基于实测分析车流量与噪声的关系
2014-08-10孙凤英
孙凤英 乔 跃
(东北林业大学,黑龙江 哈尔滨 150040)
基于实测分析车流量与噪声的关系
孙凤英 乔 跃
(东北林业大学,黑龙江 哈尔滨 150040)
通过对哈尔滨市交通量状况、噪声状况进行调研分析,得出了交通噪声在最初阶段呈显著递增的关系,并指出当交通流量达到一定数量后,其递增关系不再那么明显,同时用Cadna/A软件进行仿真对比分析加以验证,为城市降噪技术提供参考。
噪声,车流量,仿真
0 引言
近年来,由于城市进程加快和汽车保有量的急剧增加,道路交通噪声污染日趋严重,噪声已被列入城市“四大公害”。各大城市居民正被交通噪声所困扰。国内外研究表明,交通噪声与交通流诸因素存在很大关系,其中车流量的影响是最大的。通过对哈尔滨市部分道路交通量与噪声的数据调查,找出了车流量与噪声之间的关系,为城市道路的规划、交通噪声污染的治理提供技术支持。
1 不同条件下车流量与噪声的试验
1.1 试验选点及注意事项
试验地点选取:试验地点选择时主要应考虑以下两个因素:背景噪声干扰要小;所选道路路段交通流不受交织区分合流的影响。
气象条件:测量在无雨雪、风速小于5 m/s的天气条件下进行。
监测时间:周一到周五正常工作时段。
1.2 同一道路固定监测点试验
1)试验选点及测量方法。
东北林业大学正门前的和兴路为昼间交通量很大,车型较为复杂、道路线型为直线的城市快速路,交通噪声对两边的生活环境影响很大,所以,在这里设置测量地点来研究车流量对交通噪声的影响程度。具体路段为东北林业大学至林业总医院路段。
2)数据与结果。
在以上路段监测时,按早高峰和平峰划分时段(7:00~12:00和13:00~18:00)测试,测试结果见表1。
表1 林业大学至林业总医院路段车流量与噪声数据表
从表1中可以看出,当机动车流量从3 864辆/h增大到4 380辆/h时,其产生的道路交通噪声也从75.4 dB增大到76.1 dB,但东北林业大学至林业总医院路段交通流量从4 380辆/h继续增长到6 120辆/h,其产生的道路交通噪声增加的幅度较小,最后逐渐趋于平缓。
1.3 不同道路,相似监测点试验
1)试验选点及测量方法。
选择在无雨、无雪的晴朗天气且风速小于5 m/s的条件下进行了测量。选择路段南直路、果戈里大街。监测时间为周一到周五正常工作时段(07:30~11:30和13:30~17:30),每个测点间隔1 h测量一次,每次测量60 min,获得八组数据。同一天、同一时间、相似监测点测量。
2)数据与结果。
南直路,果戈里大街同一天、同一时间段相似监测点的道路交通噪声数值及车流量数据见表2,表3。
表2 南直路车流量与噪声数据表
表3 果戈里大街车流量与噪声数据表
由表2,表3和图1可知,车流量在2 000辆/h~3 000辆/h时,噪声随车流量的增加而迅速增大,在超过3 000辆/h时噪声随车流量的增加略有增大,但变化不明显。总之总体趋势都是先随车流量的增加而明显增加,然后增加不是很明显,不同道路条件下增加幅度也不同,达到缓慢的拐点也不同。
2 运用Cadna/A软件进行仿真分析
2.1 接受点高度为3 m的仿真结果
在Cadna/A软件中,建立一城市道路模型,模型建立后,通过改变不同流量来分析噪声的变化。
设置流量Q=2 000辆/h(其中重车所占比例为15%),车速V=30 km/h。对所需要计算的区域,划分网格,网格长、宽均为10 m,接受点高度为3 m,然后进行仿真分析,得到3 m高处噪声级分布图见图2。
对所建立的模型,更改流量Q=4 000辆/h,其他条件不变。然后通过Cadna/A软件进行仿真计算,得到3 m高处水平噪声级分布图见图3。
对所建立的模型,更改流量Q=7 000辆/h,其他条件依旧不变。然后通过Cadna/A软件进行仿真计算,最终得到3 m高处水平噪声级分布图见图4。
通过仿真分析可知,保持交通流车速、车型比不变,当车流量由2 000辆/h增加到4 000辆/h,对比分析图2与图3,可知住宅楼3 m高处水平噪声级都相对增加,增加了2 dB(A);对比分析图3与图4,其他条件不变,当车流量由4 000辆/h增加到7 000辆/h时,住宅楼前的噪声级相对增加了1 dB(A)。
2.2 接受点高度为8 m的仿真结果
同理,其他条件不变,将接受点高度设为8 m。测得流量Q为2 000辆/h,4 000辆/h,7 000辆/h时得到的仿真结果可知,保持交通流车速、车型比不变,当车流量由2 000辆/h增加到4 000辆/h,可知住宅楼8 m高处水平噪声级都相对增加,增加了2 dB(A)~3 dB(A);当车流量由4 000辆/h增加到7 000辆/h时,住宅楼前的噪声级相对增加了1 dB(A)~2 dB(A)。
通过试验及仿真分析,噪声随车流量变化总体趋势:当车流量不是很大时,噪声随流量的增加而增加,幅度较大;当车流量增加到一定程度时,随车流量增多增加幅度较小。离噪声源越远噪声级越小。
3 结语
通过试验及仿真分析,得出交通噪声与车流量之间关系不是呈线性增加的,车流量不是很大时增加速度较快,达到一定程度后缓慢增加。找出了车流量与噪声关系,可以为声屏障的设置位置提供参考;使交通噪声的防治更为主动和科学。
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Based on the measured analysis on the relationship between the traffic flow and noise
SUN Feng-ying QIAO Yue
(NortheastForestryUniversity,Harbin150040,China)
Through analysis the situation on traffic and noise of Harbin, traffic noise in the initial stage was significantly increasing, when the traffic reaches a certain amount, increasing their relationship is no longer so obvious. By Cadna/A software simulation analysis verified, to provide the reference for the city noise reduction technology.
noise, traffic flow, simulation
1009-6825(2014)30-0194-03
2014-08-13
孙凤英(1957- ),女,硕士,教授; 乔 跃(1988- ),女,在读硕士
TB533.2
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