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摘要:当前,我国在进行道路交通噪声环境评估工作中主要使用的预测模式有2009声导则模式、2006规范模式、1996规范模式等。由于各种模型在使用条件和数值选取等方面存在不同,因此导致预测的结果存在一定的差异。如何选取适合的预测模式,一直是相关部门不断研究、期待解决的问题。本文以东莞市某城市道路为研究对象,通过实际监测与模式预测的实证比较,分析和验证几种常用预测模式在交通噪声预测中的准确性。
关键词:道路;预测模式;交通噪声;实证比较
1 引 言
城市道路是城市重要的脉络,在国民经济和社会生活中发挥着重要的作用。当前,对于城市道路交通噪声的评估评价在许多国家与地区都得到了大量的重视,自从20世纪80年代以来,许多国家都陆续研发出了基于各自实际状况的道路交通噪声预测模式,我国道路交通噪声模型的研究、测绘工作虽然相比欧美等发达国家起步较晚,但目前相关单位与人员已经做了大量的前期研究、实践工作,也取得了一定的成果。在环境影响评价道路交通噪声预测方面,比较常用以下三种预测模式:环保部《环境影响评价技术导则-声环境》(HJ2.4-2009)中推荐的噪声预测模式(简称“09导则模式”),交通部《公路建设项目环境影响评价规范》(JTGB03-2006)中推荐的噪声预测模式(简称“06规范模式”),交通部《公路建设项目环境影响评价规范(试行)》(JTJ005-96)中推荐的噪声预测模式(简称“96规范模式”)。道路交通噪声的预测作为道路噪声评价和后续治理的理论依据,其预测模式的选择与预测准确度十分重要。目前,在城市道路交通噪声预测中,因不同噪声预测模式的基本模式、参数及其取值公式、考虑的影响因素等不尽相同,噪声预测结果存在差异。因此,有必要对上述常用噪声预测模式对城市道路的噪声预测准确性进行研究,以期指导实际工作中有针对性地选取适用性好、预测误差较小的噪声预测模式。
2 常用道路交通预测模式的比较
在道路交通噪声预测中,平均行驶速度,平均辐射声级和距离衰减项ΔL距离是三个非常重要的影响因素,09导则模式、06规范模式、96规范模式在这三方面的异同点主要分析如下。
2.1 平均行驶速度
06规范模式、96规范模式各型车平均行驶速度是根据设计车速、车型比、车流量等参数计算出来的;09导则模式则未明确计算方法。
2.2 平均辐射声级
06规范模式、96规范模式单车辐射声级主要是根据各型车平均行驶速度计算出来的;09导则模式则未明确计算方法。
09导则模式没有明确给出“平均行驶速度”、“平均辐射声级”的计算公式,但由于该模型本质上就是06规范模式的预测模式,所以应该采用06规范模式中“平均行驶速度”、“平均辐射声级”的计算公式。
2.3 距离衰减项ΔL距离
06规范模式、96规范模式“ΔL距离”计算都对道路交通噪声随距离的衰减介乎于点声源和线声源之间的变化规律有所体现,衰减系数都是分别取10和15,其中06规范模式是通过行车道上的小时交通量大于或小于300辆/h来体现,96规范模式则是通过车间距的大小和预测点距噪声等效行车线距离的大小来体现;09导则模式则是固定采用了06规范模式中行车道上的小时交通量大于300辆/h时的计算公式,即统一按照线声源的方式来计算其距离衰减量,衰减系数取10。
3 城市道路交通噪声监测
根据城市道路噪声预测模式,为了减少附加衰减项及修正项对预测结果精度的影响,选取了东莞市清溪镇内的1条城市道路作为噪声监测对象。
3.1 道路相关参数
清溪镇罗马路,二级公路,水泥混凝土路面,双向4车道,监测路段路基宽度28m,设计车速60km/h。
3.2 监测路段与布点
监测路段选取原则:①背景值干扰小,除了交通噪声外,基本没有其它噪声影响,尤其不能有其他道路对其形成影响;②在监测路段两侧有空旷的视野,50米范围内没有障碍物;③所选路段平直。
监测布点方案:在距离道路边线1m、20m、30m、40m、60m、80m、120m处布置监控点位进行道路交通噪声监控,监测期间同步记录各类型车的车流量。
3.3 监测结果
将清溪镇罗马路的噪声预测值与实测值对比作图,结果分别见图1和图2。
图2 各噪声预测值与实测值的比较(夜间)
4.3 距离衰减变化趋势分析
模式一与模式二的预测结果基本上都是在监测值的上下浮动,与监测值比较接近;其他两种预测模式基本上都比实测值衰减慢,这在一定程度上都高估了实际的噪声数值。
4.2 车速的影响分析
模式四所使用的是设计车速,根据监测数据可知,道路上各类型车辆其实际行驶速度基本上都低于设计车速,模式四的预测结果也显示出了使用设计车速预测的结果相对来说较大。模式一和模式二的车速是按06规范模式来计算的,模式三的车速则是按96规范模式来计算,可以看出模式一和模式二的预测结果比较接近,和监测值也最为接近。
4.4 距衰减系数取值的影响分析
距离衰减系数的取值对道路交通噪声预测结果的影响,可以比对本条目的模式一与模式二。模式二所使用的是06规范模式,它依据行车道上的小时交通量大于或小于300辆/h而分别选取了10和15,而模式一采用的是09导则模式,即无论行车道上的小时交通量是否大于300辆/h,均选取10来计算。当行车道上实际交通量小于300辆/h的时候,距离衰减系数选取10会导致其交通噪声随距离的衰减明显降低。因此,相比较而言,选取模式二来计算更为接近实际情况。
4.5 绝对误差分析
各种模式与实际监测值都有一定的误差,从整体来看,基本上是距离道路中心线越远,其产生的误差就会越大。四种噪声预测模式的预测结果中,模式二的预测结果与实际监测值偏差最小;模式一与模式二的预测结果十分相近;模式四的预测结果与实际监测值偏差最大;在设计车速小于80km/h时,模式三的预测结果与实际监测值偏差也较大,设计车速大于80km/h的情况有待考证。
4.6 模型验证结论
从以上模型验证可以看出,车速采用06规范模式计算的车速,距离衰减系数的选取考虑到车流量的大小,在此基础上应用06规范模式和09导则模式计算得到的预测值与实测值较为相近。针对当前实际的评估工作,建议可以考虑采用完整的06规范模式或者将06规范模式与09导则模式相结合进行道路交通噪声的预测。对于平均行驶速度可以,采用06规范模式计算,也可以去类比测试;对于各类型车的平均辐射声级,则应使用06规范模式来计算。如果有许多预测区域道路的实际噪声监控数据,在进行模型验证或噪声影响预测时,应采用实测数据对源强进行修正。
5 结束语
在道路交通噪声模型及其数值的选择上,有必要依据道路的特点,选择适合特征区域的道路交通噪声预测模式,并结合实际情况对模型参数进行适当的修正,最终形成一些可供道路交通参考的统一的模型数值,以此来推动我国道路交通噪声预测评价工作的发展。
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论文作者:钟颖君
论文发表刊物:《基层建设》2016年5期
论文发表时间:2016/6/29
标签:模式论文; 噪声论文; 道路交通论文; 车速论文; 距离论文; 平均论文; 导则论文; 《基层建设》2016年5期论文;