城市道路噪声特性研究及噪声地图信息系统构建

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随着各个地区城市化的进程不断加快,路网建设日益完善,交通噪声污染在城市环境污染问题中显得愈发突出。目前,城市道路交通噪声的研究主要从实例监测、模型预测和验证等方面开展了许多尝试和探索,但对于实际运行道路的噪声研究,目前以采用短时的测量数据为主,缺乏基于长时间的监测观察结果的研究和验证。本论文以宁波市城区11平方公里范围以及特定道路作为研究对象,基于大量实际观测数据,对我国城市道路噪声与车流量的关系进行分析探讨并验证各相关预测模型的适用性,并在此研究的基础上,对于选定实验区,尝试建立城市噪声地图系统,完成区域噪声地图的绘制。主要的研究内容与成果如下:(1)基于长时间连续监测得到的数据,对城市道路的噪声特性作出总结和分析,发现:城市道路两侧噪声与交通量存在显著相关性;道路交通噪声声能量主要集中在250Hz以下的低频段,最高值出现在63Hz频段,自1000Hz以后,能量分布逐渐降低。(2)将监测数据与车流量相联系,采用统计学手段,分析城市道路噪声的主要来源、主要影响因素、各个频谱段特性等,得到主要结论包括:在交通顺畅,远离交叉口等复杂交通情况的城市道路两侧,噪声值与等效车流量呈对数增长关系,拟合结果可应用于类似路段的噪声简单预测。采用L50、L90和L95等评价量,有助于更完整体现道路噪声的特性及其和交通流量的密切关系。低频段的噪声与道路交通流量关系较为密切,中高频段中,仅1000Hz左右频段的噪声与道路交通源表现出较为明显的相关性。(3)从理论分析和实测验证两个角度分析比较目前通用噪声模型的准确性,得出主要结论:总体而言,各模型与实验道路的交通噪声监测值均符合较好,可在一定调整的基础上,用于我国城市道路交通噪声预测;在车流量较低、重型车比较高的情况下,RLS90和FHWA模型表现的相对较好,随着车流量增加,NMPB模型和CRTN模型的预测结果变好;对于重型车而言,可能是NMPB和CRTN两个模型的车辆噪声基础排放值要比我国国内实际情况低很多,所以在重型车比增加的情况下,上述两个模型的预测结果要比平均情况偏低很多。(4)基于上述研究得到的城市道路噪声特性以及噪声模型分析结果,考虑实际环境管理的需要,设定的系统功能和目标,运用面向对象的软件开发技术方法,尝试构建一个城市噪声地图信息系统,可以实现区域地理信息管理、交通噪声预测、预测结果分析查询以及区域二维噪声地图绘制和发布的功能。
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