城市道路交通噪声预测分析范文

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城市化进程的快速发展，城市道路交通噪声污染尤为突出，严重影响着人们的工作与生活环境。城市道路交通噪声的监测和评价，得到许多国家和地区的重视，城市道路交通噪声成为活跃的环境声学领域。Glacier等采用实际监测采样方法，对西班牙7个主要城市50个固定监测点进行长达20年监测，并分析了西班牙主要城市交通噪声特征［1］。英国的CRTN88模型适用于长的顺畅的高峰交通流，简单处理墙体对噪声反射的影响;美国FHWA模型主要用于高速公路匀速车流的交通噪声预测，它没有考虑道路坡度、路面性质、气象条件以及多重反射对噪声交通中断对噪声值的影响;德国的RLS90模型适用于城市主要干道、次要干道、地区公路及路旁隔声设施的效果评估。RLS90模型基于国际标准ISO9613－2:1996《户外声传播的衰减的计算方法》，我国公布的GB17247．2－1998《声学户外声传播的衰减第2部分:一般计算方法》等效采用了上述国际标准，计算原理考虑了噪声的衰减、散射、反射、吸收等。考虑综上因素，本文采用的是RLS90模型预测城市道路交通噪声。

预测模型中影响道路交通噪声因素具有空间特征，将噪声预测模型与GIS结合，建立用于道路交通噪声预测和应用系统。在视频GIS中，图像和视频数据是数据源，与地形图、遥感影像或DEM相结合，视频数据获取方便，基于图像和视频的分析及其GIS集成应用引起广泛重视。本文探讨将以视频GIS获取的实时数据为源数据，采用RLS90模型计算道路交通噪声，验证两者集成的思路的可行性，并在实验区进行试验。

1．RLS90模型

RLS90模型以等效连续A声级LeqA为评价指标，包括声源模型和声传播模型2个子模型。声源模型参数主要有:车流量、车速、车型、路面材料以及道路的结构、宽度、坡度和平整度等;声传播包括路径和强度，主要参数有接受点到声源的距离、接受点对声源的视角、地面植被状况、声屏障对噪声的阻挡作用、各类地物对噪声的反射以及空气的温度、湿度、风等。

2．视频GIS

视频GIS是指对获取的具有空间定位信息的视频数据进行传输和管理。视频GIS实现方式是将空间位置、方位、速度等信息进行音频调制，并存储在视频数据的一个声道中，播放视频时，再将空间数据音频解调;交通摄像头获取的视频数据在播放的同时，对车的基本信息进行统计存储;在地图中浏览空间数据时，选择街道路口，获取实时视频影像，交通车流信息以文档形式呈现［6］。在地图中监控不同时刻交通路口车辆的分布情况，建立空间位置和视频帧之间内在联系，进行地图与视频之间的交互操作，对城市道路交通噪声的声源实时监测，优化公路、铁路、河流等线性设施的管理［6］。

3．技术框架

框架的基本思想是将地理位置、车与视频帧之间建立映射关系，实现影像播放、地理位置、车属性信息同步显示和交互操作。根据道路影响因素和数据获取方式的不同，将数据划分为空间数据、视频数据和属性数据。基于视频GIS和RLS90的城市道路交通噪声预测框架主要包括噪声源计算模块、噪声传播计算模块和噪声图的分布。(1)噪声源计算模块该模块的功能是确定出能够对预测点噪声做贡献的街道，并计算声源产生的噪声强度。从视频中获取实时的车流量、车速和重型车比;基础地理数据获取道路长度、宽度、材质、坡度和隔音墙等数据。(2)噪声传播计算模块声音在传播的过程中会有声音的损失，因此到达预测点的声音强度并不完全等同于声源点处的声音大小。在考虑这些因素的情况下，我们计算出声源的每一微分弧段到预测点的噪声大小，最后进行叠加得到预测点处的总噪声值。(3)噪声图基本操作模块噪声图中每个噪声接收点获取相应区域的噪声值，将离散点的噪声值内插可以得到整个区域面的噪声分布图。提供了对地图的一系列基本操作功能，方便用户对城市基础数据的查询、修改、更新等基本操作，在合适的尺度下进行工作;如数据编辑功能，可以在本系统中完成对基础数据的修改、更新等工作，无需使用另外的软件进行数据编辑。

4．实例

应用视频GIS与RLS90模型相结合构成的道路交通噪声预测系统，对河西新区的嘉业阳光城的典型小区道路进行试验，该小区西临恒山路和庐山路，北依奥体大街，东接黄山路。所用到的数据有研究区域1:1万DEM数据，1:500矢量基础地理数据资料和高分辨率遥感影像;噪声源数据有车流量、车速、轻重车型比和路面材料;影响噪声传播数据有建筑、声屏障和植被。预测点为高于地面1．2米，距离反应物的距离至少为3．5米，实测值测量的是距地表1．2米的噪声值，噪声预测结果比实际结果偏高。下表1列出了实验区五个测点的实测值与模拟值，预测值与测量值得噪声空间分布和传播趋于一致。

5．结论

基于视频GIS和RLS90模型的城市道路交通噪声的预测，将噪声源、视频、地理信息融合构造适合现代城市道路交通模型，使得对道路交通噪声的实时预测与规划成为可能。本文仅仅是视频GIS在城市道路交通噪声预测的一个开端，展望未来，还有很多工作。主要有:1)对于视频GIS应用，还需开发专门的动态播放、交互搜索和查询系统，更加直观获取动态信息。2)建立视频影像索引图层，实现地图与影像的实时查询。3)噪声分布不仅具有水平面的空间分布还有垂直面分布，结合实时预测，实现噪声的三维实时动态分布。

作者：刘静娴 单位：东华理工大学测绘工程学院