城市主要道路交通噪声测试及分布规律

王尧，刘岩，杨冰，钟志方

(1.大连交通大学 交通运输工程学院，辽宁 大连 116028;2.大连交通大学 机械工程学院，辽宁 大连116028)*

0 引言

随着国家经济实力的增强和人们生活水平的提高，对生活环境质量要求与关注度也随之增长.噪声对人们生活的影响已经不容忽视.在噪声评价中，人们最为关注的是与居住、生活、工作等相关环境的声级水平.由于现代化城市建设过程中，土地资源有限，其中包括居民住宅在内的建筑物多向高层发展，商业设施、学校、交通集散点相对集中，密集的交通线路横贯其中，这些都会导致噪声源与接受点的相对距离较近［1］.并且随着交通事业的发展，城市道路在城市面积中所占的比例越来越大，伴随着城市道路的增多和车流量的增加，城市道路交通噪声对城市声环境的污染权重也在显著增加［2］.因此，测试不同路况的道路交通噪声值，研究其噪声分布规律对于改善城市道路交通噪声和减振降噪研究具有较高的参考价值［3］.

1 实验设备及测点布置

1.1 测试设备

测试采用HEAD Acoustics噪声与振动分析系统完成.该系统由Artemis测量分析软件、HPS IV数字式回放系统、双耳信号采集器、声学和振动传感器、SQLab II 60通道数据采集记录器及前端等组成.

1.2 测点及采样时间选择

1.1.1噪声采样点选择

本试验主要选择某城市某区具有代表性的路况作为采样点，主要基于以下考虑:①该研究区域包含了不同噪声敏感点及路况，包括学校、医院、住宅小区、立交桥和十字交叉路口;②该研究区域在采样城市中占有比较重要的位置，包含商业圈、政府机关、学校等［4］.

1.1.2 采样时间选择

测试时间选择7时～9时的早高峰时间，由于此段时间内道路上车辆通过量较大，对道路交通噪声影响相对较大，选此时间段作为噪声采集时间具有较高的参考与研究价值.

2 测试结果分析

2.1 研究方法

测试相应噪声敏感点的声压级.测点每次取样测量20 min的等效A声级.考虑到成年人与儿童的身高差异，在布点时，将同一测试位置测点设为1.2 m和1.6 m两种，测点选在两路口之间，道路边人行道上，离车行道的路沿20 cm处.噪声采集时，进行20 min不间断采集.采集后，使用噪声与振动测试分析系统，对采集的声压级进行分析，旨在对以下几种情况进行道路交通噪声分析与对比:①同一路段，道路两侧噪声;②不同路况，道路噪声;③同一路段，不同路况噪声;④不同噪声敏感点之间的道路交通噪声.

2.2 基础数据分析

2.2.1 学校门前的噪声测试及分析

因为学校属于噪声敏感点，故选择该研究区域内某大学作为采样对象，选择该学校正门前平直路作为采样点.如图1所示，该测试区域设置4个测点，分别布置在学校门前人行道上，即A、B点，并在垂直于道路的另一侧设置测点，即C、D点，同一位置两测点高度分别为1.2 m和1.6 m.

测试频谱图如图2所示，从图2可以看出，学校门口平直路两侧噪声的声压级走势基本相同.该路段的道路交通噪声在63～2 000 Hz范围内呈上升趋势，在1 600 Hz内达到峰值67.1 dB(A).该路段在早高峰时期，车辆通行量较大，虽然该学校校门临街，但是校内建筑物离道路有一定距离，因此避免了道路交通噪声对学校正常工作的影响.

图1 学校门前布点图

图2 学校门前平直路两侧交通噪声频谱图

2.2.2 十字交叉路口的噪声测试及分析

十字交叉路口设有交通信号灯，在汽车遇红灯停止与绿灯通行时，对道路噪声的贡献量有一定差别，故十字路口属于研究中的重要采样点.交叉路口布点图如图3所示.测点E、F和O、P设置在路口停止线之后，高度分别为1.2 m和1.6 m.测点E、F与图1中测点A、B在同一条道路上，属两种不同路况，测点O、P与测点C、D同理.

图3 十字交叉路口布点图

图4 交叉路口噪声频谱图

交叉路口的噪声频谱图由图4所示.从图4可以看出，交叉路口噪声在3 150 Hz达到峰值67.2 dB(A).在2 500～5 000 Hz范围内，交叉路口噪声值变动较大.在2 500 Hz以下，同一通行方向，交叉路口测点的噪声值稍高于平直路测点噪声值.在交叉路口，由于信号灯随周期变化影响，汽车在交叉路口刹车或者启动时，会对声压级产生一定影响，此影响在2 500 Hz以上影响较大.

