交通流理論與方法

第九章交通影響模型交通流理論與方法目錄9.59.4交通噪聲及其模型振動(dòng)影響9.4.1道路交通噪聲的特點(diǎn)9.4.2噪聲的計(jì)量9.4.3道路交通噪聲預(yù)測模型點(diǎn)擊此添加文本點(diǎn)擊此處添加文本

噪聲通常是指一切頻率混雜、呆板、凌亂，對(duì)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(jī)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(diǎn)道路交通噪聲公路上車流連續(xù)，速度快而且重車比較多，因此噪聲也比較大，相應(yīng)的計(jì)算方法也比較簡單。城市道路車流不連續(xù)，受到交叉口、道路條件等影響，速度相對(duì)比較慢且周圍建筑物較多，計(jì)算比較復(fù)雜。

1、聲功率、聲強(qiáng)和聲壓（1）聲源的聲功率W聲功率是是聲源單位時(shí)間內(nèi)向外輻射的聲能，單位為瓦（w）或微瓦（μw），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(shí)大聲說話時(shí)的聲功率只相當(dāng)于一只40W燈泡的電功率。（2）聲強(qiáng)I單位時(shí)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

式中W------點(diǎn)聲源輻射的聲功率（3）聲壓P介質(zhì)中的壓強(qiáng)相對(duì)于無聲波時(shí)壓強(qiáng)的改變量，聲壓的單位就是壓強(qiáng)的單位帕（pa）任一點(diǎn)的聲壓都是隨時(shí)間而不斷變化的，每一瞬間的聲壓稱為瞬時(shí)聲壓，某段時(shí)間內(nèi)瞬時(shí)聲壓的平均值稱為有效聲壓。

9.4.2噪聲的計(jì)量9.4.2噪聲的計(jì)量

（4）聲壓與聲強(qiáng)的關(guān)系

I=P2/ρ0C

式中P----------有效聲壓，pa;C---------空氣中的聲速，m/s;ρ0---------空氣密度，kg/m。2、聲強(qiáng)級(jí)、聲壓級(jí)、聲功率級(jí)能引起人耳聽覺的聲強(qiáng)上下限相差一萬億倍，聲壓的上下限相差也達(dá)一百萬倍。因此，若直接采用聲強(qiáng)和聲壓來計(jì)量聲音，在計(jì)算上將非常麻煩。因此通常用對(duì)數(shù)標(biāo)度方法來表示聲音的大小。

（1）聲強(qiáng)級(jí)聲強(qiáng)級(jí)的定義，是某處的聲強(qiáng)和基準(zhǔn)聲強(qiáng)之比值的常用對(duì)數(shù)值乘以十，稱為該處的聲強(qiáng)級(jí)。LL=10lg(I/I0)

式中LL-------聲強(qiáng)級(jí)，dB；I--------聲場中某處的聲強(qiáng)，w/m2；I0-----------

基準(zhǔn)聲強(qiáng)。9.4.2噪聲的計(jì)量

（2）聲壓級(jí)

LP=20lg（p/p0)式中LP-------聲壓級(jí)，dB；p--------聲場中某處的聲壓；

p0-------基準(zhǔn)聲壓。

（3）聲功率級(jí)

Lw=10lg(w/w0)式中Lw-------聲源的聲功率級(jí)，dB；

w-------聲源的聲功率，w；w0------基準(zhǔn)聲功率。3、噪聲的主觀評(píng)價(jià)（1）響度級(jí)響度是人對(duì)聲音強(qiáng)弱的主觀評(píng)價(jià)指標(biāo)，單位是方（Phon）。選取1000Hz純音做基準(zhǔn)音，凡聽起來和該基準(zhǔn)音一樣響的聲音，不論其聲壓級(jí)和頻率是多少，它的響度級(jí)就等于該純音的聲壓級(jí)值。9.4.2噪聲的計(jì)量

（2）計(jì)權(quán)聲級(jí)在噪聲測量中，試圖用聲級(jí)計(jì)直接測定噪聲的響度級(jí)，但實(shí)際與響度級(jí)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(duì)不同頻率的聲壓級(jí)，人為的給予適當(dāng)?shù)脑鰷p這種修正方法稱為頻率計(jì)權(quán)。實(shí)現(xiàn)頻率計(jì)權(quán)的網(wǎng)絡(luò)稱為計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，通過計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)測得的聲級(jí)稱為計(jì)權(quán)聲級(jí)。（3）晝夜等效聲級(jí)因噪音在夜間比晝間對(duì)人干擾更大，為了考慮這種因素，提出了晝夜等效聲級(jí)作為評(píng)價(jià)量，記作Leq，單位為dB。（4）統(tǒng)計(jì)聲級(jí)當(dāng)噪聲隨時(shí)間起伏變化較大時(shí)（如道路交通噪聲）常用統(tǒng)計(jì)方法來評(píng)價(jià)，用噪聲級(jí)出現(xiàn)的累計(jì)概率來表現(xiàn)這類噪聲的大小，稱為統(tǒng)計(jì)聲級(jí)，記作LN，單位為dB。LN指測試時(shí)段內(nèi)，有N%時(shí)間的噪聲超過的聲級(jí)。用累加統(tǒng)計(jì)分布值L10、L50、L90來表示。

9.4.2噪聲的計(jì)量

（5）噪聲污染級(jí)等效聲級(jí)是從能量平均的角度來評(píng)價(jià)噪聲。從噪聲對(duì)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(shí)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(píng)價(jià)量，記作LNP，單位為dB,表達(dá)式如下：

LNP=LAep+2.56δ式中LAep---------測量時(shí)間內(nèi)的等效聲級(jí)，dB；

δ

-----------標(biāo)準(zhǔn)偏差，dB。

9.4.3道路交通噪聲預(yù)測模型

我國對(duì)道路交通噪聲環(huán)境影響的研究始于20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

式中Leqi----第i類車型車流在接收點(diǎn)的等效聲級(jí)，dB（A）；Loi-----第i類車輛在參照點(diǎn)的平均輻射聲級(jí)，dB（A）；Ni-----對(duì)應(yīng)觀察時(shí)段T在觀察點(diǎn)處i類車輛通過的數(shù)量，輛；T------觀察時(shí)段或計(jì)算等效聲級(jí)的時(shí)間段，h;γ0-----

測試Loi