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1、1城市道路交通噪声环境影响预测及其防治网络教育与继续教育学院 土木工程专业 XXX（指导教师：XXX）摘要摘要：指出了我国城市道路交通中存在的噪声污染问题，使用美国联邦 公路管理局（FHWA）公路噪声预测模式进行分析，并针对其使用缺陷， 介绍适合我国特定条件下的噪声预测模型理论统计模型。最后，从 工程措施、技术措施、交通管制措施等方面对如何降低道路交通噪声污 染进行探讨，从而提出控制对策。关键词：关键词：城市道路；噪声；预测；防治Abstract: Point out the noise pollution existing in the urban road traffic of our c
2、ountry, and use Highway Noise Prediction Model to analyze of Federal Highway Administration, and against its shortcoming, introduction the Theoretical Statistical Model for road traffic noise Prediction which suitable specific conditions of our country. Finally, from respects of project measure, tec
3、hnological measure and road traffic, how to reduce the noise pollution of road traffic is discussed. Thus the controlling countermeasures are proposed.Key words: Urban Roads, Noise, Prediction, Prevention1 引言人们把不和谐的、令人反感的声音称为噪声。噪声污染是当今世界公认的环境问题。从20世纪50年代起，工业、运输业迅猛发展，噪声污染日益严重。在城市化的今天，随着我国城市经济建设的迅速发展和
4、城市人口的迅速膨胀，城市道路和车流量迅速增加，一种立体纵横，网络棋布的新型道路交通格局正在形成，这虽然标志着一个城市的现代化水平提高和对内对外功能进一步完善，但是随之而来的城市交通污染也愈演愈烈，引起了人们的广泛关注。据统计，环保部门收到的污染投诉绝大部分是噪声，其中交通道路噪声最为严重。国家环境保护总局“声环境-2005中国环境状况”中指出，全国364个市（镇）中，道路交通噪声平均等效声级68.0dB(A)的有185个城市（占50.8%） ；68.070.0dB(A)的有130个城市（占35.7%） ；70.072.0dB(A)的有27个城市2（占7.4%） ；72.074.0dB(A)的有
5、16个城市（占4.4%） ；74.0dB(A)的有6个城市（占1.7%） 。交通噪声污染的危害不仅仅表现为会影响人类的身心健康、造成交通事故，更重要的是会对一个城市内个别地段的经济发展造成阻碍，也会对城市总体生态环境造成一定的破坏。所以对城市道路交通噪声环境影响进行预测和分析不仅是城市道路建设环境影响评价和城市总体环境规划的重要组成部分，而且也成为对一个城市可持续发展水平评价的重要因子。通过对城市道路交通噪声进行分析和预测，可为制定控制城市道路交通噪声的决策提供依据。2 交通噪声噪声的来源主要有三种，分别是交通噪声、工业噪声和生活噪声。交通噪声主要是由交通工具在运行时发出来的。各类机动车辆是城
6、市道路交通噪声的主要来源。调查表明，机动车辆噪声占城市交通噪声的85.5%。机动车辆噪声的传播与道路的多少及交通量度大小有密切关系。在通路狭窄、两旁高层建筑物栉比的城市中，噪声来回反射，显得更加吵闹。同样的噪声源在街道上较空旷地上，听起来要大510dB。在机动车辆中，载重汽车、公共汽车等重型车辆的噪声在8992dB，而轿车、吉普车等轻型车辆噪声约有8285dB，以上声级均为距车7.5m、高1.5m处测量。汽车速度与噪声大小也有较大关系，车速越快，噪声越大，车速提高1倍，噪声增加610dB。汽车噪声主要来自汽车排气噪声，在不加消声器的情况下，噪声可达100dB以上；其次为引擎噪声和轮胎噪声，引擎
7、噪声在汽车正常运转时，可达90dB以上，而轮胎噪声在车速为90km/h以上时，可达95dB左右。3 城市道路交通噪声环境影响预测噪声环境影响预测是环境评价的主要组成部分。噪声环境影响预测要求环境管理和噪声控制技术的研究具有超前性，以规划区域开发和建设项目，社会经济及科技发展为依据，对噪声环境影响进行预测，展望人类活动可能对人居环境造成的不良影响，提出系统的控制手段和综合防治对策，以达到改善环境质量的目的，确保安静的人居环境。3即使对于已经存在的噪声污染问题，有时候对其进行预测仍有必要和现实意义。因为现实中常常存在众多声源，且相当分散，实测的工作量相当大，甚至难以测量。这时就可以通过对声源与声波
8、传播途径的状况的调查，利用计算机进行模拟预测，这样不仅可以节约大量的人力物力，而且也能达到相当的预测精度，一般情况下，误差不会超过2dB。目前，已提出的道路交通噪声预测模型有美国的FHWA交通噪声预测模型、英国的CRTN88、多层递阶预报模型、考虑街道声散射的交通噪声预报模型、神经网络模型、高架桥交通噪声预测模型和灰色预测模型。在实际工作中国内应用最多的是美国的FHWA模型。3.1 城市道路交通噪声环境影响预测的程序、影响因素3.1.1 声环境影响预测程序声环境影响预测程序首先要查阅文件资料了解规划或建设项目概况，通过现场勘察和现状调查，然后对声环境现状进行评价，根据评价结果进行预测，最后分析
