陶 萍 馬佳文

（上海清寧環(huán)境規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司 上海 200051）

引言

根據(jù)我國頒布的相關(guān)文件內(nèi)容得知，道路交通噪聲聲源可被簡化為一條位于道路中心線的線聲源，有的國家將每一條車道看成一條線聲源，并根據(jù)其精度要求將道路等效為一條或者兩條線聲源，也有國家將聲源簡化為兩條位于路肩內(nèi)3.5米的線聲源，對(duì)此，本文通過對(duì)道路交通噪聲預(yù)測方法的分析，提出相應(yīng)的聲源簡化研究。

1 道路交通噪聲測試方法

1.1 單車源強(qiáng)測試

該項(xiàng)測試主要是為了研究單車源強(qiáng)是否會(huì)受到車輛類型、車輛速度、道路坡度以及氣候條件的影響。研究結(jié)果表明源強(qiáng)與車輛速度、坡度、路面類型等均有關(guān)系，各預(yù)測模型都提出了相應(yīng)的修正參數(shù)[1]。

1.2 單車噪聲指向性測試

該項(xiàng)測試主要探究聲源在垂直方向上是否存在指向性，根據(jù)指向性測試研究道路交通噪聲的聲源情況。戶文成等人在《道路交通噪聲預(yù)測模型實(shí)踐探析》中使用ASJ模型和CNOSSOSEU模型，測試后發(fā)現(xiàn)車輛噪聲在水平方向上不夠明顯，在垂直方向上容易受到車身遮擋影響，其指向性比較強(qiáng)。

1.3 單車等效聲源高度測試

該測試是為了研究道路交通噪聲聲源的高度。戶文成等人在《道路交通噪聲預(yù)測模型實(shí)踐探析》中使用CNOSSOS-EU模型，將聲源簡化后高度定為0.05米，我國噪聲評(píng)價(jià)中也是將車輛簡化為0.5米高的點(diǎn)源。

2 道路交通噪聲預(yù)測聲源簡化研究

2.1 誤差計(jì)算

正常情況下，將道路交通內(nèi)有限長線聲源看作是無限長線聲源。設(shè)定聲源接收點(diǎn)距離線聲源為r，噪音登記為Lr，道路交通噪聲預(yù)測聲源簡化為線聲源，隨著線聲源數(shù)量增加，聲源與道路聲源之間的變化趨勢越來越接近，道路交通噪聲預(yù)測結(jié)果也會(huì)更加接近真實(shí)情況。因此，將兩車道的噪聲簡化為一條線聲源與兩條線聲源，可以計(jì)算出聲源接收點(diǎn)的噪聲值，探究二者之間是否存在誤差。

假設(shè)兩條車道寬度為D，聲源接收點(diǎn)和道路邊緣之間距離有L米，當(dāng)?shù)缆方煌ㄔ肼曨A(yù)測聲源簡化為一條線聲源的時(shí)候，線聲源就在道路的中心線，那么接收點(diǎn)和線聲源之間的距離為L+D/2。如果將道路交通噪聲預(yù)測聲源簡化為兩條線聲源，如果行駛的車輛速度相同，聲源能量一樣，那么兩條線聲源在某一處距離時(shí)聲級(jí)相等。李憲同等人在《道路交通噪聲預(yù)測聲源簡化研究》中探究了兩條線聲源與一條線聲源道路交通噪聲測試的預(yù)測結(jié)果誤差，具體如下中，n=L/D，根據(jù)公式可以發(fā)現(xiàn)與n之間的變化關(guān)系，得到兩種簡化線聲源之間的誤差與道路寬度、接收點(diǎn)與道路邊緣距離有關(guān)。也就是說，道路交通噪聲預(yù)測聲源簡化為兩條線聲源的預(yù)測結(jié)果比一條線聲源結(jié)果大，n越小，誤差越大；n越大，誤差越小[2]。

2.2 基于Predictor-lima預(yù)測軟件驗(yàn)證

該道路交通噪聲預(yù)測軟件是國外公司研制的，也是目前道路交通噪聲預(yù)測的主流軟件。道路交通噪聲預(yù)測模式需要根據(jù)汽車流量計(jì)算噪聲值，然后結(jié)合車輛的類型、速度以及路面情況修正噪聲值，在Predictor-lima預(yù)測軟件的應(yīng)用下，得知n和誤差之間的變化規(guī)律，與上文提到的“道路交通噪聲預(yù)測聲源簡化為兩條線聲源的預(yù)測結(jié)果比一條線聲源結(jié)果大”理論一致。

為了驗(yàn)證該結(jié)論，樂曉妍在《城市道路噪聲特性研究及噪聲地圖信息系統(tǒng)構(gòu)建》中進(jìn)行詳細(xì)闡述，并做了有關(guān)測試。檢測人員選擇了北京北苑東路道路，該道路屬于雙向四車道，道路中間有一條綠化帶，道路寬度為20米。工作人員在距聲源不同距離處設(shè)置了四個(gè)觀測點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，簡化為四條線聲源的預(yù)測結(jié)果與實(shí)測值更加接近，且簡化為四條線聲源與簡化為一條線聲源引起的誤差和n之間變化規(guī)律趨于一致。這就說明了前面的公式推導(dǎo)與預(yù)測驗(yàn)證的正確性，也說明簡化為與車道數(shù)相同的線聲源比簡化為一條線聲源的結(jié)果更加精準(zhǔn)。

2.3 聲源優(yōu)化分析

實(shí)際道路中，經(jīng)常存在八車道或者十車道的情況，將道路交通噪聲預(yù)測聲源簡化為與車道數(shù)相同時(shí)，建模工作比較復(fù)雜，建議將其簡化為兩條線聲源。根據(jù)上文提到的誤差分析，李憲同等人在《道路交通噪聲預(yù)測聲源簡化研究》中研究出超過四車道的道路交通噪聲預(yù)測聲源結(jié)果，當(dāng)車道數(shù)量超過六條時(shí)，道路交通噪聲預(yù)測聲源簡化為與車道數(shù)相同的線聲源和兩條線聲源之間誤差低于0.5dB，因此，可以將車道數(shù)較多的道路噪聲聲源檢測全部簡化為兩條線聲源，得到的結(jié)果精確度較高。

結(jié)語

總而言之，道路交通噪聲預(yù)測過程中，不僅要根據(jù)道路情況與車輛情況進(jìn)行分析，還應(yīng)該根據(jù)道路交通噪聲預(yù)測聲源簡化情況，將其簡化為一條位于道路中心線的線聲源或者兩條線聲源。探究二者之間的誤差情況，結(jié)合實(shí)際道路情況，根據(jù)具體道路數(shù)量選擇相應(yīng)的道路交通噪聲預(yù)測方式，從而提高噪聲預(yù)測的準(zhǔn)確性。