基于层次分析法的不同路段噪声评价

乔 跃 陆继岩 倪艳姝

（1.绥化学院电气工程学院 黑龙江绥化 152001；2.黑龙江交通职业技术学院 黑龙江齐齐哈尔 161000）

近年来随着经济的发展，城市机动车数量增加、交通干线迅速发展，商业区及工业区在城市也迅猛发展，商业区及工业区周围车流量也日渐增多，且附近噪声也日益加重，严重影响附近居民生活和健康。由于噪声的影响因素比较多，不同路段道路交通运行状态不一样，则其噪声主要影响因素也会随之改变。在较早的研究中，对噪声的防治只是注重声屏障本身的降噪性能，由于不同路段的噪声主要影响因素不一样，则声屏障的降噪效果也不同，所以本文通过层次分析法来分析不同路段的噪声影响主要因素，从影响因素入手，而非声屏障本身。为了找到受噪声困扰严重的路段的主要噪声影响因素，运用层次分析法来确定各因素权重。本次研究选择路段为工业区及商业区附近路段，因为工业区及商业区路段噪声相较于普通路段受噪声污染严重，且工业区及商业区路段噪声的主要来源具有明显不同，所以选取工业区及商业区路段做为研究路段，找出工业区及商业区路段的噪声主要影响因素，然后采取有针对性的降噪措施，实现有效降噪。

一、数据调研

噪声的影响因素有很多，本次调研3种评价因素即车流量、车速及路面状况，运用德尔菲预测方法，分别找10位专家进行打分，10位专家首先根据自己的多年研究经验进行初步打分，然后对专家的反馈意见进行汇总，再将10位专家的预测结果分别发送到每一位专家，每一位专家再根据其他专家的反馈意见加以修改，如此反复三次，最终确定各位专家的反馈结果，整理汇总后如表1和表2。

表1 商业区最终汇总结果

表2 工业区最终汇总结果

表1表示在商业区附近道路上，车流量相对于车速明显重要，专家打分为5分；车流量相较于车速稍有重要，专家打分为3分；路面状况相较于车速稍有重要，专家打分为2分。表2表示在工业区附近道路上，车速相对于车流量比较重要，专家打分为4分；路面状况相较于车流量稍有重要，专家打分为2分；路面状况相较于车速稍有重要，专家打分为2分。

二、不同路段噪声影响因素分析

分析每一路段（商业区及工业区）的影响因素影响程度的大小，清楚了解每一路段的主要影响因素。为了实现这一目标，采用层次分析法来确定商业区路段及工业区路段的主要影响因素的权重，根据主要影响因素来确定不同路段的噪声防治方法。首先以不同路段噪声水平好坏为目标层，以车流量、车速及路面状况为准则层，如图1所示。

图1 目标层及准则层结构图

依据德尔菲法所得到的各准则层与目标层之间的关系，进行各因素对目标权重的计算。

（一）构造商业区及工业区路段判断矩阵。判断矩阵的构造依据德尔菲专家预测法得到，根据表1和表2所得到的数据来建立判断矩阵，在商业区得到的判断矩阵用A商表示，在工业区的判断矩阵用A工表示。

（二）计算各指标的权重。各指标的权重代表了基准层（即车流量、车速、路面状况）相较于噪声的影响程度。由于在运用层次法来判断矩阵A确定权重Wi方法很多，本文采用方根法。

对上述结果进行归一化处理得到：

式中：k为准则层和指标层的个数。

（三）进行一致性检验。

表3 一致性指标RI取值表

若CR<0.1，则通过一致性检验，上述计算结果有效。

由以上分析得到，在商业区路段CR商=0.086<1，说明通过一致性检验，在商业区影响因素车流量、车速及路面状况的权重分别为0.649、0.122、0.299在商业区路段主要影响因素为车流量，其他因素车速、路面状况影响相对较小；工业区路段CR工=0.68<1，说明通过一致性检验，在工业区路段影响因素车流量、车速及路面状况的权重分别为0.149、0.376、0.474，在工业区路段车速及路面状况对噪声的影响比较重要，而车流量的影响较小。

三、总结

（一）通过德尔菲法调研整理了10位专家对车流量、车速及路面状况对于不同路面的噪声影响状况，给予相应打分得到判断矩阵。

（二）利用层次分析法得到商业区路段的主要影响因素为车流量，所以针对商业区路段可通过降低车流量来实现降噪，也可通过找到车流量主要存在频率范围，根据此范围在道路两侧放置能够降低车流量噪声的声屏障。工业区路段的主要影响因素为车速和路面状况，其中路面状况对噪声的影响较大，主要是因为工业区路段车流量相对较小，所以车速比较快，路面状况和车速相较于车流量就明显。所以针对工业区路段可通过改善路面状况来实现降噪，例如路面采取降噪措施或材料；由于工业区车流量较少，车速较大，车速也成为工业区路段影响较大的噪声源，则可在工业区路段采取限速措施；或检测工业区路段大部分车辆的车速范围，然后检测噪声频率，设置针对降低工业区路段噪声频率的声屏障。