道路交通噪声预测模型分析及实证研究

王芸

摘要：国外相继开发出基于当地道路交通噪声预测模型，国内也以规范和导则相继发布交通噪声的各种预测模型。本文通过对国内外常用道路交通噪声预测模型实测结果对比，找到符合我国噪声评价工作的预测模型。

关键词：交通噪声；预测模型；对比分析

我国道路噪声环境影响评价常用噪声预测模型有三种：一国家环保部发布的《环境影响评价技术导则声环境》（HJ2.4-2009）（下称2009声导则模型）；二国家交通部发布的《 公 路 建 设 项 目 环 境 影 响 评 价 规 范 》（JTGB03-2006）（下称2006规范模型）；三德国Cadna A软件。本文对此三种道路噪声预测模型与实测结果对比，以此找到最适合我国噪声评价的预测模型及参数。

1 国内常用道路交通预测模型及软件比较

车速，单车辐射声级以及距离衰减项是交通噪声预测主要影响因素，我国2009导则模型与2006规范模型、Cadna A三种不同交通噪声预测模型对上述三因素的区别为：

车速：2009导则模型中没有明确给出计算方法；2006规范模型中根据不同车型速度、车型比等参数进行计算；Cadna A使用软件限速。

单车辐射声级项：2009导则模型中没有明确给出计算方法；2006规范模型中根据不同车型的平均车速进行计算；Cadna A软件将车型分为汽车、卡车两类进行源强计算。

距离衰减项：2009导则模型中以10为衰减系数，统一按照线声源的计算方法来计算距离衰减量；2006规范模型中以10和15为衰减系數，并将噪声源按照点和线两种不同生源进行距离衰减计算；Cadna A软件衰减系数为20，将空气与距离衰减合并。

2 模型验证

本文在选择路段上，分别用五种预测模式对道路噪声预测，预测结果与监测现状结果比较。

2.1 路段参数

本文测量路段为主干道，双向八车道，沥青路面，路基宽60m，设计车速为60km/h。

2.2 监测方案

在道路中心线两侧间隔40-200m，每间隔20m处设监测点进行噪声监测。同时记录车流量和车速。

2.3 预测模式

根据主要参数项，如各型车的平均辐射声级、车速、距离衰减等来设计五种预测模式。

预测过程中车流量全部为实测。模式一至四以2006规范模型和2009导则模型为基础，模式五为Cadna A 模式。具体内容如下：

模式一：实测车流量，车速按2006规范模型计算，距离小时交通量大于300辆/h时，距离=101g（7.5/r）；小时交通量大于300辆/h时，距离=151g（7.5/r）

模式二：实测车流量，车速按2009导则模型计算，不考虑车道小时交通量，距离=101g（7.5/r）；

模式三：实测车流量，车速分别按设计车速的90%、80%折减，不考虑车道小时交通量，距离=101g（7.5/r）；

模式四：实测车流量，小时交通量大于300辆/h时，距离=101g（7.5/r）、小时交通量大于300辆/h时，距离=151g（7.5/r）

模式五：实测车流量，设计车速，将空气吸收和距离衰减项合并，衰减系数取20。

2.4 预测结果

（1）随距离整体衰减趋势分析。从上文中可以看出，模式一、四以及Cadna A软件的预测结果与实测数值最为相近。剩余监测模型基本都比实测噪声值高。

（2）车速影响分析。模式三种事先设计出车速，通过实际监测结果可以看出，所有监测车辆实际运行速度均比设计车速略低，因此可以判断出模式三预测结果与采用实际车速预测结果有一定偏差。模式一中车速以2006规范模型来计算，模式四车速以实测为依据，两种测量结果差别较小，由此判断二者预测结果也最为相近。

（3）距离衰减系数取值的影响分析。模式一和模式二对比，可看出距离衰减系数值对噪声预测结果有影响。模式一采用2006规范模型，当交通量大于300辆/h时，取衰减系数10，当交通量小于300辆/h时，取衰减系数15；模式二采用2009导则模型，衰减系数取10，与交通量无关。由此，实际车流量小于300辆/h时，距离衰减系数取15噪声衰减快，因此采用模式一更接近实际情况。

（4）Cadna A 模式计算结果分析 。Cadna A 软件中参数取值与其他预测模式不同，本次研究将现场统计的大型车作为软件重型车输入，将设计车速的60km/h作为软件中的限速输入，并对各种车型的单车辐射声级进行适当修正，Cadna A预测结果整体来看昼间比现状监测值高、夜间低，但其整体衰减趋势与实测值较接近，尤其是远距离的衰减效果。

（5）绝对误差。从前文的预测结果可以看到，模式一、四以及CadnaA软件与实测结果基本接近，剩余几种预测模型都对实测噪声值估计不准误差较大。

无论哪种模型与实际监测都会有一定的误差，通常是距离道路中心线越远误差越小。而Cadna A软件不考了距离道路中心线的距离，因此，该软件计算结果与实测数值误差基本相同。

2.5 模型验证结论

模型预测结果的准确度受到车流量、车速以及衰减距离的影响，因此，从上述模型分析中可以看出，采用实测车速或者2006规范计算的车速，将车流量大小作为距离衰减系数设定依据时，其预测结果与实际情况更为接近。

结合前文的研究结果，建议在进行道路噪声预测时将2006 规范模型和2009声环境导则模型相结合，车速可以采用类比，对于不同车型的平均辐射声级建议采用2006规范模型进行计算，类比结果会存在一定的误差同时缺少明确定论。如果可以找到预测区一定量的相似道路实测噪声监测结果，可进行模型验证及源强修正，同时也可考虑采用Cadna A 软件。