交通流理论与方法

1、第九章 交通影响模型交通流理论与方法目录目录9.59.4交通噪声及其模型交通噪声及其模型振动影响振动影响9.4.1 9.4.1 道路交通噪声的特点道路交通噪声的特点9.4.2 9.4.2 噪声的计量噪声的计量9.4.3 9.4.3 道路交通噪声预测模型道路交通噪声预测模型点击此添加文本点击此处添加文本 噪声通常是指一切频率混杂、呆板、凌乱，对人们生活、工作、学习和健康有妨碍的声音。道路交通噪声是一种随机变化的噪声，除了与车辆本身声功率有关外，与道路结构和交通状态也有很大关系。9.4.1 道路交通噪声的特点公路上车流连续，公路上车流连续，速度快而且重车速度快而且重车比较多，因此噪比较多，因此噪声

2、也比较大，相声也比较大，相应的计算方法也应的计算方法也比较简单。比较简单。城市道路车流不城市道路车流不连续，受到交叉连续，受到交叉口、道路条件等口、道路条件等影响，速度相对影响，速度相对比较慢且周围建比较慢且周围建筑物较多，计算筑物较多，计算比较复杂。比较复杂。 1、声功率、声强和声压 （1）声源的声功率W 声功率是是声源单位时间内向外辐射的声能，单位为瓦（w）或微瓦（w），是声源本身的性质。 声源的声功率通常都很小400万人同时大声说话时的声功率只相当于一只40W灯泡的电功率。 （2）声强I 单位时间内通过垂直于声音传播方向上单位面积上通过的声能量，单位是w/m2。其定义式为：I=W/S 式

3、中 W -点声源辐射的声功率 （3）声压P 介质中的压强相对于无声波时压强的改变量，声压的单位就是压强的单位帕（pa） 任一点的声压都是随时间而不断变化的，每一瞬间的声压称为瞬时声压，某段时间内瞬时声压的平均值称为有效声压。 9.4.2 噪声的计量9.4.2 噪声的计量 （4）声压与声强的关系 I=P2/0C 式中 P -有效声压，pa; C -空气中的声速，m/s; 0 -空气密度，kg/m。 2、声强级、声压级、声功率级 能引起人耳听觉的声强上下限相差一万亿倍，声压的上下限相差也达一百万倍。因此，若直接采用声强和声压来计量声音，在计算上将非常麻烦。因此通常用对数标度方法来表示声音的大小。

4、（1）声强级 声强级的定义，是某处的声强和基准声强之比值的常用对数值乘以十，称为该处的声强级。LL=10lg(I/I0) 式中 LL-声强级，dB； I -声场中某处的声强，w/m2； I0 - 基准声强。9.4.2 噪声的计量 （2）声压级 LP=20lg（p/p0)式中 LP -声压级，dB； p -声场中某处的声压； p0 -基准声压。 （3）声功率级 Lw=10lg(w/w0)式中 Lw -声源的声功率级，dB； w -声源的声功率，w； w0 -基准声功率。 3、噪声的主观评价 （1）响度级 响度是人对声音强弱的主观评价指标，单位是方（Phon）。选取1000Hz纯音做基准音，凡听起

5、来和该基准音一样响的声音，不论其声压级和频率是多少，它的响度级就等于该纯音的声压级值。9.4.2 噪声的计量 （2）计权声级 在噪声测量中，试图用声级计直接测定噪声的响度级，但实际与响度级并非完全一致。为了使声音的客观物理量与人耳听觉的主观感受近似取得一致，在测量中对不同频率的声压级，人为的给予适当的增减这种修正方法称为频率计权。实现频率计权的网络称为计权网络，通过计权网络测得的声级称为计权声级。 （3）昼夜等效声级 因噪音在夜间比昼间对人干扰更大，为了考虑这种因素，提出了昼夜等效声级作为评价量，记作Leq，单位为dB。 （4）统计声级 当噪声随时间起伏变化较大时（如道路交通噪声）常用统计方法

