綜合降噪成果及發(fā)展趨勢(shì)

公路綜合降噪技術(shù)目前所獲成果

目前，創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)已經(jīng)建立了基于道路基礎(chǔ)信息、噪聲動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和聲功能區(qū)域規(guī)劃的道路噪聲3D可視化動(dòng)態(tài)噪聲地圖監(jiān)管平臺(tái)；構(gòu)建了基于監(jiān)督學(xué)習(xí)的復(fù)雜交通環(huán)境下道路噪聲特征重構(gòu)模型；提出了聲功能區(qū)路面噪聲貢獻(xiàn)量的溯源解析方法；提出了基于人耳主觀聽覺的CPX雙輪拖車低頻截止頻率擴(kuò)展方法和瞬態(tài)干擾噪聲抑制方法；實(shí)現(xiàn)了輪胎-路面噪聲全頻域的精確拾取。

建立了與道路交通流噪聲特性、既有聲屏障傳聲損失適配的路面降噪功能設(shè)計(jì)方法；實(shí)現(xiàn)了多場(chǎng)景輪胎-路面噪聲源頭精準(zhǔn)消減；提出了降噪路面高黏瀝青分級(jí)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)；發(fā)明了模擬生產(chǎn)過程的集料耐熱老化性能檢測(cè)裝備和方法；構(gòu)建了苛刻條件下耐久型降噪路面混合料設(shè)計(jì)方法；研發(fā)了高抗疲勞阻尼降噪功能層材料；實(shí)現(xiàn)了路面結(jié)構(gòu)壽命與降噪功能水平的協(xié)同提升。

國內(nèi)外同類技術(shù)對(duì)比表

明確了不同形式降噪路面的降噪功能壽命；提出了降噪路面聲學(xué)性能防護(hù)時(shí)機(jī)；研發(fā)了疏水防塵表面涂層、高空隙密度吸聲層；開發(fā)了空隙防堵材料和標(biāo)準(zhǔn)化清孔工藝；實(shí)現(xiàn)了降噪路面全壽命周期的聲學(xué)性能主動(dòng)維護(hù)與長(zhǎng)期保持；研發(fā)了適用于快速開放交通的早強(qiáng)型高黏劑材料、預(yù)制式聚氨酯大空隙快速修補(bǔ)構(gòu)件，提出了降噪路面結(jié)構(gòu)與功能快速修復(fù)工藝。

與當(dāng)前國內(nèi)外同類技術(shù)相比，創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研發(fā)的綜合降噪技術(shù)在技術(shù)參數(shù)、效益、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力等方面均具有先進(jìn)性。

面臨的挑戰(zhàn)與未來發(fā)展趨勢(shì)

通過對(duì)高速公路降噪技術(shù)的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié)分析，當(dāng)下存在一些問題亟待解決：

如何在綜合交通條件下，有效辨識(shí)不同運(yùn)營環(huán)境下高速公路交通噪聲特征和主要噪聲源？

挑戰(zhàn)

目前公路交通噪聲沒有相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)沿線聲環(huán)境的管理采用《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3096），并按照聲環(huán)境功能區(qū)劃分進(jìn)行管理，交通噪聲普遍超過質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)且投訴嚴(yán)重，成為當(dāng)前的突出問題和焦點(diǎn)問題。由于聲環(huán)境功能區(qū)的存在，公路沿線同一居民敏感點(diǎn)不同住戶分別位于不同聲環(huán)境功能區(qū)，需要達(dá)到不同標(biāo)準(zhǔn)限值，經(jīng)常出現(xiàn)前排達(dá)到《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》4a類區(qū)要求，后排位于2類區(qū)的住戶卻出現(xiàn)噪聲超標(biāo)的情況。對(duì)于不同車流量、車型比、車道數(shù)條件下高速公路噪聲特點(diǎn)和主要噪聲源頭、影響因素，有待明確分析掌握，從而準(zhǔn)確識(shí)別高速公路交通噪聲貢獻(xiàn)量，及時(shí)采取或更新降噪設(shè)施，減少投訴，減輕治理負(fù)擔(dān)。

趨勢(shì)

