常用几种公路交通噪声预测模式准确性分析

常用几种公路交通噪声预测模式准确性分析谢江;张建强;李启彬;谭昌明【摘要】本文根据成温邛高速公路和成绵高速公路的交通量、车型及车速等监测数据,应用美国联邦公路管理局（FH-WA）噪声预测模式、JTGB03-2006推荐噪声预测模式和HJ2.4-2009推荐噪声预测模式,分别对两条高速公路进行噪声预测,将噪声预测值与实测值进行对比,分析在相同车流量、车型及车速等条件下各预测模式预测值与实测值的差值大小,并分析其原因,得出在高速公路交通噪声预测的准确性上HJ2.4-2009预测模式优于FHWA预测模式和JT-GB03-2006预测模式。

%Based on the monitored data of traffic volume,vehicle type and vehicle speed,the noisees on two expressways,the Chengdu-Wenjiang-Qionglai expressway and the Chengdu-Mianyang expressway were predicted by applying theree models,i.e.,Federal Highway Administration （FHWA） noise prediction model,prediction model of JTG B03-2006 and the model of HJ2.4-2009 respectively.The predicted values and monitored values were compared and their differences and the causes for every model at same conditions were analyzed.it concluded that the acuracy of model HJ2.4-2009 was superior to model FHWA and the model JTG B03-2006 to predict trafic noise on expressway.【期刊名称】《四川环境》【年(卷),期】2011(030)004【总页数】7页(P105-111)【关键词】公路;交通噪声;预测模式;准确性分析【作者】谢江;张建强;李启彬;谭昌明【作者单位】西南交通大学地球科学与环境工程学院,成都610031;西南交通大学地球科学与环境工程学院,成都610031;西南交通大学地球科学与环境工程学院,成都610031;四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院,成都610041【正文语种】中文【中图分类】X8271 前言目前，国际上已提出多种公路噪声预测模式，如美国联邦公路管理局 (FHWA)发布的噪声预测模式［1］、英国交通部发布的CRTN88模式［2］、德国交通部公路建设司发布的RLS90模式［3］。

在我国公路环境影响评价交通噪声预测中，多参照美国联邦公路管理局 (FHWA)噪声预测模式 (以下简称“FHWA模式”)、交通部《公路建设项目环境影响评价规范》 (JTG B03－2006)中推荐的噪声预测模式［4］(以下简称“规范模式”)。

目前，环境保护部新发布的《环境影响评价技术导则－声环境》HJ2.4－2009中推荐的噪声预测模式［5］(以下简称“新导则模式”)，则在我国交通噪声环境影响评价预测中应用较广。

本文应用FHWA模式、规范模式和新导则模式分别对两条已建成的四川高速公路—成温邛高速公路和成绵高速公路部分路段进行噪声预测，并与路段的实际监测数据进行对比。

据此，分析在相同车流量、车型和车速等条件下各预测模式预测值与实测值的差值大小及原因，比较不同预测模式预测的准确性。

2 常用公路交通噪声预测模式2.1 FHWA模式美国于1978年12月发布了FHWA高速公路交通噪声预测模式，该模式以等效连续声级Leq(A)为评价指标，自发布以来经过数次改进，现已在美国、加拿大、日本及墨西哥使用。

其基本模式为:将公路上汽车按照车种分类 (如大、中、小型车)，先求出某一类车辆的小时等效声级:混合车流模式的等效声级是将各类车流等效声级叠加求得。

如果将车流分成大、中、小3类车，总车流等效声级为:在(1)、(2)式中:Leq(h)i—第i类车的小时等效声级dB，1为大型车，2为中型车，3为小型车; (L0)Ei—第i类车的参考能量平均辐射声级(dB); Ni—在指定的时间T(1h)内通过某预测点的第i类车流量;D0—测量车辆辐射声级的参考位置距离，D0=15m;D—从车道中心到预测点的垂直距离(m);Si—第i类车的平均车速(km/h);T—计算等效声级的时间(1h);α—地面覆盖系数，取决于现场地面条件，α=0或α=0.5;Φa—代表有限长路段的修正函数，其中Ψ1、Ψ2为预测点到有限长路段两端的张角(rad);ΔS—由遮挡物引起的衰减量(dB)。

Φa(Ψ1，2.2 规范模式规范推荐模式为:式(3)、式(4)中:LAeqi—i车型，通常分为大、中、小3种车型，车辆的小时等效声级(dB);LAeq交—公路交通噪声小时等效声级(dB);Loi—该车型车辆在参照点(7.5m处)的平均辐射噪声级(dB);Ni—该车型车辆的小时车流量/辆/h;T—计算等效声级的时间，取T=1h;Vi—该车型车辆的平均行驶速度(km/h);r—等效行车道中心线至接受点的距离(m);ΔL距离—距噪声等效行车线距离为r的预测点处的距离衰减量(dB);ΔL地面—地面吸收引起的交通噪声衰减量(dB);ΔL障碍物—噪声传播途中障碍物的障碍衰减量(dB);ΔL1—公路弯曲或有限长路段引起交通噪声修正量(dB)。

