambiental urbano en el municipio de Regla (Cuba) utilizando Sistemas de Información Geográfica Revista Internacional de Ciencia y Tecnología de la Información Geográfica, 15.

Suárez, P. M. (2015). El ambiente acústico urbano en Madrid: Análisis espacio-temporal y afección potencial sobre población y equipamientos sensibles. (Tesis Doctoral), España.

Torres, F. O. C. (2021). Contaminación sonora en la zona urbana del distrito de Chulucanas, provincia de Morropón, región Piura, año 2020. (Ingeniero Ambiental), Universidad Católica Sedes Sapientiae, Perú.

Tortosa, D. D., Mora, J. A. M., & Quintanilla, C. L. (2017). Comparación de mapas de ruido obtenidos con software libre (opeNoise v0.3.1) y comercial (Predictor-LimA v11.10). TecniAcustica A Coruña 2017.

Valdez, A. M. M., & Aquino, M. M. (2020). Contaminación acústica y su percepción ambiental en la comunidad educativa del cercado de Tacna, 2019. Ingeniería Investiga

Villacreses, J., Munizaga, L., & V, W. V. (2016). Sistema integral para el monitoreo y control de los sonidos en bares y zonas céntricas de la ciudad en tiempo real. Revista Tecnológica ESPOL.

Villegas, J. O., Orozco, J. S. M., & Jiménez, L. A. T. (2017). Alternativas para la Adquisición de Datos Colaborativos Necesarios en la Construcción de Mapas de Ruido de Trafico Automotor. Ing.USBMed, 8.

Villena, A. C. (2018). Contaminación sonora vehicular en los distritos de Cusco, Wanchaq y San Sebastián de la provincia de Cusco. (Doctoris Scientiae en Ciencia, Tecnología y Medio Ambiente Doctorado), Universidad Nacional del Altiplano, Perú.

Zambon, G., Roman, H. E., Smiraglia, M., & Benocci, R. (2018). Monitoring and Prediction of Traffic Noise in Large Urban Areas. applied sciences.

Zhang, X., Zhao, M., & Dong, R. (2020). Time-Series Prediction of Environmental Noise for Urban IoT Based on Long Short-Term Memory Recurrent Neural Network. applied sciences. doi: 10.3390/app10031144

Zhao, W.-J., Liu, E.-X., Poh, H. J., Wang, B., Gao, S.-P., Png, C. E., . . . Chong, S. H. (2017). 3D traffic noise mapping using unstructured surface mesh representation of buildings and roads. Applied Acoustics.