交通噪聲是環(huán)境噪聲污染的重要來源，規(guī)定公路沿線的交通噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)，將有效改善路域的聲場(chǎng)環(huán)境。我國各地的公路特點(diǎn)差異較大，需要綜合考慮全國統(tǒng)籌性和地方差異性，制定科學(xué)合理的交通噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)。目前聲環(huán)境功能區(qū)劃分主要針對(duì)城鎮(zhèn)區(qū)域，而公路一般處在野外，需要制定針對(duì)公路，尤其是穿越農(nóng)村區(qū)域公路的聲環(huán)境功能區(qū)劃分技術(shù)規(guī)范。我國路網(wǎng)密度逐年增大，公路、城鎮(zhèn)道路、鐵路，甚至與航道交叉的情況越來越多。需要開展復(fù)雜交通條件下噪聲源識(shí)別技術(shù)研究工作，明確噪聲污染治理的權(quán)責(zé)，并通過靶向降噪，提高降噪效果。未來，創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)將重點(diǎn)圍繞交通噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)、公路沿線聲環(huán)境功能區(qū)劃分技術(shù)規(guī)范及復(fù)雜交通條件下噪聲源識(shí)別技術(shù)等開展研究工作。

如何解決道路交通噪聲中低頻隔聲降噪問題？

挑戰(zhàn)

傳統(tǒng)聲屏障和降噪路面可有效降低中高頻噪聲，低頻降噪性能較差。低頻噪聲主要來源于重載車輛輪胎與路面接觸產(chǎn)生的振動(dòng)，是交通噪聲的重要組成部分，且更加接近人體一些器官的共振頻率，危害更大。因此有必要在現(xiàn)有聲屏障和路面綜合降噪研究的基礎(chǔ)上，研發(fā)能夠有效降低中低頻交通噪聲的方法，在噪聲超標(biāo)嚴(yán)重段落，通過優(yōu)化低頻噪聲消除功能，達(dá)到全頻段高效降噪，進(jìn)一步完善現(xiàn)有綜合降噪系統(tǒng)功能。

趨勢(shì)

提升路面結(jié)構(gòu)的阻尼性能可減輕車輛行駛在路面上產(chǎn)生的振動(dòng)效應(yīng)，從而降低路面的低頻振動(dòng)噪聲。未來，創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)將研發(fā)阻尼增強(qiáng)的降噪路面技術(shù)，以大空隙路面為基礎(chǔ)，根據(jù)低頻噪聲主要聲源和傳播特點(diǎn)，通過改進(jìn)大空隙吸聲和阻尼減振材料結(jié)構(gòu)，優(yōu)化路面低頻吸聲特征。針對(duì)現(xiàn)有聲屏障單元低頻吸聲差的缺陷，研究聲屏障低頻吸聲增強(qiáng)技術(shù)，提出具有寬頻吸聲性能的金屬聲屏障和非金屬聲屏障方案，開發(fā)結(jié)合有源噪聲控制技術(shù)的新式聲屏障，通過對(duì)繞射的低頻聲實(shí)施有源干涉來彌補(bǔ)聲屏障的上述缺陷。

如何解決橋梁伸縮縫振動(dòng)噪聲及橋梁段聲屏障漏聲問題？

挑戰(zhàn)

公路橋梁段由于伸縮縫、橋梁振動(dòng)等原因，噪聲超標(biāo)嚴(yán)重，以現(xiàn)有技術(shù)手段難以解決所有橋梁段噪聲的降噪需求，有必要在現(xiàn)有降噪路面和聲屏障協(xié)同降噪基礎(chǔ)上，深入研究橋梁伸縮縫噪聲演化規(guī)律，形成新型橋梁降噪型伸縮縫工藝，有效降低橋梁段伸縮縫噪聲影響；與此同時(shí)，由于伸縮縫的存在，聲屏障與伸縮縫過渡段會(huì)出現(xiàn)漏聲的情況，降低聲屏障的降噪效果。如何對(duì)漏聲進(jìn)行防治也是增加橋梁段降噪效益的有效手段。

趨勢(shì)

曲線型、無縫等新型低噪聲伸縮裝置是未來解決橋梁伸縮縫處噪聲污染的主要技術(shù)手段，具備條件時(shí)也可開展橋面通鋪瀝青鋪裝層的驗(yàn)證性研究工作。研發(fā)高耐候、易施工的橋梁聲屏障漏聲填充材料，緩解聲屏障的漏聲難題。

