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公路交通噪聲預測1.1.1交通部公路模型1.1.1.1模型概述1.1.1.2預測模型1.1.1.3平均行駛速度的計算1.1.1.4其它參數(shù)的計算1.1.2FHWA公路模型1.1.2.1基本模式1.1.2.2注意事項與修正1.1.2.3特殊情況下的預測模式1.1.3公路噪聲模式附加說明1.1.3.1路段、基礎平面與車道1.1.3.2車型、車流量、車速與聲功率、參考輻射聲級1.1.3.3關于路面粗糙度,坡度,路邊地面類型的修正1.1.3.4關于邊坡,聲屏障,建筑物,樹林帶的處理方法1.1.3.5空氣參數(shù)對噪聲衰減的影響1.1.3.6關于背景噪聲1.1.3.7模型的選擇原則1.1.1 交通部公路模型按交通部JTJ 005-96公路建設項目環(huán)境影響評價規(guī)范（試行）中有關噪聲模型和算法進行預測。為便于查看，現(xiàn)抄錄于下。1.1.1.1 模型概述這是一個半經(jīng)驗模式。要注意的是：1. 不分車道。原則上是用于雙向四車道的高速路，但在使用時以整條道路的車流量進行預測，不分車道進行。2. 車型分成大、中、小三種。不允許其它車型劃分方法，因為其重要的參數(shù)平均行車速度是以大、中、小車型為基礎的。車速以交通量估計出，因為是半經(jīng)驗性質，不允許以其他方式提供車速。3. 預測模式的適用范圍:預測點在距噪聲等行車線7.5m以遠處;車輛平均行駛速度在20100km/h之間;預測精度為2.5dB。1.1.1.2 預測模型1預測方法1.1公路交通噪聲預測1.i型車輛行駛于晝間或夜間，預測點接收到小時交通噪聲值按式(5.3.1-1)計算：.(5.3.1-1)式中：(LAeq)i-i型車輛行駛于晝間或夜間，預測點接收到小時交通噪聲值，dB; LW, -第i型車輛的平均輻射聲級，相當于7.5m處的A聲級，dB; Ni -第i型車輛的晝間或夜間的平均小時交通量（按附錄B計算），輛/h； vi -i型車輛的平均行駛速度,km/h; T -LAeq的預測時間，在此取1h；L距離-第i型車輛行駛噪聲,晝間或夜間在距噪聲等效行車線距離為r的預測點處的距離衰減量,dB;L縱坡-公路縱坡引起的交通噪聲修正量,dB;L路面-公路路面引起的交通噪聲修正量,dB。2.各型車輛晝間或夜間使預測點接到的交通噪聲值應按式(5.3.1-2)計算：.(5.3.1-2)式中：(LAeq)L、(LAeq)M、(LAeq)S-分別為大、中、小型車輛晝間或夜間，預測點接到的交通噪聲值，dB； (LAeq)交- 預測點接收到的晝間或夜間的交通噪聲值，dB; L1- 公路曲線或有限長路段引起的交通噪聲修正量，dB； L2- 公路與預測點之間的障礙物引起的交通噪聲修正量，dB；上述公路交通噪聲預測公式中各參數(shù)的確定方法見附錄E1中E1.2。1.2復合地區(qū)交通噪聲預測公路互通立交及公路鐵路立交周圍接收到的交通噪聲預測值應按式(5.3.1-3)計算：.(5.3.1-3)式中：(LAeq)交,立-立交周圍接收到的交通噪聲預測值,dB；(LAeq)交,立1-預測點接收到的第1條公路交通噪聲值,dB；(LAeq)交,立2-預測點接收到的第2條公路交通噪聲值,dB；(LAeq)交,立i-預測點接收到的第i條公路交通噪聲值,dB；(LAeq)交,鐵-預測點接收到的鐵路交通噪聲值,dB；上述值按式(5.3.1-2)計算。1.3預測點晝間或夜間的環(huán)境噪聲預測值應按式(5.3.1-4)計算：.