9、预测结果并提出可行的系统控制措施。详细程序见图 1。4图 1 声环境影响预测程序3.1.2 城市道路交通噪声环境影响预测影响因素3.1.2.1 声源的强度声源强度包括，车流量、车速、车型、路面材料以及道路的宽度、坡度和平整度。3.1.2.2 噪声的传播路径和方式噪声的传播路径和方式包括，接受点到声源的距离、地面植被情况、各类地物（隔声屏障、建筑物、较大的地面起伏）对噪声的反射、衍射以及空气的温度、湿度和流动。3.1.2.3 预测点的空间位置预测点的空间位置包括，预测点对声源的视角、噪声的反射效应。3.2 FHWA 预测模型城市道路交通噪声预测与评价建立有不同的模型。现阶段，对城市道路交通噪声的
10、预测，国内外通常采用计算机模拟预测和 FHWA 预测模型。计算机模拟预测预测精度虽高，但程序复杂，在我国环境影响评价中常采用环境影响评价技术导则声环境 （HJ/T2.41995）推荐的美国联邦公路管理局（FHWA）公路噪声预测模式。本文主要通过 FHWA 预测模型对城市道路交通噪声进行环境影响预测。3.2.1 基本模式5DPBA 1 2图 2 基本模式图AB 为路段，P 为预测点。为由遮挡物引起的衰减量/dB。S22将公路上的汽车流按照车种分类（大、中、小型车） ，先求出某一类车辆的小时等效声级： 11200 010lg10lg10lg30aai eqii iNDDLhLESSTD 式中第 i
11、 类车的小时等效声级，dB； eqiLh第 i 类车的参考能量平均辐射声级，dB； 0iLE在指定时间内 T(1h)内通过某预测点的第 i 类车流量；iN测量车辆辐射声级的参考位置距离，一般取 15m；0D从车道中心到预测点的垂直距离，m；D第 i 类车的平均车速，km/h；iS计算等效声级的时间，1h；T地面覆盖系数，取决于现场地面条件，a=0 或 a=0.5；a代表有限长路的修正函数，其中，为预测点到有限长a126路段两端的张角，rad。混合车流模式的等效声级是将各类车流等效声级叠加求得。如果将车流分成大、中、小三类车，总的车流等效声级为： 1230.10.10.110lg 101010e
12、qeqeqLhLhLheqLT3.2.2 使用条件(1) 预测点与车道中心的距离 D 必须大于 15m,测量高为 1.5m；(2) 模式的预测误差一般在2.5dB 范围；(3) 该模式未考虑道路坡度和路面粗糙度引起的修正；(4) 某一类车的参考能量平均辐射声级数据必须经过严格的测试获得；(5) 模式既适用于大车流量，也适用于小车流量；(6) 车在上坡时，会引起噪声增大，需进行修正（卡车上坡修正见表 1） 。表 1 卡车上坡修正坡度/%234567修正值/dB0+2+3+53.2.3 特殊情况下的预测7ABPR nR f(a)ABPR nR f(b)图 3 特殊模式图如果预测点与车道的垂直距离小
13、于 15m 或预测点位于车道的延长线上,则考虑其他预测方法。如果预测点与所考虑车道两端的最近距离仍大于 15m，预8测计算公式为： 11 000 0110lg10lg301aa i eqii infNDDDLhLESTaRR式中预测点与车道的近端距离；当15m 时成立nRnR预测点与车道的远端距离fR3.3 FHWA 预测模型在我国的实践美国 FHWA 模型产生于 20 多年前，主要是用于高速公路匀速车流的交通噪声预测。尽管该模型在理论上具有很强的严谨性，但模型建立时所依据的车型、路况及环境标准与我国的实际情况有很大差异，而该模型由于假设条件过于理想化，使其存在许多明显的缺陷，应用在城市道路交
14、通噪声预测中也难以保证其预测的精确度。由于影响道路交通噪声的各个因子的影响特征在不同领域、不同城市的特定路况下存在相当大的差异，所以，在我国城市道路噪声预测中常应用统计学原理来分析。北京大学的李本纲、陶澍、曹军、徐福留在FHWA模型理论公式基础上，结合实测数据，建立了适合我国城市交通、路况和环境标准的理论-统计模型。理论-统计模型如下。 055.70.12508.06 lg9.97 lg14.38 lg985628eqHMLHMLLvvQDD QQQGQQQ速度修正车流量修正距离衰减 010 lg,mDcD FF 路面坡度修正地面植被附加衰减有限长声源修正声屏障阻挡修正大气状况修正91032.
15、459.39 lg50013.88 lg4015.40 lg985628HMLHMLLQvv DQQQGQQQ车流量修正速度修正距离衰减路面坡度修 010 lg10 lg180mDcDF 正地面植被附加衰减有限长声源修正声屏障阻挡修正大气状况修正该模型对机动车参考噪声、车流量、车速、路面坡度、地面植被等因素对噪声的影响作了有效的预测。但该模型仅适用于距声源距离大于 7.5m 的情况，对于 7.5m 以内的道路交通噪声预测，应当使用其他模型。理论-统计模型在我国得到了广泛的推广和应用，通过在北京、兰州、重庆等地的实践，理论-统计模型在实际应用中计算更简单、结果更准确。3.4 城市道路交通噪声环境影响预测未来发展趋势目前，城市道路交通噪声评价的主要手段是以预测为主、实测为辅、面向受体，即在实测基础上通过对城市不同道路交通噪声污染情况的模拟预测，来评价道路附近不同接受点的污染水平。经过多年研究，国外许多学者建立了适合本国本地
