交通噪聲的影響因素研究

李水富 周 璇

(西南交通大學希望學院 四川 成都 610400)

一、引言

隨著城市化水平的不斷提高，城市道路交通網的日臻完善，城市交通需求快速增長，機動車保有量迅速攀升。隨之引發的噪聲污染日趨嚴重。根據2010年環保部公布的《全國城市環境綜合整治定量考核結果的通報》中指出，城市居民對噪音環境質量滿意率僅為62%，排名倒數第二，僅高于空氣質量滿意度[1]。而在城市噪聲源中，道路交通噪聲的貢獻值達50%以上。因此，研究交通噪聲的各影響因素并據此提出相應的對策具有重要的現實意義。本文通過對交通噪聲的產生及傳播進行分析，參考國內研究成果，從交通噪聲的產生和傳播兩個方面論述了各項因素的影響。

二、交通噪聲的產生和傳播

(一)交通噪聲的產生。噪聲是指引起人們不適感而必須用一定措施加以控制的聲音的總稱。噪聲是一種聲音認識，具有聲音的一切特性。由物體的機械振動而產生，振動的物體稱為聲源[2]。在通常情況下，人們往往把那些不希望聽見的聲音稱為噪聲，如建筑噪聲、交通噪聲等。

按照噪聲產生的過程，可將交通噪聲源大致分為兩類：一是與內燃機運轉有關的噪聲，另一類是與機動車行駛有關的噪聲。與內燃機運轉有關的噪聲主要包括內燃機運轉時所帶動的各種附件(如壓氣機、發動機等)發出的噪聲。與機動車行駛有關的噪聲主要包括：傳動機構(變速器、傳動軸、差速器等)的機械噪聲、輪胎出的噪聲、車身(架)振動及和空氣作用所產生的噪聲[3]。

(二)交通噪聲的傳播。交通噪聲在傳播過程中將產生反射、折射和衍射等現象，并在傳播過程中逐漸衰減。這些衰減通常包括聲能隨距離的發散傳播引起的衰減Ad，空氣吸收引起的衰減Aa，地面吸收引起的衰減Ag，屏障引起的衰減Ab等[4]。總的衰減值A則是各種衰減的總和：

A=Ad+Aa+Ag+Ab

(1)

三、交通噪聲的產生特性

交通噪聲的產生受各方面因素的影響，按影響主體的不同主要分為汽車構造系統影響和道路交通影響。

(一)汽車構造系統

1.動力系統機械噪聲。當小車速度小于50-60km/h，大車速度小于60-70km/h時，交通噪聲主要表現為動力系統機械噪聲。

在車輛動力噪聲構成中，主要以發動機燃燒噪聲為主，其強度主要取決于發動機的轉速，與車速大小無關。主要包括：燃燒噪聲、機械噪聲(如齒輪噪聲、氣門機構噪聲、活塞敲擊、噪聲、供油系統噪聲等)、空氣動力噪聲(如進氣噪聲、排氣噪聲等)。其中燃燒噪聲占比達80%以上，其大小主要取決于燃燒方式、燃燒速度和缸體結構。排氣噪聲也是動力噪聲的另一主要噪聲源，在車輛動力噪聲構成中占11.5%，大小與發動機轉速和負荷有關。在不同的轉速下，發動機排氣噪聲差別很大，轉速增加10倍，其排氣噪聲級增加45dB(A)，即排氣噪聲聲強與轉速的4.5次方成正比。發動機有負荷時，由于排氣壓力增加，排氣噪聲也要增加。據測定，在全負荷時，車輛排氣噪聲比空負荷時高15-20dB(A)[5-6]。

2.輪胎噪聲。當小車速度大于50-60km/h，大車速度大于60-70km/h時，交通噪聲主要表現為輪胎噪聲。

輪胎噪聲主要受車速、輪胎花紋及路面狀況的影響。研究表明輪胎噪聲主要取決于車速，其強度隨著車速的增大而增大。在輪胎花紋影響中，縱向花紋輪胎的噪聲比橫向花紋的噪聲小，子午線花紋輪胎的噪聲比斜交花紋的噪聲小。在路面狀況影響中，路面孔隙率是對噪聲影響較大的一個因素。研究表明，路面孔隙率較小時，噪聲的減少量隨孔隙率的增大而快速增大，孔隙率在10% ～15%時，曲線平緩，當孔隙率達到25%時，噪聲減小量幾乎穩定[7-8]。

四、結論

本文通過對交通噪聲產生和傳播特性的分析,得出如下結論:

(1)交通噪聲的產生受各方面因素的影響，低速時主要為動力系統機械噪聲，其中燃燒噪聲占比較高，主要受發動機轉速的影響，轉速越高噪聲級越高；高速時主要為輪胎噪聲，主要受車速及路面狀況的影響，隨車速增加而增加。而根據對產生因素的影響不同，交通量、車型比、道路線形、車速、公交停靠站位置等對噪聲均有不同程度的影響。

(2)交通噪聲的傳播主要受聲屏障及受聲距離的影響，在橫向分布上呈指數衰減，在縱向分布上由于受行道樹、外側車道等聲屏障的影響最大值出現在一定高度。