Hoe zit het nou met het lawaai ’s nachts van vliegtuigen? En in de avond?

door Plane-Whisperer, 10 juni 2015 Samenvatting. In deze analyse staat het nachtelijk lawaai van vliegtuigen op gemeten door Sensornet op 4 locaties in de focus. Op onderstaande kaarten worden de locaties in de Merenwijk (Leiden) en Oegstgeest aan-gegeven. Het zijn de meetpunten mp141=Regenboogpad (op kaart met nr61 te zien) en mp161 = Broekplein voor Merenwijk (nr70 op kaart), en mp147= Bibilotheek, Lange Voort (op tweede kaart nr52 ) en mp128=Clinckenburgh (nr 66 op kaart) in Oegstgeest.

�1

In de analyse wordt het geluid van alle vliegtuigen die op deze punten geregistreerd worden over de periode nov.2007 tot en met mei 2015 voor twee dagdelen nl. de avond en de nacht geanalyseerd. Begonnen wordt met de analyse van de nachtvluchten via een trend analyse. Gevolgd door een wat uitgebreidere analyse van de avond vluchten: een trend analyse via de Loess methode en een ETS model voor trend en schattingen in de komende maanden, daarnaast wordt een decompositie analy-se gedaan voor het uitsplitsingen van basis trend en seisoensfluctuaties.

De nachtvluchten

Via een trend analyse wordt een antwoord op de vraag gezocht: is het lawaai sind 2008 dalend of neemt het toe? De trend analyse is gebaseerd op deopenbare gegevens van Sensornet en lopen tot en met mei 2015. Omdat echter in deze gegevens voor de jaren 2008-2011 onbetrouwbaar of onvolledig waren, (zie rapport OMGEVINGSDIENST 2014), is gebruik gemaakt van nieuwe technieken uit de tijdreeksen analyse om toch ontbrekende data te schatten In de grafieken worden daarom steeds twee versies getoond; de grafiek van de ruwe gegevens en de grafiek na reparatie van de missende data.Daarin wordt ook een trendlijn via de loess methode ge-toond. Zoals aan getoond zal worden is het toch mogelijk om iets over de trend te zeggen, waardoor met name het ook mogelijk wordt om iets goeds te zeggen over de recente ontwikkelingen. In de analyse worden de grafieken in paren getoond.

Allereerst de trend in de Merenwijk.

Links de plot van de ruwe gegevens, duidelijk zijn hier de maanden na observatie 20 op de x-as te zien die missing zijn; ze hebben een waarde van nul. Na interpolatie via een zgn. spline methodiek zien we waarden die midden tussen de anderen liggen (zie figuur rechts) waardoor een betrouwbaar beeld van de trend kan worden gekregen. Van rond de 40 decibel in 2007 daalt die naar onder de dertig in

�2

2015. Ook voor het Broekplein wordt een soortgelijke dalende trend gevonden, van net onder de vijftig naar rond de 25.

Hoe zit het voor Oegstgeest? Het centrum bij de bibliotheek heeft een daling van rond 45 naar rond 25 decibel.

Maar zelfs het noorden van oegstgeest ( Clinckenburgh) waar immers de meeste vluchten overheen komen toont een daling van iets boven de 40 naar rond de 32. Voor de laatste paar maanden zien we echter een lichte stijging wat kan betekenen dat de trend misschien niet door zet. Het zal dus een taak blijven om dit goed in de gaten te houden.

De Avond vluchten

We laten de oorspronkelijke data even rusten en presenteren hier meteen het overzicht van de gere-pareerde data en de loess lijn met betrouwbaarheidsinterval.

�3

�4

�5

Voor alle vier zien we een licht dalende trend. Het is dus niet zo dat minder lawaai van nachtvluchten ( door minder vliegtuigen ) tot meer lawaai in de avond leidt. Sinds midden 2014 is een duidelijke dip naar beneden te bespeuren. Alleen in het begin,dus aanvang 2008 zijn er een paar duidelijke afwij-kingen naar boven die tevens de suggestie wekken dat de trend van hoog naar laag loopt. Van belang is daarom op te merken dat het verloop in het midden een stabiel patroon weergeeft dat tussen de 40 en 50 db.a ligt.

Door seizoensschommelingen samen met de lange trend is moeilijk om een goed beeld door zuiver visuele inspectie te krijgen. Daarom is van alle vier de plaatsen ook een decompositie van de tijdreek-sen gemaakt die beter aangeeft hoe met name de trend verloopt. De grafiek van de gegevens (zie pag 5) staat in het bovenste venster, de seizoensfluctuaties eronder, met in het derde venster de trend en in het onderste venster de toevallige afwijkingen. Samenopge-teld geven deze laatste drie de gegevens uit het bovenste venster weer.

De grafieken zijn onder elkaar op een bladzijde geplaatst om zo te laten zien waneer de trend begint te veranderen voor de verschillende plaatsen. Het hoogtepunt is met een gele lijn gemarkeerd. Duide-lijk is dat de trend Regenboogpad continu dalend is ; voor het Broekplein een daling met een stijging rond 2013 (grote hobbel) en vervolgens een daling; voor de bibilotheek is een soortgelijke grotere hobbel maar toont nu sinds kort ook een daling, terwijl voor de Clinckenburgh de daling pas recente-lijk ingezet is.

Voorspeld lawaai van avond vluchten in komende maanden.