2.2.3 医院门前坡路的噪声测试及分析

因医院属于噪声敏感点，故对医院附近的噪声进行研究.在该研究区域内，医院附近道路类型为坡路.因坡路上车辆行驶状况与平直路有一定差异，因此坡路的道路交通噪声研究有相对重要的研究意义.医院门前布点图如图5所示，医院门前为下坡路段，测点为M、N，医院对面道路为上坡路段，测点为J、K，测点高度分别为1.2 m和1.6 m.

图5 医院门前坡路布点图

由图6频谱图可知，测点噪声值在1 250 Hz以下呈阶段式上升，在1 250 Hz出现峰值，即上坡路段噪声峰值为66.8 dB(A)，下坡路段噪声峰值为59.5 dB(A)，噪声声压级在2 500～5 000 Hz范围内波动较大.上坡路段的声压级普遍高于下坡路段.分析其原因为，由于车辆在上坡行驶时，需要加大动力，发动机噪声等会对道路交通噪声产生更大影响，因此上坡路段噪声值普遍高于下坡路段.在下坡行驶过程中，由于需要刹车等操作，在2 500～5 000 Hz范围内，噪声会出现一些阶段性峰值.

图6 医院前道路交通噪声频谱图

2.2.4 隧道入口与出口的噪声测试及分析

隧道属于城市道路交通中不容忽视的道路状况，并且由于隧道的通行量较大，因此对于其噪声研究有较高应用价值.隧道入口与出口的布点图如图7所示，在隧道入口处设置测点S、T，在隧道出口处设置测点G、H，测点高度分别为1.2 m和1.6 m.

由图8频谱图中可以看出，在315 Hz以下，隧道出口处噪声普遍低于隧道入口处噪声.隧道入口处噪声在1 250 Hz达到峰值66.8 dB(A)，隧道出口处噪声在1 000 Hz达到峰值71.1 dB(A).由于空气为可压缩弹性体，在汽车行驶进入隧道时，对隧道中的空气进行了一定程度的压缩，此部分空气在隧道出口处释放，因此在隧道出口处，声音较响，声压级较高.在隧道中，气动噪声对整体噪声值的影响较大.隧道入口处，由于汽车驶入隧道时，会减速行驶，由于发动机噪声等对噪声影响较大，因此在低频范围内隧道入口处噪声值高于出口处噪声值［5］.

图7 隧道入口处与出口处布点图

图8 隧道入口处与出口处噪声频谱图

3 结论

通过对所选区域道路交通噪声进行噪声采集与分析，得出以下结论:

(1)平直路路段道路两侧交通噪声的等效声压级在同一时段相差不大，道路噪声在1 600 Hz内达到峰值67.1 dB(A);

(2)同一路段同一通行方向上，在2 500 Hz以下，交叉路口测点的噪声值稍高于平直路测点噪声值.交叉路口噪声在3 150 Hz达到峰值67.2 dB(A)，在2 500～5 000 Hz范围内易出现阶段性峰值;

(3)同一路段中，上坡路段的噪声值普遍高于下坡路段噪声值.坡路上测点噪声值在1 250 Hz以下呈阶段式上升，在1 250 Hz出现峰值，即上坡路段噪声峰值为66.8 dB(A)，下坡路段噪声峰值为59.5 dB(A)，在2 500～5 000 Hz范围内波动较大，易出现阶段性噪声峰值;

(4)在315 Hz以下，隧道入口处噪声值普遍高于隧道出口处.隧道入口处噪声在1 250 Hz达到峰值66.8 dB(A)，隧道出口处噪声在1 000 Hz达到峰值71.1 dB(A).

［1］马蔚纯，林健枝，沈家，等.高密度城市道路交通噪声的典型分布及其在战略环境评价(SEA)中的应用［J］.环境科学学报，2002，22(4):514-518.

［2］卢新天.我国城市交通发展方向的思考［J］.冶金矿山设计与建筑，2002，34(3):12-18.

［3］郭程轩，甄坚伟.广州市交通环境可持续发展研究［J］.热带地理，2003，23(1):54-57.

［4］陈仁道.关于城市交通环境影响因素的几点看法［J］.交通科技，2002，5:77-78.

［5］张锐，黄晓明，赵永利，等.隧道噪声的调查与分析［J］.公路交通科技，2006，23(10):29-40.