城市道路交通噪音的测量计算方法探究

曹谦

摘  要：文章讨论了部分城市道路交通噪音的测量计算方法以及降噪措施，发现大幅度降低噪音需要对车辆（发动机、气体流动、机械和轮胎）进行根本性的重新设计。通过合理的交通分配，结合相应的基础设施建设，可以有效地降低城市道路交通噪音。

关键词：城市道路;噪音;测量方法;影响因素

中图分类号：R126.9        文献标志码：A         文章编号：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

无论在城市还是农村，交通噪音的影响无处不在。城市道路交通噪音被列为社会公害之一[1]。然而，要评价噪音的影响却不容易。目前的研究更多的集中在城市中心和人口密集地区的道路交通噪音[2]。现有的剂量效应关系大多是基于连续流动的交通。对于间断流，这些剂量关系并不适用。而且每辆汽车的结构差异，驾驶行为与噪音都有直接的联系。噪音的真正来源是什么？如何计算？是否有可靠的措施降低噪音水平？

1 测量计算方法

英国道路交通噪音（CRTN）的原始版本没有计算等效噪音水平，而是计算L10水平[3]。这一水平是由一种统计方法确定，在评估给定噪音的时间中，超过评估时间10%的噪音水平，一般称之为前景层（背景层的平衡），L10水平用于低流量道路或高排放变化，高水平约3～5dB（A）。CRTN模型中对低流量道路的有额外的校正。

法国的“Guide du Bruit des Transports Terrestres”也给出了匀速交通和加速交通之间的区别。对于30～50km/h的低速行驶速度，轻型车辆与重型车辆存在3～6dB（A）的差距。荷兰的计算方法还对靠近路口或高速坡道/颠簸处进行了修正[4]。这些修正的最大值约为2dB（A），但是这个值的可靠性目前还在论证中。这些计算方法都对多样化的道路噪声排放情况进行了额外的修正。这些修正在2～3dB（A），在较低的一端，直到6～10dB（A）的最大值。

2 十字路口噪音测量

十字路口的测量大多是通过测量长时间内的等效噪声水平来实现。测量时间通常为1小时或24小时。由于交通流量的变化，峰值水平和主导频谱取平均值。得出一个平滑的交通噪声谱，被用于计算里面隔离。这种计算方式一般情况下是正确的，但是车辆加速后其偏差较大。频谱由发动机的谐波主导，脉冲和音调噪音比连续随机噪音对人影响更大。交通噪音不具有冲动性，但是也存在例外情况。

3 道路车辆的来源

可以与道路车辆相区别的噪声源有：（1）发动机/脉动噪音，包括通风系统和排气。（2）轮胎/路面噪音。（3）空气动力噪音。

所有的这些噪声源或多或少都与速度有关。轮胎/道路噪音和空气动力噪音通常随着车辆的速度而增加。发动机的噪音与发动机的转速有更大的关系。图1给出了发动机噪声和轮胎/道路噪声相对于速度的噪声排放。空气动力噪音在200～250km/h的运行速度下很明显。

4 计算方法

協调/想象计算方法给出了轮胎/道路噪声和发动机噪声的单独计算算法。这种单独的计算方法使得我们可以在具有不同参数的结点上进行计算。在工程计算方法的统计和准确性方面有统一的报告。

图2a和图2b显示了一个路口的模拟。这个模拟基于一个简单的路口，所有的车辆都需要停下来。由于交通流量小，加上建筑物的遮挡作用，假设交通对路口一侧的影响相对较小，在确定考虑的路面水平时可以忽略不计。进出路口车辆的有效车源相距5m，只模拟轻型车辆（第一类车辆），如图2所示。

根据所作的假设模拟几个情景的效果是不稳定的。低加速度对高加速度的影响约为4～5dB（A），并且是局部的，因此最高水平通常出现在路口15m内，并且在离路口更远的地方变的更低。对普通致密沥青混凝土路面进行了模拟，对于低噪沥青，其效果会随着轮胎路面噪声的降低而提高。使用Harmonoise/Imagine模型进行仿真（如图3所示）。这是一个简单道路的模拟，交通从左到右。第一幅噪声图给出了以2m/s2的加速度从路口开始加速的交通噪声水平。右边的图给出了持续流动的交通噪声水平。

5 驾驶行为的影响

生态驾驶方式也被证明对燃料消耗。二氧化碳和交通安全有显著的积极影响。为了能够充分利用新型驾驶的优点，该项目的中心思想是提高低转速（1500～2500rpm）到最高转速的速度。低转速产生的噪音更少，所以这个项目有助于减少城市地区的噪音。另一方面，司机也会通过齿轮的改变听取发动机声音。

從这些测量结果可以清楚的看出，在速度约为40km/h，轮胎/道路噪声占主导地位。发动机转速越高，噪音越大，从一个样本到10辆测试车辆，在路口处的加速度最大差异约为7dB（A）。所有的车辆都处于最佳状态，车辆的排气装置无损坏。粗略估计，这些车辆在路口加速时的最大差异约为15～20dB（A）。但是对于摩托车数值会偏高。

6 结束语

在十字路口、交通灯处或在道路颠簸处或减速坡道处加速时产生的交通噪音会增大，而轮胎上的噪音相对较小。与生态驾驶相比，激烈的驾驶行为会产生更高的噪音。这些较高的噪音水平高达7dB（A）。若排气系统损坏，会产生15～20dB（A）的差异。发动机噪声有较多的纯音和谐波成分。它也有更多的低频噪声。特别是重型卡车有更多的低频能量。屏障和立面隔离在低频段效能较差。所以在室内相对于完全的噪音水平我们有更多的低频噪音。可识别的谐音的感知相对于轮胎噪音等纯随机噪声或伪随机噪声，给人们带来了更多的烦恼。生态驾驶行为是一个值得推广的措施，但执行有一定难度。从驾驶员的角度来看，道路环境等因素会影响其驾驶行为。从汽车本身而言，电动汽车或混合动力引擎也可以有良好的降噪效果。

参考文献：

[1]薛宝永，葛世亮.不同等级城市道路交通噪声影响规律研究[J].城市建设理论研究（电子版），2012（23）.

[2]李琦剑.分析环保理念在交通工程施工中的应用[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.