交通流理論與方法

1、第九章 交通影響模型交通流理論與方法目錄目錄9.59.4交通噪聲及其模型交通噪聲及其模型振動影響振動影響9.4.1 9.4.1 道路交通噪聲的特點道路交通噪聲的特點9.4.2 9.4.2 噪聲的計量噪聲的計量9.4.3 9.4.3 道路交通噪聲預(yù)測模型道路交通噪聲預(yù)測模型點擊此添加文本點擊此處添加文本 噪聲通常是指一切頻率混雜、呆板、凌亂，對人們生活、工作、學(xué)習(xí)和健康有妨礙的聲音。道路交通噪聲是一種隨機變化的噪聲，除了與車輛本身聲功率有關(guān)外，與道路結(jié)構(gòu)和交通狀態(tài)也有很大關(guān)系。9.4.1 道路交通噪聲的特點公路上車流連續(xù)，公路上車流連續(xù)，速度快而且重車速度快而且重車比較多，因此噪比較多，因此噪聲

2、也比較大，相聲也比較大，相應(yīng)的計算方法也應(yīng)的計算方法也比較簡單。比較簡單。城市道路車流不城市道路車流不連續(xù)，受到交叉連續(xù)，受到交叉口、道路條件等口、道路條件等影響，速度相對影響，速度相對比較慢且周圍建比較慢且周圍建筑物較多，計算筑物較多，計算比較復(fù)雜。比較復(fù)雜。 1、聲功率、聲強和聲壓 （1）聲源的聲功率W 聲功率是是聲源單位時間內(nèi)向外輻射的聲能，單位為瓦（w）或微瓦（w），是聲源本身的性質(zhì)。 聲源的聲功率通常都很小400萬人同時大聲說話時的聲功率只相當(dāng)于一只40W燈泡的電功率。 （2）聲強I 單位時間內(nèi)通過垂直于聲音傳播方向上單位面積上通過的聲能量，單位是w/m2。其定義式為：I=W/S 式

3、中 W -點聲源輻射的聲功率 （3）聲壓P 介質(zhì)中的壓強相對于無聲波時壓強的改變量，聲壓的單位就是壓強的單位帕（pa） 任一點的聲壓都是隨時間而不斷變化的，每一瞬間的聲壓稱為瞬時聲壓，某段時間內(nèi)瞬時聲壓的平均值稱為有效聲壓。 9.4.2 噪聲的計量9.4.2 噪聲的計量 （4）聲壓與聲強的關(guān)系 I=P2/0C 式中 P -有效聲壓，pa; C -空氣中的聲速，m/s; 0 -空氣密度，kg/m。 2、聲強級、聲壓級、聲功率級 能引起人耳聽覺的聲強上下限相差一萬億倍，聲壓的上下限相差也達一百萬倍。因此，若直接采用聲強和聲壓來計量聲音，在計算上將非常麻煩。因此通常用對數(shù)標(biāo)度方法來表示聲音的大小。

4、（1）聲強級 聲強級的定義，是某處的聲強和基準(zhǔn)聲強之比值的常用對數(shù)值乘以十，稱為該處的聲強級。LL=10lg(I/I0) 式中 LL-聲強級，dB； I -聲場中某處的聲強，w/m2； I0 - 基準(zhǔn)聲強。9.4.2 噪聲的計量 （2）聲壓級 LP=20lg（p/p0)式中 LP -聲壓級，dB； p -聲場中某處的聲壓； p0 -基準(zhǔn)聲壓。 （3）聲功率級 Lw=10lg(w/w0)式中 Lw -聲源的聲功率級，dB； w -聲源的聲功率，w； w0 -基準(zhǔn)聲功率。 3、噪聲的主觀評價 （1）響度級 響度是人對聲音強弱的主觀評價指標(biāo)，單位是方（Phon）。選取1000Hz純音做基準(zhǔn)音，凡聽起

5、來和該基準(zhǔn)音一樣響的聲音，不論其聲壓級和頻率是多少，它的響度級就等于該純音的聲壓級值。9.4.2 噪聲的計量 （2）計權(quán)聲級 在噪聲測量中，試圖用聲級計直接測定噪聲的響度級，但實際與響度級并非完全一致。為了使聲音的客觀物理量與人耳聽覺的主觀感受近似取得一致，在測量中對不同頻率的聲壓級，人為的給予適當(dāng)?shù)脑鰷p這種修正方法稱為頻率計權(quán)。實現(xiàn)頻率計權(quán)的網(wǎng)絡(luò)稱為計權(quán)網(wǎng)絡(luò)，通過計權(quán)網(wǎng)絡(luò)測得的聲級稱為計權(quán)聲級。 （3）晝夜等效聲級 因噪音在夜間比晝間對人干擾更大，為了考慮這種因素，提出了晝夜等效聲級作為評價量，記作Leq，單位為dB。 （4）統(tǒng)計聲級 當(dāng)噪聲隨時間起伏變化較大時（如道路交通噪聲）常用統(tǒng)計方法