(5.3.1-4)式中：(LAeq)預-預測點晝間或夜間的環(huán)境噪聲預測值，dB；(LAeq)背-預測點預測時的環(huán)境噪聲背景值，采用本規(guī)范5.2.2條監(jiān)測的該預測點現(xiàn)狀環(huán)境噪聲值，dB；1.1.1.3 平均行駛速度的計算1 適用于在公路建設項目環(huán)境影響評價中，因汽車排放，交通噪聲預測所需要的汽車行駛速度計算。2 車型分為小、中、大三種，車型分類標準見表B1。注：大型車包括集裝箱車、拖掛車、工程車等，實際汽車排放量不同時可按相近歸類。3 車型比應按可行性研究報告中給定的或通過實地調查確定。4 汽車行駛平均速度計算1. 小型車平均速度計算公式：.(B4-1)式中：YS-小型車的平均行駛速度，km/h； X-預測年總交通量中的小型車小時交通量，車次/h。2. 中型車速度計算公式：.(B4-2)式中：YM-中型車的平均行駛速度，km/h； X-預測年總交通量中的中型車小時交通量，車次/h。3. 大型車平均行駛速度按中型車車速的80%計算。5 公式適用條件1. 用于高等級公路雙向四車道，設計車速小型車120kg/h。2. 小型車計算公式適用于小型車占總交通量的50%以上和小型車小時交通量703000車次/h。3. 中型車計算公式適用于中型車小時交通量252000車次/h。4. 只適用于晝間平均行駛速度的計算。6 公式修正1. 當設計車速小于120km/h，公式計算平均車速按比例遞減。2. 當小型車交通量小于總交通量的50%時，每減少100車次，其平均車速以30%遞減，不足100車次按100車次計。按式(B4-1)、式（B4-2）計算得出車速后，折減20%作為夜間平均車速。1.1.1.4 其它參數(shù)的計算1公式(5.3.1-1)中參數(shù)的確定方法1.1各類型車（相當于在7.5米處）平均輻射聲級LW,i，應按式（E1-1）計算：.(E1-1)式中：i-表示大（L）、中（M）、?。⊿）型車，按附錄B劃分； vi-各型車平均行駛速度，按附錄B計算，km/h。1.2距離衰減量L距離的計算：1.計算i型車晝間或夜間的車間距di,應按式（E1-2）計算： （m） (E1-2)式中：Ni-i型車晝間或夜間平均小時交通量，輛/h。晝間與夜間的交通量比，可依據(jù)可行性研究報告確定或通過實際調查確定。測量時間一般分為：晝間（06：0022：00）和夜間（22：0006：00）兩部分。2.預測點至噪聲等效行車線的距離（r2）按式（E1-3）計算： (m) (E1-3)式中：DN-預測點至近車道的距離，m； DF-預測點至遠車道的距離，m。3.L距離應按（E1-4）計算： (E1-4)式中：K1-預測點至公路之間地面狀況常數(shù)，應按表E1-1取值。 K2-與車間距di有關的常數(shù)，應按表E1-2取值。注：硬地面是指經(jīng)過鋪筑路面，如：瀝青混凝土、水泥混凝土、條石、塊石及碎石地面等。1.3公路縱坡引起的交通噪聲修正量L縱坡，應按式（E1-5）計算： （E1-5）式中：-公路的縱坡坡度，%。1.4公路路面引起的交通噪聲修正量L路面，按表E1-3取值。注：當小型車比例占60%以上時，取上限，否則取下限。2公式（5.3.1-2）中參數(shù)確定方法2.1公路彎曲或有限長路段引起的交通噪聲修正量L1，應按式（E1-6）計算： （E1-6）式中：-預測點向公路兩端視線間的夾角，()。2.2公路與預測點之間障礙物引起的交通噪聲修正量L2，應按式（E1-7）計算： （E1-7）1.L2樹林為樹林障礙物引起的等效A聲級衰減量。預測點的視線被樹林遮擋看不見公路，且樹林高度為4.5m以上時：當樹林深度為30m，L2樹林=5dB;當樹林深度為60m，L2樹林=10dB;最大修正量為10dB。