基于實(shí)測(cè)分析車流量與噪聲的關(guān)系

孫鳳英 喬 躍

(東北林業(yè)大學(xué)，黑龍江 哈爾濱 150040)

基于實(shí)測(cè)分析車流量與噪聲的關(guān)系

孫鳳英 喬 躍

(東北林業(yè)大學(xué)，黑龍江 哈爾濱 150040)

通過(guò)對(duì)哈爾濱市交通量狀況、噪聲狀況進(jìn)行調(diào)研分析，得出了交通噪聲在最初階段呈顯著遞增的關(guān)系，并指出當(dāng)交通流量達(dá)到一定數(shù)量后，其遞增關(guān)系不再那么明顯，同時(shí)用Cadna/A軟件進(jìn)行仿真對(duì)比分析加以驗(yàn)證，為城市降噪技術(shù)提供參考。

噪聲，車流量，仿真

0 引言

近年來(lái)，由于城市進(jìn)程加快和汽車保有量的急劇增加，道路交通噪聲污染日趨嚴(yán)重，噪聲已被列入城市“四大公害”。各大城市居民正被交通噪聲所困擾。國(guó)內(nèi)外研究表明，交通噪聲與交通流諸因素存在很大關(guān)系，其中車流量的影響是最大的。通過(guò)對(duì)哈爾濱市部分道路交通量與噪聲的數(shù)據(jù)調(diào)查，找出了車流量與噪聲之間的關(guān)系，為城市道路的規(guī)劃、交通噪聲污染的治理提供技術(shù)支持。

1 不同條件下車流量與噪聲的試驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)選點(diǎn)及注意事項(xiàng)

試驗(yàn)地點(diǎn)選取：試驗(yàn)地點(diǎn)選擇時(shí)主要應(yīng)考慮以下兩個(gè)因素：背景噪聲干擾要小；所選道路路段交通流不受交織區(qū)分合流的影響。

氣象條件：測(cè)量在無(wú)雨雪、風(fēng)速小于5 m/s的天氣條件下進(jìn)行。

監(jiān)測(cè)時(shí)間：周一到周五正常工作時(shí)段。

1.2 同一道路固定監(jiān)測(cè)點(diǎn)試驗(yàn)

1)試驗(yàn)選點(diǎn)及測(cè)量方法。

東北林業(yè)大學(xué)正門(mén)前的和興路為晝間交通量很大，車型較為復(fù)雜、道路線型為直線的城市快速路，交通噪聲對(duì)兩邊的生活環(huán)境影響很大，所以，在這里設(shè)置測(cè)量地點(diǎn)來(lái)研究車流量對(duì)交通噪聲的影響程度。具體路段為東北林業(yè)大學(xué)至林業(yè)總醫(yī)院路段。

2)數(shù)據(jù)與結(jié)果。

在以上路段監(jiān)測(cè)時(shí)，按早高峰和平峰劃分時(shí)段(7:00～12:00和13:00～18:00)測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 林業(yè)大學(xué)至林業(yè)總醫(yī)院路段車流量與噪聲數(shù)據(jù)表

從表1中可以看出，當(dāng)機(jī)動(dòng)車流量從3 864輛/h增大到4 380輛/h時(shí)，其產(chǎn)生的道路交通噪聲也從75.4 dB增大到76.1 dB，但東北林業(yè)大學(xué)至林業(yè)總醫(yī)院路段交通流量從4 380輛/h繼續(xù)增長(zhǎng)到6 120輛/h，其產(chǎn)生的道路交通噪聲增加的幅度較小，最后逐漸趨于平緩。

1.3 不同道路，相似監(jiān)測(cè)點(diǎn)試驗(yàn)

1)試驗(yàn)選點(diǎn)及測(cè)量方法。

選擇在無(wú)雨、無(wú)雪的晴朗天氣且風(fēng)速小于5 m/s的條件下進(jìn)行了測(cè)量。選擇路段南直路、果戈里大街。監(jiān)測(cè)時(shí)間為周一到周五正常工作時(shí)段(07:30～11:30和13:30～17:30)，每個(gè)測(cè)點(diǎn)間隔1 h測(cè)量一次，每次測(cè)量60 min，獲得八組數(shù)據(jù)。同一天、同一時(shí)間、相似監(jiān)測(cè)點(diǎn)測(cè)量。

2)數(shù)據(jù)與結(jié)果。

南直路，果戈里大街同一天、同一時(shí)間段相似監(jiān)測(cè)點(diǎn)的道路交通噪聲數(shù)值及車流量數(shù)據(jù)見(jiàn)表2，表3。