2.3 新导则模式新导则中推荐的噪声预测模式为:式 (5)、式 (6)中:Leq(h)i—第i类车的小时等效声级，dB(A);(L0)Ei—第i类车速度为Vi，km/h;水平距离为7.5m处的能量平均A声级dB (A);Ni—昼间，夜间通过某个预测点的第i类车平均小时车流量，辆/h;r—从车道中心线到预测点的距离，m;适用于r＞7.5m预测点的噪声预测。

Vi—第i类车的平均车速，km/h;T—计算等效声级的时间，1h;Ψ1、Ψ2——预测点到有限长路段两端的张角，弧度;△L—由其他因素引起的修正量，dB(A)。

3 公路交通噪声预测值与实测值对比为比较不同预测模式预测的准确性，笔者通过对四川两条已建高速公路—成温邛高速公路和成绵高速公路部分路段进行交通噪声预测，并将预测值与实测值进行对比。

2009年9月和11月在成温邛高速公路、成绵高速公路部分的路段设置监测点进行交通噪声监测。

监测点位选取了公路两侧较为空旷地带，根据距离的不同布设4个点位同时进行，监测频次为3次，每次20min，同时记录车流量、车型及车速等数据。

监测时避开了社会、鸣笛等噪声的干扰。

3.1 成温邛高速公路3.1.1 成温邛高速公路概况成温邛高速公路起于成都市止于邛崃市，全长65.1km，于2004年10月建成通车，双向四车道和六车道(四车道路基宽24.5m)，道路中央设有简易绿化隔离带，路基两侧设有绿化带。

最高限速120km/h，沥青混凝土路面。

3.1.2 预测点位实测过程中的外界环境条件监测时间2009年9月10日下午14:30～17:20，该时段的天气条件为多云，气温30℃ ～32℃，东北风，风速2～4m/s，湿度62%～70%，前期符合监测所需气象条件，但17:00开始下雨，监测被迫停止。

2009年11月13日晚22:30～01:00，该时段天气条件为多云，气温11℃ ～9℃，东北风，风速低于1m/s，湿度80%～85%，符合监测所需条件。

3.1.3 预测值与实测值对比成温邛高速公路交通量、车型比及车速统计见表1，通过上述三种预测模式进行预测，预测值与实测值对比见表2、表3。

表1 成温邛高速公路昼夜交通量、车型及车速监测结果统计Tab.1 The statistical monitoring data of traffic volume，vehicle type and speed during day and night of the Chengdu-Wenjiang-Qionglai expressway?表2 成温邛高速公路三种预测模式昼间预测值与实测值对比Tab.2 Comparisonof the monitored data and predicted data by three prediction models during day time on the Chengdu-Wenjiang-Qionglai expressway?表3 成温邛高速公路三种预测模式夜间预测值与实测值对比Tab.3 Comparisonof the monitored data and predicted data by three prediction models during night time on the Chengdu-Wenjiang-Qionglai expressway?3.2 成绵高速公路3.2.1 成绵高速公路概况成绵高速公路起于成都市三河场止于绵阳市磨家，全长92.4km，于1997年建成通车，采用双向四车道 (四车道路基宽24.5m)，道路中央设有简易绿化隔离带，路基两侧设有绿化带，最高限速120km/h，沥青混凝土路面。

3.2.2 预测点位实测过程中的外界环境条件监测时间2009年9月16日上午10:00～12:30，该时段天气条件为阴，气温22℃ ～24℃，北风，风速2m/s，湿度73%，符合监测所需气象条件。

2009年11月14日晚22:05～00:10，该时段天气条件为阴，气温9℃～6℃，北风，风速2～3m/s，湿度80%～83%，符合监测所需条件。

3.2.3 预测值与实测值对比成绵高速公路交通量、车型比及车速统计见表4，通过上述3种预测模式进行预测，预测值与实测值对比见表5、表6。

昼夜不同模式的预测值与实测值比较图见下图。

表4 成绵高速公路昼夜交通量、车型及车速监测结果统计Tab.4 The statistical monitoring data of traffic volume，vehicle type and speed during day and night of the Chengdu-Mianyang expressway?表5 成绵高速公路三种预测模式昼间预测值与实测值对比Tab.5 Comparison of the monitored data and predicted data by three prediction models during day time on the Chengdu-Mianyang expressway?表6 成绵高速公路三种预测模式夜间预测值与实测值对比Tab.6 Comparison of the monitored data and predicted data by three prediction models during night time on the Chengdu-Mianyang expressway?4 预测值与实测值之间差值的分析由表2、表3、表5、表6及上图可知，规范模式预测值与实测值的差值较大，FHWA模式其次，新导则推荐模式差值最小。