2.L2建筑物為建筑障礙物引起的等效A聲級衰減量，按下述方法取值：當?shù)谝慌沤ㄖ镎碱A測點與路面中心線間面積的40%60%時，L2建筑物=3dB；當?shù)谝慌沤ㄖ镎碱A測點與路面中心線間面積的70%90%時，L2建筑物=5dB；每增加一排建筑物，L2建筑物值增加1.5dB，最多為10dB。3.L2聲影區(qū)為預測點在高路堤或低路塹兩側聲影區(qū)引起的等效A聲級衰減量。計算方法如下：首先判斷預測點是在聲照區(qū)或聲影區(qū)（如圖E1-1，E1-2所示）。對于高路堤（圖E1-1）：圖E1-1 高路堤聲照區(qū)及聲影區(qū)示意圖圖注：H-聲源高度；h1-預測點A至路面的垂直距離；D-預測點A至路中心線的垂直距離；h2-預測點探頭高度，h2=1.2m；d-公路寬度的1/2由SER可得：若，預測點在A點以內(nèi)（如B點），則預測點處于聲影區(qū)。若，預測點在A點以外，則預測點處于聲照區(qū)。對于低路塹（圖E1-2）：圖E1-2 路塹聲影區(qū)及聲照區(qū)示意圖圖注：d-預測點A至路塹邊坡頂點Q的距離；h1-預測點A至路面的垂直距離；其它符號意義同圖E1-1。由SER可得：若，預測點在A點以外（如B點），則預測點處于聲影區(qū)。若，預測點在A點以內(nèi)，則預測點處于聲照區(qū)。當預測點處于聲照區(qū)，L2聲照區(qū)=0當預測點處于聲影區(qū)，L2聲影區(qū)決定于聲波路程差。由圖E1-3計算，=A+B-C。再由圖E1-4查出L2聲影區(qū)。2.3預測模式的適用范圍1.預測點在距噪聲等行車線7.5m以遠處。2.車輛平均行駛速度在20100km/h之間。3.預測精度為2.5dB。圖E1-3 聲程差計算示意圖圖E1-4 L2聲影區(qū)-關系曲線1.1.2 FHWA公路模型即用美國聯(lián)邦公路管理局（FHWA）公路噪聲預測模式來預測公路交通噪聲。按導則HJ/T2.4-1995附錄B1計算。為方便查看，這里抄錄于后。1.1.2.1 基本模式將公路上汽車按照車種分類（如大、中、小型車），先求出某一類車輛的小時等效聲級：.(1)式中：Leq(h)i第i類車的小時等效聲級，dB(A)；第i類車的參考能量平均輻射聲級，dB(A)；Ni在指定的時間T(1h)內(nèi)通過某預測點的第i類車流量；D0測量車輛輻射聲級的參考位置距離，D0=15m；D從車道中心到預測點的垂直距離，m；Si第i類車的平均車速,km/h；T計算等效聲級的時間，1h；a地面覆蓋系數(shù)，取決于現(xiàn)場地面條件，a=0或a=0.5；a代表有限長路段的修正函數(shù)，其中1、2為預測點到有限長路段兩端的張角(rad)，見附圖B1所示；S由遮擋物引起的衰減量，dB(A)；其中。附圖 B1圖中AB為路段，P為預測點混合車流模式的等效聲級是將各類車流等效聲級疊加求得。如果將車流分成大、中、小三類車，那么總車流等效聲級為.(2)1.1.2.2 注意事項與修正預測點與車道中心的距離D必須大15m；模式的預測誤差一般在2.5dB范圍；該模式未考慮道路坡度和路面粗糙度引起的修正；某一類車的參考能量平均輻射聲級數(shù)據(jù)必須經(jīng)過嚴格測試獲得；模式既適用于大車流量，也適用于小車流量?？ㄜ囋谏掀聲r，會引起噪聲增大，可按下表B1修正。一般僅對大型車進行此項修正。在實際計算中，上坡坡度修正也按JTJ 005-96附錄E1修正，因為該規(guī)范中的規(guī)定更加細致具體。關于路面粗糙度修正，參照JTJ 005-96公路建設項目環(huán)境影響評價規(guī)范（試行）附錄E1。