公路交通噪聲頻率特性與預(yù)測模式研究.pdf

1、隨著我國車輛制造業(yè)的迅速發(fā)展以及汽車保有量的不斷增加，車輛噪聲輻射聲級和公路交通噪聲頻率特性也發(fā)生著改變。20世紀(jì)80年代以來，各國相繼開發(fā)了公路交通噪聲的預(yù)測模式。然而，這些模式通常以不同頻率下的聲能平均值為噪聲評價基礎(chǔ)，忽略了噪聲的頻率分布特性。另外，在目前普遍使用的FHWA預(yù)測模式中，假設(shè)車輛是以恒定速度行駛的單極源，忽略了其自身構(gòu)造以及車速的差異性，對于車身較長或處于低速行駛狀態(tài)的機(jī)動車輛的預(yù)測存在較大誤差。針對上述公路交通噪聲

2、研究中存在的問題，論文從單個機(jī)動車輛產(chǎn)生的噪聲頻率分布規(guī)律入手，通過考察噪聲通過聲屏障的等效頻率以及其通過綠化帶時不同頻率下噪聲的衰減規(guī)律，分析公路交通噪聲的頻率特性，構(gòu)建出公路交通噪聲源強(qiáng)分頻譜預(yù)測模式。并改進(jìn)了現(xiàn)有Leq(20s)預(yù)測模式，評價了現(xiàn)有基于能量平均輻射聲級的FHWA預(yù)測模式的預(yù)測準(zhǔn)確性。主要研究結(jié)論如下：
　?。?）明確了不同類型車輛的噪聲頻率分布特性及等效頻率值。小型車和中型車產(chǎn)生的噪聲總體呈中、高頻特性；大型

3、車總體呈中、低頻特性。因此，現(xiàn)有交通噪聲評價及聲屏障設(shè)計(jì)中采用500 Hz作為等效頻率并不能反映對受聲點(diǎn)的真實(shí)影響。對于以小型車為主的城市道路聲屏障設(shè)計(jì)和以大、中、小型車混合交通為主的高速公路聲屏障設(shè)計(jì)，采用不同的等效頻率更能反映實(shí)際情況。經(jīng)過綠化帶后，在中低頻范圍內(nèi)，噪聲消減量隨倍頻程中心頻率的增加呈逐漸上升趨勢，在500Hz附近出現(xiàn)峰值吸收；在高頻區(qū)域，交通噪聲的最大衰減出現(xiàn)在4000Hz處，這主要與植被枝干和莖葉的吸收、散射等作用

4、有關(guān)。
　?。?）構(gòu)建出公路交通噪聲源強(qiáng)分頻譜預(yù)測模式。給定機(jī)動車輛行駛速度、倍頻帶中心頻率以及機(jī)動車輛的類型，可以實(shí)現(xiàn)不同倍頻帶下公路交通噪聲源強(qiáng)的預(yù)測，并通過與實(shí)測數(shù)據(jù)的對比分析，證實(shí)了模式具有較高的準(zhǔn)確性和一定的適用性。
　?。?）利用FHWA預(yù)測模式推導(dǎo)得出Leq(20s)模式的準(zhǔn)確表達(dá)式，得到了兩種車輛基礎(chǔ)噪聲Leq(20s)和(L0)Ei之間的關(guān)系。指出了Leq(20s)模式的誤差和限制，通過補(bǔ)充有限長路段修正項(xiàng)

5、和將常數(shù)項(xiàng)-22.55修改為-22，對現(xiàn)有Leq(20s)模式進(jìn)行了改進(jìn)，從而使模式更加完整且適用范圍更廣，預(yù)測結(jié)果也更加準(zhǔn)確。
　　（4）通過將Leq(20s)、Leq(10s)以及Leq(5s)的測量值與基于機(jī)動車輛最大輻射聲級計(jì)算得到的計(jì)算值進(jìn)行對比分析，評價了能量平均輻射聲級的測量準(zhǔn)確性以及FHWA模式點(diǎn)源假說的合理性。對于小型車，我國現(xiàn)行的公路交通噪聲預(yù)測模式和FHWA預(yù)測模式，按照單極源假設(shè)進(jìn)行公路交通噪聲影響預(yù)測均是

6、合理的。對于中型車和大型車，噪聲監(jiān)測點(diǎn)在距行車道中心線7.5m和15m處，其在行駛過程中產(chǎn)生的交通噪聲均呈現(xiàn)一定程度的混合聲源輻射特性，且隨著噪聲輻射聲級的增加，按照單極源假設(shè)的預(yù)測誤差總體上呈現(xiàn)下降趨勢。
　　因此，在FHWA模式中，如果將Leq(20s)代替能量平均輻射聲級(L0)Ei作為基本車輛噪聲，可有效規(guī)避由于假設(shè)車輛噪聲為單極源，尤其是對于行駛速度較低的中型車和大型車，對預(yù)測準(zhǔn)確性的影響，模式的預(yù)測精度將被提高。另外，