如何解決各種單體和協(xié)同降噪技術(shù)手段缺乏科學(xué)評(píng)價(jià)的問題？

挑戰(zhàn)

為了滿足沿線敏感目標(biāo)的聲環(huán)境達(dá)標(biāo)要求，高速公路沿線采取了大量的降噪措施。由于缺乏對(duì)于各種單體和協(xié)同降噪技術(shù)手段的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益的科學(xué)評(píng)價(jià)，導(dǎo)致降噪措施沒有充分地發(fā)揮作用，或由于沒有選擇適宜的技術(shù)方案而造成經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)。因此，有必要對(duì)不同單體和協(xié)同降噪技術(shù)措施進(jìn)行綜合效益評(píng)估方面的研究，提出針對(duì)不同使用場(chǎng)景的經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、科學(xué)、合理的技術(shù)方案，形成完善的綜合降噪策略體系。

趨勢(shì)

未來，需要結(jié)合不同降噪措施實(shí)施的工程造價(jià)和公眾滿意度，綜合分析公路噪聲治理后的環(huán)境效益和聲功能區(qū)產(chǎn)生的社會(huì)效益，提出不同公路噪聲超標(biāo)影響范圍下的，多降噪措施組合治理的綜合效益評(píng)估方法。制定交通噪聲污染治理法規(guī)、管理辦法等規(guī)章制度，通過管理方法和治理技術(shù)相結(jié)合的手段，研究典型噪聲敏感點(diǎn)的綜合降噪對(duì)策。

對(duì)公路工程領(lǐng)域的影響與推廣價(jià)值

支撐了我國道路交通噪聲防治的頂層設(shè)計(jì)規(guī)劃 服務(wù)了《中華人民共和國環(huán)境噪聲污染防治法》“交通運(yùn)輸噪聲污染防治”的法律條文修改和論證。生態(tài)環(huán)境部將“公路噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)”納入環(huán)境保護(hù)排污管理體系，并作為生態(tài)環(huán)境部“十四五”的重點(diǎn)工作任務(wù)之一，創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)牽頭負(fù)責(zé)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的下一步制修訂工作。

初步建立了我國道路噪聲標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)體系 有力支持了我國道路噪聲防治領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展和標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化進(jìn)程，形成的公路聲屏障相關(guān)技術(shù)要求和產(chǎn)品，指導(dǎo)了我國道路噪聲環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的工程建設(shè)發(fā)展。

引領(lǐng)了未來道路噪聲治理的技術(shù)發(fā)展 創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研發(fā)的噪聲動(dòng)態(tài)可視化監(jiān)測(cè)技術(shù)、降噪路面測(cè)試方法、降噪功能性設(shè)計(jì)優(yōu)化方法、主動(dòng)恢復(fù)與保持技術(shù)和協(xié)同降噪技術(shù)，與國內(nèi)外同類技術(shù)相比，具有顯著的技術(shù)先進(jìn)性。具有國家及省部級(jí)研發(fā)平臺(tái)、交通強(qiáng)國試點(diǎn)等優(yōu)勢(shì)，持續(xù)開展研究投入，保持技術(shù)領(lǐng)先。

推動(dòng)了我國人民滿意交通建設(shè) 生態(tài)環(huán)境部數(shù)據(jù)顯示，噪聲擾民問題占全國生態(tài)環(huán)境信訪舉報(bào)量的41.2%，噪聲污染已經(jīng)成為生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域迫切需要解決的熱點(diǎn)問題。據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，30%以上路段的道路交通噪聲已超過了控制標(biāo)準(zhǔn)道路交通干線兩側(cè)區(qū)域聲環(huán)境質(zhì)量的夜間達(dá)標(biāo)率低于60%，交通噪聲污染的問題十分突出。公路綜合降噪技術(shù)的研究及應(yīng)用有效解決了公路沿線的交通噪聲污染問題，最高降噪效果超過10分貝，沿線居民的居住舒適度得到顯著改善，極大地提升了居民對(duì)交通基礎(chǔ)設(shè)施的滿意度。