6、来评价，用噪声级出现的累计概率来表现这类噪声的大小，称为统计声级，记作LN ，单位为dB。 LN指测试时段内，有N%时间的噪声超过的声级。用累加统计分布值L10、L50、L90来表示。 9.4.2 噪声的计量 （5）噪声污染级 等效声级是从能量平均的角度来评价噪声。从噪声对人的干扰来讲，起伏变化的噪声比平纹的噪声更大一些。噪声污染及时综合噪声的能量平均和起伏变化特性两者的影响而给出的评价量，记作LNP，单位为dB,表达式如下： LNP=LAep+2.56式中 LAep -测量时间内的等效声级，dB； -标准偏差 ，dB。 9.4.3 道路交通噪声预测模型 我国对道路交通噪声环境影响的研究始于2

7、0世纪70年代末，在公路交通噪声预测中，常用的是美国联邦公路局（FHWA）公布的噪声预测模型。 1、美国联邦公路局公路交通噪声预测),(lg10)lg(10lg1021100TVNLLiioieqt 式中 Leqi -第i类车型车流在接收点的等效声级，dB（A）； Loi -第i类车辆在参照点的平均辐射声级，dB（A）； Ni -对应观察时段T在观察点处i类车辆通过的数量，辆； T -观察时段或计算等效声级的时间段，h; 0 - 测试Loi 的参照距离，美国为15m,我国为7.5m； Vi -第i辆车的平均速度； - 行车道中心线至预测点的距离，m;（12） 9.4.3 道路交通噪声预测模型

8、-地面覆盖系数，取决于现场地面条件，硬地面（沥青或水 泥地面)时 =0 ，软地面（松软耕作土壤或有一定植被 覆盖度的地表）时 =0.5 ； （1，2）-代表有限路段的修正函数，其中12为观测 点到有限路段两端的张角，rad。 2、我国噪声影响预测公式 (1) 第i类车交通噪声计算13)lg(10)(,路面纵坡距离LLLTuNLLriiiwiAeq 式中: (LAeq)ii型车辆行驶于昼夜或夜间，预测点接收到的小时交 通噪声值； Lw,i第i型车辆的平均辐射声级； Ni第i型车辆的昼夜或夜间的平均小时交通量； urii型车辆的平均行驶速度；9.4.3 道路交通噪声预测模型 T的预测时间，在此取1

9、h； L距离第i型车辆行驶噪声、昼间或夜间在距噪声等效行车 线距离为r的预测点处的距离衰减量； L纵坡公路纵坡引起的交通噪声修正量； L路面公路路面引起的交通噪声修正值。 (2) 各类车辆在预测点产生的交通噪声值21)(1 . 0)(1 . 0)(1 . 0101010lg10)(LLLsAeqMAeqLAeqLLLAeq交 式中: (LAeq)L, (LAeq)M, (LAeq)S分别为大、中、小型车辆昼间或夜 间预测点接收到的交通噪声值； (LAeq)交预测点接收到的昼间或夜间的交通噪声值； L1公路曲线或有限长路段引起的交通噪声修正值； L2公路与预测点间障碍物引起的交通噪声修正值；9.

10、4.3 道路交通噪声预测模型 (3) 环境噪声预测值1010lg10)()(1 . 0)(1 . 0背交预AeqAeqLLAeqL 式中：(LAeq)预预测点昼间或夜间环境噪声预测值； (LAeq)背预测点预测时的环境噪声背景值。 3. 预测模型的适用范围 (1) 预测点在距噪声等效行车线7.5m以远处。 (2) 车辆平均行驶速度在20100km/h之间。 (3) 预测精度为2.5dB。 9.5 振动影响 当汽车行驶于凹凸不平或有深车辙的路面上，汽车产生了上下、左右或前后的颠簸、摇动，这种不断变换方向的冲击力量作用车体的各部，作用于车上的乘客，作用于路面，路面又将这巨大的外力传给路基，路基又传给通路两侧的房屋设施，于是沿线一带就产生了不同程度的振动。当振动超过某种限度就会对人的心理和生理上产生某种有害的影响。 根据国标规定