关于城市交通噪声监测的几个关键问题

贾庆海（中国建筑材料科学研究总院，北京100024）

噪声污染是现代城市环境污染的重要组成部分。超标噪声影响城市居民的日常生活和语言交流，破坏城市的生态系统（如改变鸟类歇息地）。噪声严重时会威胁人们身体健康，如引起人的听力下降、增加人的精神压力、扰乱人的睡眠，并进而引起心血管疾病及高血压等疾病[1]。

随着制造业向城市边缘及工业园区外迁，现代城市噪音主要来源于交通、居民区和商业中心。其中，由于社会和经济的发展及城市化过程的推进，城市陆地范围和人口正飞速增长，为满足人们工作和生活的需要，交通问题成为各大城市必须优先解决的问题，随之而来的交通噪声污染日益突出，据统计城市道路交通噪声约占各类城市噪声的30%-70%[2-3]。近年来我国私家车拥有量快速增加，交通噪声扰民问题成为城市管理者及城市文明建设者必须面对的棘手问题。

道路交通噪声对居民的具体影响与噪声的物理特征，如声音的振幅、频率、居民身体的个体差异以及居住环境、生活方式等诸多因素有关。城市道路交通噪声污染主要来源于三部分[1]。一部分是车辆正常行驶时发出的声音，二是车辆与地面作用产生的声音；三是不文明驾驶特别是机动车喇叭噪声。为减少交通噪声对城市居民生活、工作和身体健康的影响，城市规划部门、交通建设部门、公交通管理的等部门分别采取了相应的对策。如合理规划交通路线、居民区和快速交通设施附近设置声屏障、出台城市机动车禁鸣喇叭的规定与惩措施。为了为城市交通系统与建筑物的设计、道路设施的建设、噪声控制提供科学的参考依据，必须建立科学、合理的城市道路交通噪声监测系统，该系统既是的城市交通噪声污染的治理的基石，也将成为智慧城市建设的重要组成部分。

影响城市道路交通噪声的因素主要有：交通流量、车辆速度及其波动和质量、主导交通工具类型（重卡、轻卡、小桥车、摩托、城市公交）、道路类型（如快速路、主干路、次干路、支路）及特点（如沥青混凝土或水泥混凝土路面）、时段（如工作日与非工作日、白天与晚上、上下班高峰期）等[4]。如出租和小轿车是居民区和商业区下午和晚上主要噪声来源，而白天市中心主要公交车辆的噪声。因此，城市现代道路交通噪声监测系统(以下简称监测系统)应针对噪声来源及特点而建立，重点关注以下几个问题。

1 监测系统的时效性及监测时间点

全年（一年365天，每天24小时）永久性连续系统监测当然能获得最全面的关于城市交通噪声信息，但系统的建设、日常运行和维护成本过高，一般城市难以实现，而且该系统浪费人力物力，也无必要。建立半永久的监测系统（即每隔数天至数周或数月进行短时间连续监测），以此提供年平均噪声指数，有助于建立城市噪声分布图（噪声地图），可减少监测系统的运行及维护成本。有研究表明，连续一周或工作日监测的数据加上统计分析与模型推演即可为城市建设及管理者提供较可靠的噪声信息，这为移动式监测系统的建立及使用创造了条件。

此外，噪声在每天的不同时间段有显著的差异。如深夜城市交通归于静寂，噪声减少；而上下班高峰期是噪声最明显时段。因此，某一地点的噪声具有随时间段变化的特征。监测系统应重点监测噪声较集中出现的时间段，并最好实时显示噪声信息，而在噪声地图的绘制上，应标注噪声集中的时间段，警戒人们在此时间段尽量减少噪声和不文明驾驶。

2 监测系统的布点

噪声监测系统应做到布点有的放矢，目标明确。其中，永久监测系统应重点突出，而移动监测系统则关注特定区域或线路的常规动态监测。

城市道路交通产生噪声的重点监测点包括：轻轨及地面列车沿线（大质量列车与轨道冲击、刹车产生的摩擦声）、绕城或穿城及紧邻城市的高速公路（主要是车辆高速移动产生的空气扰动及大型重载车辆的发动机的轰鸣声）、主要叉路口（道路交叉口由于多方向车流的交叉作用加剧噪声污染）、人员车辆集中地， 如医院、学校、大型商场及旅游点附近。这其中最后一点是重中之重，因为这些地方本身需要安静的氛围，而噪声的产生却人为因素大，影响恶劣，群众反应强烈。为此，公安部交通管理局根据《中华人民共和国噪声污染防治法》和《中华人民共和国道路交通管理条例》的有关规定，于 1998年就发布了208号文，启动在全国县级市以上城市范围内逐步实施机动车禁鸣喇叭的行动，以解决城市道路交通噪声的扰民问题。至2007年4月，北京市机动车禁鸣喇叭的范围已扩展至五环路(含)以内，违法使用喇叭的将被处以100元罚款，但不记分。