關于車型的定義：小型車指二軸四輪的（包括座位不超過9個的載客車、輕型貨車），總重量不超過4.5t；中型車是指二軸六輪的車輛，總重量在4.5t到12t之間；重型車是指三軸或更多軸的貨車，總重量超過12t。（參見期刊論文之14）1.1.2.3 特殊情況下的預測模式如果預測點與某段車道的垂直距離小于15m或預測點位于某段車道的延長線上，如附圖B2所示，這時公式（1）不成立。如果預測點與所考慮車道兩端的最近距離仍大于15m ,那么預測公式成為.(3)其中Rn、Rf分別為預測點與該車道兩端的距離，Rn為近端距離，Rf為遠端距離。只有當Rn15m時，公式(3)才成立。式中、Ni、D0、Si、T、a的定義與單位與前面介紹的一致。附圖 B2圖中AB為路段，P為預測點1.1.3 公路噪聲模式附加說明1.1.3.1 路段、基礎平面與車道(1)將預測的道路可分成一個個路段，定義路面中心線兩端點P1P2的三維坐標以確定這個路段的位置。在一個路段內(nèi)，道路為直線段，所有參數(shù)在沿公路路線方向上的變化可忽略。(2)對每一個路段可分別定義道路兩側的地面狀況。以從P1點面向P2點分成左右兩側。路段每側的遮擋物最多可有一個聲屏，一個樹林帶，三排建筑物。聲屏、樹林帶、建筑物都與路段平行，且同樣長。(3)對于一個路段，以路面為基準平面，其它物體的相對高度均以路面為基準平面，路面以上為正，路面以下為負。路段的側面，有向上的山坡，則稱為路塹；有向下的邊坡，則稱為路堤。路段兩側可以分別是路塹或路堤。(4)設定聲源高度離路面為 1 m。而預測點的位置默認為是聲級計探頭的位置(不再在預測點上加高1.2m)。(5)一個路段上可以有多個車道，每一個車道的中心線稱為該車道的行車線。用車道行車線與路段中心線的偏移量來定義車道的位置，向左偏的，偏移量為負值，向右偏的，偏移量為正值。(6)交通部模型原則上只適用于雙向四車道的高速路，且直接計算出整條路段對預測點的疊加值（在EIAN中，對于其它非四車道公路，也可進行計算）；FHWA模型原則上只適用于單車道公路，對于多車道公路，需要對每一車道單獨計算后，再進行疊加處理。(7)交通部模型要求預測點離等行車線大于7.5m，而FHWA模型要求大于15m（因為通常取參考輻射聲級的位置為15m遠處）。但為了計算的通用性，EIAN中統(tǒng)一允許最近距離為5m，小于5m的一律取5m。這樣計算有一定的誤差，但比直接用15m或7.5m處的聲級來代表替要好一些。1.1.3.2 車型、車流量、車速與聲功率、參考輻射聲級在使用交通部模型或FHWA模型時，車流量N，車速V和汽車噪聲大小是三個重要的參數(shù)。一般不同的車型之間這些參數(shù)相差較大，所以要分別給出。交通部模型和FHWA模型均將車型分成三類：大型車、中型車和小型車。但對這三種型號的定義，兩個模型則有所不同：衡量某一車型（單輛汽車）在以速度V行駛時的噪聲大小，兩個模型使用了不同的參數(shù)。交通部模型是相當于車外7.5m處（垂直于行車線）的聲級LW；而FHWA模型則是車外15m處（垂直于行車線）的聲級L0。這一參數(shù)對預測結果影響巨大，一般應在同一類型道路上通過嚴格測試得到。但交通部模型提供了一種通過年日均交通總量來推導白天和夜間的小時車流量N，車速V和聲級LW的半經(jīng)驗方法，但嚴格來說此一方法僅能用于該模型，而不能用FHWA。若需要將LW轉成L0時，認為LW為7.5m處的聲級，轉成15m處的聲級L0。以上參數(shù)使用時都使用小時平均，因此最終的預測結果應是小時等效聲級。如果N、V和LW是由年日均交通總量來推導出，則這一結果更含有“年均”的意義。但是要注意的是，對于交通部模型來說，只要給出某一路段中所有車道總的車流量即可，而對于FHWA模型來說，則需要分別對每一車道單獨給出小時車流量。