6、來評價，用噪聲級出現(xiàn)的累計概率來表現(xiàn)這類噪聲的大小，稱為統(tǒng)計聲級，記作LN ，單位為dB。 LN指測試時段內(nèi)，有N%時間的噪聲超過的聲級。用累加統(tǒng)計分布值L10、L50、L90來表示。 9.4.2 噪聲的計量 （5）噪聲污染級 等效聲級是從能量平均的角度來評價噪聲。從噪聲對人的干擾來講，起伏變化的噪聲比平紋的噪聲更大一些。噪聲污染及時綜合噪聲的能量平均和起伏變化特性兩者的影響而給出的評價量，記作LNP，單位為dB,表達式如下： LNP=LAep+2.56式中 LAep -測量時間內(nèi)的等效聲級，dB； -標(biāo)準(zhǔn)偏差 ，dB。 9.4.3 道路交通噪聲預(yù)測模型 我國對道路交通噪聲環(huán)境影響的研究始于2

7、0世紀(jì)70年代末，在公路交通噪聲預(yù)測中，常用的是美國聯(lián)邦公路局（FHWA）公布的噪聲預(yù)測模型。 1、美國聯(lián)邦公路局公路交通噪聲預(yù)測),(lg10)lg(10lg1021100TVNLLiioieqt 式中 Leqi -第i類車型車流在接收點的等效聲級，dB（A）； Loi -第i類車輛在參照點的平均輻射聲級，dB（A）； Ni -對應(yīng)觀察時段T在觀察點處i類車輛通過的數(shù)量，輛； T -觀察時段或計算等效聲級的時間段，h; 0 - 測試Loi 的參照距離，美國為15m,我國為7.5m； Vi -第i輛車的平均速度； - 行車道中心線至預(yù)測點的距離，m;（12） 9.4.3 道路交通噪聲預(yù)測模型

8、-地面覆蓋系數(shù)，取決于現(xiàn)場地面條件，硬地面（瀝青或水 泥地面)時 =0 ，軟地面（松軟耕作土壤或有一定植被 覆蓋度的地表）時 =0.5 ； （1，2）-代表有限路段的修正函數(shù)，其中12為觀測 點到有限路段兩端的張角，rad。 2、我國噪聲影響預(yù)測公式 (1) 第i類車交通噪聲計算13)lg(10)(,路面縱坡距離LLLTuNLLriiiwiAeq 式中: (LAeq)ii型車輛行駛于晝夜或夜間，預(yù)測點接收到的小時交 通噪聲值； Lw,i第i型車輛的平均輻射聲級； Ni第i型車輛的晝夜或夜間的平均小時交通量； urii型車輛的平均行駛速度；9.4.3 道路交通噪聲預(yù)測模型 T的預(yù)測時間，在此取1

9、h； 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(yù)測點處的距離衰減量； L縱坡公路縱坡引起的交通噪聲修正量； L路面公路路面引起的交通噪聲修正值。 (2) 各類車輛在預(yù)測點產(chǎn)生的交通噪聲值21)(1 . 0)(1 . 0)(1 . 0101010lg10)(LLLsAeqMAeqLAeqLLLAeq交 式中: (LAeq)L, (LAeq)M, (LAeq)S分別為大、中、小型車輛晝間或夜 間預(yù)測點接收到的交通噪聲值； (LAeq)交預(yù)測點接收到的晝間或夜間的交通噪聲值； L1公路曲線或有限長路段引起的交通噪聲修正值； L2公路與預(yù)測點間障礙物引起的交通噪聲修正值；9.

10、4.3 道路交通噪聲預(yù)測模型 (3) 環(huán)境噪聲預(yù)測值1010lg10)()(1 . 0)(1 . 0背交預(yù)AeqAeqLLAeqL 式中：(LAeq)預(yù)預(yù)測點晝間或夜間環(huán)境噪聲預(yù)測值； (LAeq)背預(yù)測點預(yù)測時的環(huán)境噪聲背景值。 3. 預(yù)測模型的適用范圍 (1) 預(yù)測點在距噪聲等效行車線7.5m以遠處。 (2) 車輛平均行駛速度在20100km/h之間。 (3) 預(yù)測精度為2.5dB。 9.5 振動影響 當(dāng)汽車行駛于凹凸不平或有深車轍的路面上，汽車產(chǎn)生了上下、左右或前后的顛簸、搖動，這種不斷變換方向的沖擊力量作用車體的各部，作用于車上的乘客，作用于路面，路面又將這巨大的外力傳給路基，路基又傳給通路兩側(cè)的房屋設(shè)施，于是沿線一帶就產(chǎn)生了不同程度的振動。當(dāng)振動超過某種限度就會對人的心理和生理上產(chǎn)生某種有害的影響。 根據(jù)國標(biāo)規(guī)定