此外，监测系统的接收器与道路距离以及离地面的高度也是监测系统布点时需要积极考虑的，测量时要避免或消除仪器自身受过往车辆影响而产生的振动发声。还要特别注意监测系统在空间高度上的布点问题，这是因为噪声垂直分布特征往往非常复杂[5]。大家可能有体会，夜深人静时，城市道路交通噪声有时在高层建筑中听起来更明显，这是由于高层缺少地面树木等绿化带等降噪屏障的保护。由于噪声测量数据可能受风雨雷电等气候因素的影响，监测系统的布点还应该考虑气候环境因素对噪声测量数据有效性的影响[6]。

最后需特别提到的是居民区内道路交通噪声监测问题。一些大城市目前主要交通道路的监测系统可能比较完善，但忽略社区小道的交通噪声监测。由于社区小道的车辆行驶速度较慢，交通噪声主要来源于车辆与路面的摩擦声和不文明驾驶如加速、鸣笛声等。对于前者，小区居民自用车在一个时期内相对比较固定，短期连续监测数据就具有很好的参考价值。对于外来临时车辆的监测不具有实际意义，而对于摩托车突然加速、车辆长时大声鸣笛等不文明行为以及车辆所有者私改尾气管和老旧车引起的噪声应加以重点监测，因为它往往是居民小区噪声扰民的最主要因素。为此，可在居民区的小道等处设立重噪声监视摄像头，采用类似于2017年7月已通过在东城区校尉胡同、北京协和医院西门等处的电子警察监管（违法鸣笛）系统，通过捕着重噪声而随即触发摄像系统，记录涉事车辆的信息并能准确再现机动车违法鸣笛的全过程，为民警对违法鸣笛违法行为严格管理和处罚提供了权威依据，涉事车辆乱按喇叭2秒车牌将被抓拍。

3 基于监测系统数据的城市道路交通噪声地图

基于监测系统获得的数据绘制城市道路交通噪声地图，为城市道路的规划设计、减噪降噪及违法噪声的查处提供参考依据。可将相近流量、噪声特征的城市区域归类，通过分区统计分析，利用数学方法建立与交通流量、时段、道路类型等关联的城市道路交通噪声数学模型，并根据动态监测数据适时更新。重点更新要素主要包括新的道路及交通模式的采用、建筑物的改变、声屏障的建立、车流量的明显变化等。此外，车辆轮胎和路面老化导致的噪声增加对于居民区内小道的噪声影响显著。

要充分发挥地理信息系统GIS (Geographical Information Systems) 、全球卫星定位系统GPS (Global Positioning Systems)及 现 代 物 联 网 WOT（Web of Things）在监测系统中的作用；GIS系统提供道路与建筑物信息，GPS系统则可提供车辆信息、流量及速度信息；WOT技术中的域模型作为联系实际问题与软件、互联网的一种面向对象的模型也有望成为噪声监测的支撑技术之一[7]。

4 监测系统的适用性

2005年全国环境监测总站发布了《环境噪声自动监测系统技术要求(暂行)》，自动化的噪声监测系统开始被采用，但也存在成本高、运行维护工作量大,推广难等问题[8]。为保证城市道路监测系统的适用性及可持续发展，必须充分考虑该系统的硬件价格、适用规模、灵活性、可靠性、准确性。

[1]张永波，鄂立军，浅谈汽车噪声危害与控制，中国科技信息，2006,6,108-110.

[2]邓少福,杨太保,城市噪声污染分析与防治措施,城市问题，2011,10,91-96.

[3]叶慧海;魏显威;王彦琴;沈海鹏;孟宪洋;张勐,城市交通噪声特性研究,噪声与振动控制，2009,S2,367-370.

[4]姜春红,城市主干道交通噪声影响因素分析,环境保护与循环经济,2013,44-45.

[5]魏志勇,张斌，城市道路交通噪声垂直分布特征研究，噪声与振动控制，2007,S1,152-155.

[6]李文君,张金艳,张朋,孙宏,道路交通噪声自动监测应用探讨,环境监测管理与技术,2010,22,267-69.

[7]董仁才,李宇亮,全元,王辰星,物联网技术应用于噪声监测的路径探索，环境科学与技术,2014,37(6),258-260.

[8]卓里颖,祁国伟,城市环境噪声自动监测系统技术探讨,甘肃环境研究与监测,2003,16(20192-193.