We kunnen nu afvragen of we kunnen voorspellen op welk nivo het lawaai het komend half jaar zich zal bevinden. Daarvoor hebben we de bestaande trend proberen te fitten in een voorspellingsmodel en proberen dat dan te extrapoleren voor 6 maanden. Nu zijn er verschillende modellen mogelijk als het gaat om voorspellingen te doen. Een van de meest praktische is het zgn. Holt-Winters model dat de gebaseerd is op een exponentiële verwachting. Dat klinkt heel ingewikkeld maar laten we toch proberen een intuïtief idee te geven wat het inhoudt. Stel dat je in aandelen op de beurs wilt beleggen. Als je dan wilt voorspelen wat de koers van een aandeel wordt, is het heel goed om de laatste koers als uitgang te nemen. Dus als we vandaag de koers van een aandeel Shell moeten voorspellen dan nemen we de koers van gisteren. Stel dat we de voorspelling iets ingewikkelder maken en meer gege-vens gebruiken door bijv. het gemiddelde van de laatste twee koersen nemen. Misschien is dat een beter schatting er van uitgaande dat we door het gemiddelde te nemen de fouten van er boven en er onder schatten tegen elkaar laten wegvallen. Maar stel dat we de gegevens van de afgelopen 6 maanden willen nemen, dan zou je willen dat alleen de meeste recente gegevens zwaar-der worden meegenomen dan die van vijf, zes maanden terug. Dit wordt nu gedaan in het exponentie-le model van Holt-Winters, het “exponential time-series model “of ETS model.

Als voorbeeld laten we hier de fit zien van een ETS model toegepast op de data van de bibliotheek. Het model schat niet de pieken erg goed maar wel de algemene trend en buigt mooi mee met de laatste gegevens over 2015. (zie eerste grafiek op pag.7)

In de tweede grafiek staan de voorspellingen voor de maanden tot dec2015. Voor het Regenboogpad is een lichte daling te verwachten. Merk op dat we voor de andere plaatsen soortgelijke ETS grafieken kunnen opstellen met een goede fit en waarvan de verwachting is dat er een lichte dalende trend is met waarden onder de 40 db.A. In ieder geval geen ommekeer naar een stijgende trend die boven de 45 db.A uitkomt. Voor degenen die precies de waarden willen weten voor de komende maanden en ook het betrouw-baarheidsinterval van hoogste en laagste grens, wordt verwezen naar het aanhangsel. Tot slot worden in de laatste grafiek de verwachte waarden voor het lawaai van vliegtuigen in de avond getoond. Broeiplein en Clinckenburgh zijn koplopers , terwijl voor de bibliotheek en het regenboogpad de waarden lager liggen. Voor degenen die precies de waarden willen weten voor de komende maan-den en ook het betrouwbaarheidsinterval van hoogste en laagste grens, wordt verwezen naar het aan-hangsel.

�6

�7

�8

Tot slot worden in de laatste grafiek de verwachte waarden voor het lawaai van vliegtuigen in de avond getoond.

Konkluderend mogen we vaststellen dat de recente cijfers een dalende trend laten zien in het lawaai dat vliegtuigen op deze 4 plaatsen produceren in de avond en nachtelijke uren. Het ligt in de bedoeling om over een half jaar deze trendberekeningen te checken met de werkelijk gemeten waarden zodat de inwoners van op de hoogte blijven van eventuele vliegtuighinder.

�9

Biblio&

clinckenburgh&

Regenboogp&

broekplein&

30&

32&

34&

36&

38&

40&

42&

44&

46&

Jun815& Jul815& Aug815& Sep815& Oct815& Nov815& Dec815&

in#db.A.#

Verwachte#waarden#lawaai#vliegtuigen#in#avond#

Aanhangsel 1. Tabel van verwachte waarden Lawaai van Vliegtuigen in Avond in db.A

Regenboogpad Point Forecast Lo 80 Hi 80 Lo 95 Hi 95

Jun 2015 37.3 31.3 43.4 28.0 46.7

Jul 2015 36.3 30.1 42.4 26.9 45.7

Aug 2015 37.8 31.6 44.0 28.3 47.3

Sep 2015 34.6 28.3 40.9 25.0 44.2

Oct 2015 35.8 29.4 42.1 26.1 45.5

Nov 2015 34.0 27.6 40.4 24.2 43.8

Dec 2015 33.9 27.5 40.4 24.0 43.8

Bibliotheek Point Forecast Lo 80 Hi 80 Lo 95 Hi 95

Jun 2015 43.8 40.5 47.2 38.7 49.0

Jul 2015 34.6 31.1 38.0 29.2 39.9

Aug 2015 35.7 32.1 39.3 30.2 41.2

Sep 2015 34.2 30.5 37.9 28.5 39.9

Oct 2015 33.1 29.3 36.9 27.3 39.0

Nov 2015 33.5 29.6 37.5 27.5 39.5

Dec 2015 35.2 31.1 39.2 29.0 41.4

Clinckenburgh Point Forecast Lo 80 Hi 80 Lo 95 Hi 95

Jun 2015 40.4 36.6 44.2 34.6 46.3

Jul 2015 39.1 35.0 43.2 32.9 45.3

Aug 2015 38.0 33.7 42.3 31.4 44.6

Sep 2015 39.4 34.9 43.9 32.5 46.3

Oct 2015 39.2 34.4 43.9 31.9 46.4

Nov 2015 38.9 33.9 43.8 31.3 46.5

Dec 2015 38.8 33.7 44.0 30.9 46.8

Broekplein Point Forecast Lo 80 Hi 80 Lo 95 Hi 95

Jun 2015 44.3 35.6 53.0 31.0 57.6

Jul 2015 44.6 35.6 53.5 30.9 58.3

Aug 2015 37.2 28.0 46.3 23.1 51.2

Sep 2015 42.9 33.5 52.3 28.5 57.3

Oct 2015 41.6 32.0 51.3 26.9 56.4

Nov 2015 38.4 28.5 48.3 23.3 53.5

Dec 2015 37.8 27.7 47.9 22.4 53.3

�10