道路交通噪声预测声源简化研究

2019-01-23马佳文

资源节约与环保 2019年5期

陶萍马佳文

（上海清宁环境规划设计有限公司上海 200051）

引言

根据我国颁布的相关文件内容得知，道路交通噪声声源可被简化为一条位于道路中心线的线声源，有的国家将每一条车道看成一条线声源，并根据其精度要求将道路等效为一条或者两条线声源，也有国家将声源简化为两条位于路肩内3.5米的线声源，对此，本文通过对道路交通噪声预测方法的分析，提出相应的声源简化研究。

1 道路交通噪声测试方法

1.1 单车源强测试

该项测试主要是为了研究单车源强是否会受到车辆类型、车辆速度、道路坡度以及气候条件的影响。研究结果表明源强与车辆速度、坡度、路面类型等均有关系，各预测模型都提出了相应的修正参数[1]。

1.2 单车噪声指向性测试

该项测试主要探究声源在垂直方向上是否存在指向性，根据指向性测试研究道路交通噪声的声源情况。户文成等人在《道路交通噪声预测模型实践探析》中使用ASJ模型和CNOSSOSEU模型，测试后发现车辆噪声在水平方向上不够明显，在垂直方向上容易受到车身遮挡影响，其指向性比较强。

1.3 单车等效声源高度测试

该测试是为了研究道路交通噪声声源的高度。户文成等人在《道路交通噪声预测模型实践探析》中使用CNOSSOS-EU模型，将声源简化后高度定为0.05米，我国噪声评价中也是将车辆简化为0.5米高的点源。

2 道路交通噪声预测声源简化研究

2.1 误差计算

正常情况下，将道路交通内有限长线声源看作是无限长线声源。设定声源接收点距离线声源为r，噪音登记为Lr，道路交通噪声预测声源简化为线声源，随着线声源数量增加，声源与道路声源之间的变化趋势越来越接近，道路交通噪声预测结果也会更加接近真实情况。因此，将两车道的噪声简化为一条线声源与两条线声源，可以计算出声源接收点的噪声值，探究二者之间是否存在误差。

假设两条车道宽度为D，声源接收点和道路边缘之间距离有L米，当道路交通噪声预测声源简化为一条线声源的时候，线声源就在道路的中心线，那么接收点和线声源之间的距离为L+D/2。如果将道路交通噪声预测声源简化为两条线声源，如果行驶的车辆速度相同，声源能量一样，那么两条线声源在某一处距离时声级相等。李宪同等人在《道路交通噪声预测声源简化研究》中探究了两条线声源与一条线声源道路交通噪声测试的预测结果误差，具体如下中，n=L/D，根据公式可以发现与n之间的变化关系，得到两种简化线声源之间的误差与道路宽度、接收点与道路边缘距离有关。也就是说，道路交通噪声预测声源简化为两条线声源的预测结果比一条线声源结果大，n越小，误差越大；n越大，误差越小[2]。

2.2 基于Predictor-lima预测软件验证

该道路交通噪声预测软件是国外公司研制的，也是目前道路交通噪声预测的主流软件。道路交通噪声预测模式需要根据汽车流量计算噪声值，然后结合车辆的类型、速度以及路面情况修正噪声值，在Predictor-lima预测软件的应用下，得知n和误差之间的变化规律，与上文提到的“道路交通噪声预测声源简化为两条线声源的预测结果比一条线声源结果大”理论一致。

为了验证该结论，乐晓妍在《城市道路噪声特性研究及噪声地图信息系统构建》中进行详细阐述，并做了有关测试。检测人员选择了北京北苑东路道路，该道路属于双向四车道，道路中间有一条绿化带，道路宽度为20米。工作人员在距声源不同距离处设置了四个观测点。实验发现，简化为四条线声源的预测结果与实测值更加接近，且简化为四条线声源与简化为一条线声源引起的误差和n之间变化规律趋于一致。这就说明了前面的公式推导与预测验证的正确性，也说明简化为与车道数相同的线声源比简化为一条线声源的结果更加精准。

2.3 声源优化分析

实际道路中，经常存在八车道或者十车道的情况，将道路交通噪声预测声源简化为与车道数相同时，建模工作比较复杂，建议将其简化为两条线声源。根据上文提到的误差分析，李宪同等人在《道路交通噪声预测声源简化研究》中研究出超过四车道的道路交通噪声预测声源结果，当车道数量超过六条时，道路交通噪声预测声源简化为与车道数相同的线声源和两条线声源之间误差低于0.5dB，因此，可以将车道数较多的道路噪声声源检测全部简化为两条线声源，得到的结果精确度较高。