城市道路交通噪音的測量計算方法探究

曹謙

摘? 要：文章討論了部分城市道路交通噪音的測量計算方法以及降噪措施，發現大幅度降低噪音需要對車輛（發動機、氣體流動、機械和輪胎）進行根本性的重新設計。通過合理的交通分配，結合相應的基礎設施建設，可以有效地降低城市道路交通噪音。

關鍵詞：城市道路;噪音;測量方法;影響因素

中圖分類號：R126.9? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）36-0131-02

Abstract： In this paper， the measurement and calculation methods and noise reduction measures of road traffic noise in some cities are discussed. It is found that greatly reducing the noise requires a fundamental redesign of vehicles （engine， gas flow， machinery and tires）. Through reasonable traffic distribution and the corresponding infrastructure construction， we can effectively reduce the urban road traffic noise.

Keywords： urban road; noise; measurement method; influencing factors

引言

無論在城市還是農村，交通噪音的影響無處不在。城市道路交通噪音被列為社會公害之一[1]。然而，要評價噪音的影響卻不容易。目前的研究更多的集中在城市中心和人口密集地區的道路交通噪音[2]。現有的劑量效應關系大多是基于連續流動的交通。對于間斷流，這些劑量關系并不適用。而且每輛汽車的結構差異，駕駛行為與噪音都有直接的聯系。噪音的真正來源是什么？如何計算？是否有可靠的措施降低噪音水平？

1 測量計算方法

英國道路交通噪音（CRTN）的原始版本沒有計算等效噪音水平，而是計算L10水平[3]。這一水平是由一種統計方法確定，在評估給定噪音的時間中，超過評估時間10%的噪音水平，一般稱之為前景層（背景層的平衡），L10水平用于低流量道路或高排放變化，高水平約3～5dB（A）。CRTN模型中對低流量道路的有額外的校正。

法國的“Guide du Bruit des Transports Terrestres”也給出了勻速交通和加速交通之間的區別。對于30～50km/h的低速行駛速度，輕型車輛與重型車輛存在3～6dB（A）的差距。荷蘭的計算方法還對靠近路口或高速坡道/顛簸處進行了修正[4]。這些修正的最大值約為2dB（A），但是這個值的可靠性目前還在論證中。這些計算方法都對多樣化的道路噪聲排放情況進行了額外的修正。這些修正在2～3dB（A），在較低的一端，直到6～10dB（A）的最大值。

2 十字路口噪音測量

十字路口的測量大多是通過測量長時間內的等效噪聲水平來實現。測量時間通常為1小時或24小時。由于交通流量的變化，峰值水平和主導頻譜取平均值。得出一個平滑的交通噪聲譜，被用于計算里面隔離。這種計算方式一般情況下是正確的，但是車輛加速后其偏差較大。頻譜由發動機的諧波主導，脈沖和音調噪音比連續隨機噪音對人影響更大。交通噪音不具有沖動性，但是也存在例外情況。

3 道路車輛的來源

可以與道路車輛相區別的噪聲源有：（1）發動機/脈動噪音，包括通風系統和排氣。（2）輪胎/路面噪音。（3）空氣動力噪音。

所有的這些噪聲源或多或少都與速度有關。輪胎/道路噪音和空氣動力噪音通常隨著車輛的速度而增加。發動機的噪音與發動機的轉速有更大的關系。圖1給出了發動機噪聲和輪胎/道路噪聲相對于速度的噪聲排放。空氣動力噪音在200～250km/h的運行速度下很明顯。

4 計算方法

協調/想象計算方法給出了輪胎/道路噪聲和發動機噪聲的單獨計算算法。這種單獨的計算方法使得我們可以在具有不同參數的結點上進行計算。在工程計算方法的統計和準確性方面有統一的報告。

圖2a和圖2b顯示了一個路口的模擬。這個模擬基于一個簡單的路口，所有的車輛都需要停下來。由于交通流量小，加上建筑物的遮擋作用，假設交通對路口一側的影響相對較小，在確定考慮的路面水平時可以忽略不計。進出路口車輛的有效車源相距5m，只模擬輕型車輛（第一類車輛），如圖2所示。

根據所作的假設模擬幾個情景的效果是不穩定的。低加速度對高加速度的影響約為4～5dB（A），并且是局部的，因此最高水平通常出現在路口15m內，并且在離路口更遠的地方變的更低。對普通致密瀝青混凝土路面進行了模擬，對于低噪瀝青，其效果會隨著輪胎路面噪聲的降低而提高。使用Harmonoise/Imagine模型進行仿真（如圖3所示）。這是一個簡單道路的模擬，交通從左到右。第一幅噪聲圖給出了以2m/s2的加速度從路口開始加速的交通噪聲水平。右邊的圖給出了持續流動的交通噪聲水平。

5 駕駛行為的影響

生態駕駛方式也被證明對燃料消耗。二氧化碳和交通安全有顯著的積極影響。為了能夠充分利用新型駕駛的優點，該項目的中心思想是提高低轉速（1500～2500rpm）到最高轉速的速度。低轉速產生的噪音更少，所以這個項目有助于減少城市地區的噪音。另一方面，司機也會通過齒輪的改變聽取發動機聲音。

從這些測量結果可以清楚的看出，在速度約為40km/h，輪胎/道路噪聲占主導地位。發動機轉速越高，噪音越大，從一個樣本到10輛測試車輛，在路口處的加速度最大差異約為7dB（A）。所有的車輛都處于最佳狀態，車輛的排氣裝置無損壞。粗略估計，這些車輛在路口加速時的最大差異約為15～20dB（A）。但是對于摩托車數值會偏高。

6 結束語

在十字路口、交通燈處或在道路顛簸處或減速坡道處加速時產生的交通噪音會增大，而輪胎上的噪音相對較小。與生態駕駛相比，激烈的駕駛行為會產生更高的噪音。這些較高的噪音水平高達7dB（A）。若排氣系統損壞，會產生15～20dB（A）的差異。發動機噪聲有較多的純音和諧波成分。它也有更多的低頻噪聲。特別是重型卡車有更多的低頻能量。屏障和立面隔離在低頻段效能較差。所以在室內相對于完全的噪音水平我們有更多的低頻噪音。可識別的諧音的感知相對于輪胎噪音等純隨機噪聲或偽隨機噪聲，給人們帶來了更多的煩惱。生態駕駛行為是一個值得推廣的措施，但執行有一定難度。從駕駛員的角度來看，道路環境等因素會影響其駕駛行為。從汽車本身而言，電動汽車或混合動力引擎也可以有良好的降噪效果。

參考文獻：

[1]薛寶永，葛世亮.不同等級城市道路交通噪聲影響規律研究[J].城市建設理論研究（電子版），2012（23）.

[2]李琦劍.分析環保理念在交通工程施工中的應用[J].人民交通，2019，364（01）：65.

[3]Jiang L， Kang J. Perceived integrated impact of visual intrusion and noise of motorways： Influential factors and impact indicators[J]. Transportation Research Part D： Transport and Environment， 2017（57）：217-223.

[4]Banihani Q ， Jadaan K . Assessment of road traffic noise pollution at selected sites in Amman， Jordan： Magnitude， control and impact on the community[J]. Jordan Journal of Civil Engineering， 2012，6（2）：267-278.