Confronto e analisi delle differenze tra il modello AEDT e il modello INM per la simulazione del rumore aeroportuale

This thesis work was carried out during an internship at the ARPA Lombardia unit which deals with the monitoring and evaluation of the noise generated by transport infrastructures. Until 2018, the Agency used the FAA Integrated Noise Model (INM) for airport noise, which complies with the contents of Doc. 29 of the European Civil Aviation Conference, relating to international best practices. After the replacement by the FAA of INM with the new Aviation Environmental Design Tool (AEDT), ARPA decided, before introducing the use of AEDT, to carry out an analysis to distinguish the effects due to the differences between the models from those related to the actual evolution of air traffic. In this work, the differences introduced by AEDT were investigated both individually and in a combined way, through two types of comparisons. In the first one, noise levels calculated with INM and AEDT at the nodes of a special calculation grid, implemented for the Bergamo-Orio al Serio airport, were compared; while in the second, the comparison was performed between the noise contours. The main differences examined concern both system settings, which cannot be changed, and some options that the user can select. The effects of the former, due to the updating of the fleet database and the more detailed flight profile, must be assessed jointly. The second difference concerns the use of the bank angle option to consider the inclination of an aircraft during this phase, which allowed to identify an AEDT bug. The third novelty relates to the introduction of a new method to calculate the attenuation of sound waves by atmospheric absorption in addition to that one used by INM. From the comparison between simulated and measured values in the monitoring stations, the contours elaborated by AEDT result more adherent to reality, presenting a narrowing up to 260 m at the turns and a widening up to 460 m in the direction of the landings. Finally, the new impact on the exposed population is assessed.

Il presente lavoro di tesi è stato svolto nell’ambito di un tirocinio presso l’unità di ARPA Lombardia che si occupa di monitoraggio e valutazione del rumore generato da infrastrutture di trasporto. Per il rumore aeroportuale l’Agenzia ha utilizzato fino al 2018 il modello Integrated Noise Model (INM) della FAA, rispondente ai contenuti del Doc. 29 della European Civil Aviation Conference, relativo alle “best practise” a livello internazionale. In seguito alla sostituzione da parte della FAA di INM con il nuovo modello Aviation Environmental Design Tool (AEDT), ARPA ha deciso, prima di passare all’uso di AEDT, di effettuare un’analisi per distinguere gli effetti dovuti alle differenze tra i modelli da quelle legate all’effettiva evoluzione del traffico aereo. In questo lavoro sono state approfondite sia singolarmente sia in modo combinato le differenze introdotte da AEDT, tramite due tipi di confronti. Nel primo sono stati confrontati i livelli di rumore calcolati con INM e AEDT nei nodi di un’apposita griglia di calcolo, implementata per l’aeroporto di Bergamo-Orio al Serio, mentre nel secondo, il confronto è stato eseguito tra le curve di isolivello del rumore aeroportuale. Le principali differenze esaminate riguardano sia impostazioni di sistema, non modificabili, sia alcune opzioni che l’utente può selezionare. Gli effetti delle prime, dovute all’aggiornamento del database della flotta e al profilo di volo più dettagliato, devono essere valutati in modo congiunto. La seconda differenza riguarda l’utilizzo dell’opzione bank angle (angolo di virata) per considerare l’inclinazione di un aeromobile durante tale fase e ha permesso di individuare un bug di AEDT. La terza novità è relativa all’introduzione di un nuovo metodo per calcolare l’attenuazione delle onde sonore per assorbimento atmosferico oltre a quello utilizzato da INM. Dal confronto tra valori simulati e rilevati nelle stazioni di monitoraggio, le curve isofoniche elaborate da AEDT risultano più aderenti alla realtà, presentando restringimenti fino a 260 m in corrispondenza delle virate e allargamenti fino a 460 m nella direzione degli atterraggi. Si valuta infine il nuovo impatto sulla popolazione esposta.