表2 南直路車流量與噪聲數(shù)據(jù)表

表3 果戈里大街車流量與噪聲數(shù)據(jù)表

由表2，表3和圖1可知，車流量在2 000輛/h～3 000輛/h時(shí)，噪聲隨車流量的增加而迅速增大，在超過(guò)3 000輛/h時(shí)噪聲隨車流量的增加略有增大，但變化不明顯。總之總體趨勢(shì)都是先隨車流量的增加而明顯增加，然后增加不是很明顯，不同道路條件下增加幅度也不同，達(dá)到緩慢的拐點(diǎn)也不同。

2 運(yùn)用Cadna/A軟件進(jìn)行仿真分析

2.1 接受點(diǎn)高度為3 m的仿真結(jié)果

在Cadna/A軟件中，建立一城市道路模型，模型建立后，通過(guò)改變不同流量來(lái)分析噪聲的變化。

設(shè)置流量Q=2 000輛/h(其中重車所占比例為15%)，車速V=30 km/h。對(duì)所需要計(jì)算的區(qū)域，劃分網(wǎng)格，網(wǎng)格長(zhǎng)、寬均為10 m，接受點(diǎn)高度為3 m，然后進(jìn)行仿真分析，得到3 m高處噪聲級(jí)分布圖見(jiàn)圖2。

對(duì)所建立的模型，更改流量Q=4 000輛/h，其他條件不變。然后通過(guò)Cadna/A軟件進(jìn)行仿真計(jì)算，得到3 m高處水平噪聲級(jí)分布圖見(jiàn)圖3。

對(duì)所建立的模型，更改流量Q=7 000輛/h，其他條件依舊不變。然后通過(guò)Cadna/A軟件進(jìn)行仿真計(jì)算，最終得到3 m高處水平噪聲級(jí)分布圖見(jiàn)圖4。

通過(guò)仿真分析可知，保持交通流車速、車型比不變，當(dāng)車流量由2 000輛/h增加到4 000輛/h，對(duì)比分析圖2與圖3，可知住宅樓3 m高處水平噪聲級(jí)都相對(duì)增加，增加了2 dB(A)；對(duì)比分析圖3與圖4，其他條件不變，當(dāng)車流量由4 000輛/h增加到7 000輛/h時(shí)，住宅樓前的噪聲級(jí)相對(duì)增加了1 dB(A)。

2.2 接受點(diǎn)高度為8 m的仿真結(jié)果

同理，其他條件不變，將接受點(diǎn)高度設(shè)為8 m。測(cè)得流量Q為2 000輛/h，4 000輛/h，7 000輛/h時(shí)得到的仿真結(jié)果可知，保持交通流車速、車型比不變，當(dāng)車流量由2 000輛/h增加到4 000輛/h，可知住宅樓8 m高處水平噪聲級(jí)都相對(duì)增加，增加了2 dB(A)～3 dB(A)；當(dāng)車流量由4 000輛/h增加到7 000輛/h時(shí)，住宅樓前的噪聲級(jí)相對(duì)增加了1 dB(A)～2 dB(A)。

通過(guò)試驗(yàn)及仿真分析，噪聲隨車流量變化總體趨勢(shì)：當(dāng)車流量不是很大時(shí)，噪聲隨流量的增加而增加，幅度較大；當(dāng)車流量增加到一定程度時(shí)，隨車流量增多增加幅度較小。離噪聲源越遠(yuǎn)噪聲級(jí)越小。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)試驗(yàn)及仿真分析，得出交通噪聲與車流量之間關(guān)系不是呈線性增加的，車流量不是很大時(shí)增加速度較快，達(dá)到一定程度后緩慢增加。找出了車流量與噪聲關(guān)系，可以為聲屏障的設(shè)置位置提供參考；使交通噪聲的防治更為主動(dòng)和科學(xué)。

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Based on the measured analysis on the relationship between the traffic flow and noise

SUN Feng-ying QIAO Yue

(NortheastForestryUniversity,Harbin150040,China)

Through analysis the situation on traffic and noise of Harbin, traffic noise in the initial stage was significantly increasing, when the traffic reaches a certain amount, increasing their relationship is no longer so obvious. By Cadna/A software simulation analysis verified, to provide the reference for the city noise reduction technology.

noise， traffic flow， simulation

1009-6825(2014)30-0194-03

2014-08-13

孫鳳英(1957- )，女，碩士，教授; 喬 躍(1988- )，女，在讀碩士

TB533.2

A