粗略的方法可以認為每一車道中的車流量都相同。若要精確計算，可以將一個路段分解成一系列平行的路段，每個路段中只有一個車道，對每一車道中的不同車型，可給出相應的N、V、L0參數(shù)，再計算它們在同一點的疊加結果。1.1.3.3 關于路面粗糙度,坡度,路邊地面類型的修正(1)路面粗糙度路面類型:瀝青混凝土路面; 水泥混凝土路面;普通砂石路面對所有車型進行修正.瀝青混凝土路面+0;水泥混凝土路面 + (1-2)；砂石路面 +(3-5) 注：當小型車比例占60%以上時，取上限否則取下限(2)上坡修正對所有車型按下式進行修正:大型車=98*B中型車=73*B小型車=50*BB為公路的坡度。(3)路邊地面類型(從公路邊到預測點所經(jīng)過的地面,可不包括邊坡) 分三種:硬地面,一般地面和軟地面 硬地面:經(jīng)過鋪筑的地面，如：瀝青混凝土、水泥混凝土、條石、塊石及碎石地面等 一般地面:一般未經(jīng)鋪筑的地面,如泥地 軟地面:綠化的地面,如草地,有農(nóng)作物的田野,灌木叢 在FHWA模型中對地面覆蓋系數(shù)a的取值:硬地面0,一般地面0.25,軟地面0.5 在交通部模型中對地面狀況常數(shù)K1取取值:硬地面0.9,一般地面1.0,軟地面1.11.1.3.4 關于邊坡,聲屏障,建筑物,樹林帶的處理方法(1)公路邊坡如果公路路面與路邊的地面標高不同,則會在路邊形成邊坡路面高出地面時,會形成路堤;路面低于地面時,會形成路塹也可能出現(xiàn)公路路面一側形成路堤,另一側形成路塹的情況如果預測點處于路堤或路塹的聲影區(qū),則進行隔聲計算,否則隔聲量為0(2)聲屏障專門指專用隔聲溥屏障.并且假設其與公路路線平行,長度相同,聲波只能從屏障頂上繞射到達預測點,沒有其它路徑.其本身隔聲損失應在34dB以上,因此不考慮透射聲.聲波的代表頻率約為500HZ.在公路的一側,只能設置一條聲屏障.當聲屏對預測點形成聲影時,進行隔聲計算,否則隔聲量為0(3)建筑物在公路的一側可以設置三排建筑物,假設它們與公路路線平行,同一排中高度和寬度相同.如果預測點只能看到公路行車線上4.5m處以上位置,則認為預測點處于建筑物的聲影區(qū),否則預測位于聲照區(qū).(在實際計算時,設定預測點與建筑物之間的水平距離最小為1m)如果預測點處于聲影區(qū)中,則 當?shù)谝慌沤ㄖ镎碱A測點與路面中心線間面積的40%60%時，dL2=3dB； 當?shù)谝慌沤ㄖ镎碱A測點與路面中心線間面積的70%90%時，dL2=5dB； 每增加一排建筑物，dL2值增加1.5dB，最多為10dB。如果預測點處于聲照區(qū),則隔聲量為0如果預測點位于建筑物內(nèi)部,則隔聲量為該排建筑物的隔聲損失.如果預測點位于第一排建筑物之前,則不受隔聲影響(但可能受其反射聲影響)如果預測點位于第二排建筑物之前,則受第一排建筑物隔聲影響如果預測點位于第三排建筑物之前,則受第一,二排建筑物隔聲影響如果預測點位于第三排建筑物之后,則受第一,二,三排建筑物隔聲影響(4)樹林帶在公路的一側可以設置一條綠化樹林帶,假設它與公路路線平行.如果因為樹林的遮擋,從預測點處只能看到行車線以上4.5m以上位置,則認為預測點處于樹林的聲影區(qū)，否則為處于聲照區(qū).(在實際計算時,設定預測點與樹林帶之間的水平距離最小為4.5m)若處于樹林的聲影區(qū),進行以下修正 當樹林深度為30m，dL1=5dB; 當樹林深度為60m，dL1=10dB; 最大修正量為10dB。(5)對反射聲增強的處理對公路邊坡,聲屏障和建筑物處理時,還可考慮反射聲波引起的噪聲增加因素。如果預測點對邊坡,屏障或建筑物頂?shù)难鼋?