两种交通噪声预测模式的准确性分析

前言
　　目前，国内常用的城市道路交通噪声预测模式主要有两个，一个是《环境影响评价技术导则-声环境》（hj2.4-2009）（以下简称新导则模式）中推荐的公路（道路）交通噪声预测模式，另一个是《公路建设项目环境影响评价规范》（jtg b03-2006）（以下简称公路规范模式）中提出的公路交通噪声预测模式。本文对中山市港隆南路的交通噪声进行布点监测，并分别选用两种交通噪声预测模式进行预测，将预测结果与实际监测结果进行对比，据此，分析在相同车流量、车型和车速等条件下各预测模式预测值与实测值的差值大小，并分析其产生原因，比较不同预测模式预测结果的准确性。
　　1、城市道路交通噪声预测模式
　　1.1《环境影响评价技术导则-声环境》（hj2.4-2009）中推荐的预测模式
　　
　　
　　式中：leq(h)i—第i 类车的小时等效声级，db（a）；
　　 —第 i 类车速度为 vi，km/h；水平距离为 7.5 米处的能量平均a声级，db(a)；
　　ni—昼间，夜间通过某个预测点的第i类车平均小时车流量，辆/h；
　　r —从车道中心线到预测点的距离，m；适用于r＞7.5m预测点的噪声预测。
　　vi —第i类车的平均车速，km/h； 本文由论文联盟http://收集整理
　　t —计算等效声级的时间，1h；
　　ψ1、ψ2—预测点到有限长路段两端的张角，弧度。wWw.11665.COM
　　δl—由其他因素引起的修正量，db(a)
　　1.2交通部公路噪声预测模式
　　根据《公路建设项目环境影响评价规范》（jtg b03-2006），公路交通噪声采用以下模式预测：
　　
　　
　　式中： —i车型，通常分为大、中、小三种车型，车辆的小时等效声级，db(a)；
　　 —交通噪声小时等效声级，db；
　　 —该车型车辆在参照点（7.5m处）的平均辐射噪声级，db；
　　 —该车型车辆的小时车流量，辆/h；
　　 —计算等效声级的时间，取t=1h；
　　 —该车型车辆的平均行驶速度，km/h；
　　 距离 —距噪声等效行车线距离为r的预测点处的距离衰减量，db；
　　 地面—地面吸收引起的交通噪声衰减量，db；
　　 障碍物—噪声传播途中障碍物的障碍衰减量，db；
　　 1—道路弯曲或有限长路段引起交通噪声修正量，db。
　　1.3参数的选择
　　公路规范预测模式中各参数按照规范中的公式进行计算。新导则预测模式未给出汽车平均行驶速度及平均辐射声级的计算公式，一般可利用相关模式计算各类型车的声源源强，也可以通过类比测量进行修正。因此，本次新导则模式预测采用公路规范中的计算公式进行计算。由于公路规范中交通噪声预测模式适用的车辆平均行驶速度是48～140km/h之间，本次选择道路的设计车速为30km/h，不符合规范模式明确的车速适用条件，通过预测结果与实测数据的比较，也可检验该预测模式是否适用于车速小于48km/h的道路交通噪声的预测。
　　2、交通噪声预测值与实测值对比
　　2.1所选道路基本情况
　　2011年8月在中山市港隆南路设置监测点进行交通噪声监测。港隆南路为混凝土路面，双向四车道，设计车速30km/h，路基宽度21m，在道路沿线空旷地带、垂直与道路方向、距离道路等效中心线10m、20m、40m、80m处进行布点监测，每次测20min的等效声级，同时记录车流量数据，分昼间、夜间进行监测，共测得两组数据。港隆南路道路的基本情况及车流量情况见表1。
　　表1 港隆南路道路基本情况一览表
　　
　　
　　2.2、预测值与实测值对比分析
　　两种预测模式交通噪声预测值与实测值的对比情况见表2。
　　表2 两种预测模式交通噪声预测值与实测值的对比情况表
　　
　　
　　从表2可知，公路规范模式预测结果与实测值的差值范围为-3.7～1.8db（a），差值的平均值为-1.7 db（a）。新导则模式预测结果与实测值的差值范围为-2.9～2.4db（a），差值的平均值为-0.7db（a）。从对比结果可以看出，新导则模式的预测结果更接近实测值，预测结果的准确性较高。也说明了新导则模型及公路规范模型在设计车速较低的城市道路交通噪声预测中，也具有一定的适用性。
　　3、 预测值与实测值之间的差值分析
　　经分析，预测值与实测值之间发生偏差的原因主要有：
　　（1）采用的实测数据在监测过程中对各测点每次取样时间为20min，同时记录车流量等。测出的噪声值是测点某时段20min内的等效a声级，而选用2种预测模式均要求统计通过预测点1h内的车流量，计算出来的值都是反应预测点某时段的小时等效a声级。为此，采用将20min内的车流量乘以3，从而折算成lh的车流量。因此，测量出来的20min内的等效a声级能否体现预测模式计算出来的1h内的等效a声级，需取决于1h内车流量是否稳定分配，如果车流量分配均匀，则20min的等效a声级能够很好反应或代表1h等效a声级，则通过模式预测计算的值与实测值的差值更小，反之差值较大。
　　(2)公路上车流的车型、车龄、车况、轮胎类型、路面状况在不同地区、不同时间存在较大的差异，这使得预测模式在不同地方使用预测精度会有一定程度的降低。
　　4、结论
　　本文新导则预测模式的相关参数采用公路规范模式中的计算公式进行计算，在相同条件下，新导则模型的预测结果具有较高的准确性。从预测结果与实际监测结果的对比可知，新导则模型及公路规范模型在设计车速较低的城市道路交通噪声预测中也具有一定的适用性。由于模型计算参数对于模型的准确性影响很大，在进行模型预测时需合理确定相关参数，最大限度降低模型预测的误差，提高预测结果的准确性。