灰關聯熵分析在達州城區交通環境噪聲治理中的應用研究

鄒小林 唐海軍 謝婧 甘娟 彭海瓊 李浪蛟

摘 要：為解決城市交通噪音污染等問題，現選擇達州市主城區進行研究。通過對造成達州市交通噪音污染的因素進行分析，利用matlab等數學軟件對數據進行處理和編程，建立與污染因素相關的灰色模型，作灰關聯熵分析出影響達州交通噪聲的主要污染因素，并通過查閱文獻資料確定達州噪聲的污染級別。最后根據研究結果提出控制噪音污染的相關建議。

關鍵詞：噪音污染的因素 灰關聯熵分析 達州市

中圖分類號：S565.3 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）07（b）-0048-02

隨著經濟發展，路網系統越來越復雜，人口、車流量等的增加，交通噪音污染加劇。噪聲污染源一般來源于交通、生活、工業等，其主要因素為人口數量、車流量、道路規劃完整度、交通管理程度、綠化等。本文通過網上查閱，實地考察采取數據，對灰關聯系數進行熵分析，為改善城市噪聲污染提供理論依據。

1 模型建立與求解

1.1 灰關聯分析法

灰關聯分析是貧信息系統分析的有效手段，是指對一個系統發展變化態勢的定量描述和比較的方法，通過灰色關聯度來分析和確定系統因素間的影響程度或因素對系統主行為的貢獻測度。

1.2 計算灰色關聯系數

首先將交通噪聲聲級視為被影響因素數據x0（k），將影響因素設為xj（k）。

將影響因素設為xj（k），所以建立下列公式：

比較數列Xi對參考數列X0在第k個指標上的關聯系數，其中ρ∈[0，1]為分辨系數；minmin|X0（t）-Xt（t）|，maxmax|X0（t）-Xt（t）|分別為兩級最小差及兩級最大差。一般來講，分辨系數ρ越大，分辨率越大，ρ越小，分辨率越小。一般P取0.5。根據（1）式計算表中數據的灰關聯系數如下：

（1 0.876 0.619 0.67） （1 0.802 0.94 0.866）

（1 0.873 0.973 0.974） （1 0.728 0.732 0.748）

（0 0.555 0.333 0.355） （1 0.77 0632 0.785）

1.3 灰關聯系數分布映射

灰關聯系數分布映射的映射值稱為分布的密度值，即：

P1=（0.3158 0.277 0.196 0.212） P2=（0.277 0.222 0.260.24）

P3=（0.262 0.299 0.255 0.255） P4=（0.312 0.227 0.22 0.233）

P5=（0.446 0.247 0.148 0.158） P6=（0.314 0.242 0.198 0.246）

1.4 計算灰關聯熵

由熵定律可知，當序列xj的灰關聯熵最大時，灰熵關聯度越大，說明該因素影響越顯著， 從而分析熵的大小來確定主要因素。

計算得到的熵值如下：

H1=1.369，H2=1.382，H3=1.385，H4=1.376，H5=1.28，H6=1.373。

2 結論分析與建議

2.1 分析

通過以上灰關聯分析法計算，得到灰關聯熵值大小比較H3>H2>H4>H6>H1>H5。以上熵值說明達州市噪音污染主要因素為交通管理程度，其次分別為平均路寬、綠化程度、車流量、人流量、重型車數量。達州市平均噪聲分貝為70dB左右，屬于輕度污染。由于達州許多道路交叉口較多，交通流量大，而紅綠燈、路標設施、交警人員分配等不夠合理，民眾交通意識差，經常會造成交通堵塞，鳴笛等現象而造成噪音污染。同時道路規劃不夠完整，路面窄小，熱鬧地段小商販居多，使得人流量與車流量此時相比增加；同時綠化程度不夠大，沒有達到防控噪音的作用。

2.2 方案

根據結果分析，對降低噪聲污染提出以下方案。

（1）合理規劃紅綠燈的數量，加強交通管理，大力提高人們的交通意識，對亂鳴笛等現象采取強制管理。

（2）道路加寬，開設專門人行道，優化噪聲敏感區域周邊路網的交通組織。

（3）在道路與接受點之間種植綠化林帶，利用植物對聲波的反射和吸收作用降噪。

（4）合理控制交通流量，特別需限制載貨汽車的通行。

（5）在源頭上，采取消聲或阻尼減震等技術控制噪音，同時修整路面，減小摩擦。

（指導教師：唐海軍）

參考文獻

[1] 司守奎，孫兆亮.數學建模算法與應用[M].北京.國防工業出版社，2011.

[2] 鄧聚龍.灰色系統基本方法[M].武漢：華中理工大學出版社，1988.

[3] 李學全，李松仁，韓旭里，等.灰色系統理論研究（1）：灰色關聯度[J].系統工程理論與實踐，1996，16（11）：92-95.