%a4通噪声综合影响指数及噪声控制研究

文章编号：!""#$!%&&（’""&）"!$""’&$"(

交通噪声综合影响指数及噪声控制研究

韩善灵，朱

平，林忠钦

（上海交通大学机械与动力工程学院车身制造技术中心，上海’"""%"

）摘要：道路交通噪声污染对人体健康和社会经济的发展是一大危害。在分析已有的环境噪声评价方法的基础上，考虑交通噪声的特点，提出了适于我国道路交通环境噪声评价的交通噪声综合影响指数，并从低噪声车辆的研究、道路设计、城市规划、标准和法规等四个方面阐述了降低城市道路交通噪声的有效防治对策。

关键词：声学；环境工程学；交通噪声污染；交通噪声综合影响指数；噪声控制

中图分类号：)(*!文献标识码：+

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引言

随着城市规模不断扩大和城市间交通的日渐繁

忙，道路交通噪声污染也越来越严重，成为制约人居环境质量提高的重要因素。据研究测算，中国每年因道路交通噪声污染导致的经济损失约合人民币

’!#亿元［!］

。中国大中城市中，!**&年交通干线两侧区域噪声超标的城市达O !I (R 。《’""%年中国环

境状况公报》指出，在统计的("!个城市道路交通噪声中，%I ’R 的城市属重度污染；&I ’R 的城市属中度污染；!’I &R 的城市属轻度污染；%&I ’R 的城市交通声环境质量较好；(%I *R 的城市声环境质量好（见图!）。经过多年的治理整顿，目前仍有!／&的城市交

通噪声环境超标。

给居民的生活和健康造成很大影响。

交通噪声综合影响指数及噪声控制研究

!常用道路交通噪声评价

道路交通噪声和车流量、车辆种类有密切关系。这种噪声在一天!"#$内，完全是无规则的随机变化。交通噪声对人们的影响程度不仅与声级、频谱有关，而且与它的持续时间、起伏变化幅度有关。采用一个声级数值来评价机器的稳态噪声那样来评价交通噪声，就会产生很大的困难。但是人们仍然希望用几个数值来表示一条街道的噪声大小，这样就要用统计和计权的方法。所谓统计方法就是从一段时间测量的大量变化的数据中，按统计学方法，求出几个统计参数来表示这段时间的噪声。计权的方法是指对几个统计参数，按照它们和人们主观烦恼度的关系，适当组合后来描述这段时间的噪声大小。下面介绍几种经常采用的评价量。

!"!等效连续声级（!"#

）当评价噪声对人体的影响时，不但要考虑噪声的强度，而且要考虑它的作用时间。交通噪声的强度是随时间变化的，于是提出了用噪声能量按时间平均的方法来评价噪声对人的影响，即等效连续声级，用公式表示为

!"#

$%&’()%%!

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&%&（）

’(（%）式中，%为总时间，!&为随时间

(变化的&声级。

!"#累积百分声级

交通噪声是属于非稳态的，可用等效连续声级!"#

表达其大小，但是对噪声随机的起伏程度却没有表达出来。因而可以用概率统计的方法来处理。为了测量一段时间内起伏变化的噪声，可每隔一定时间测量一次，这样就得到了很多的数据。把这些数据按大小顺序排列后，可以找出%&*的所测数据超过的声级，这个声级就称为!%&，+&*所测数据超过的声级为!+&，,&*的所测数据超过的声级为!,&。

试验证明，对于车辆流量较大的街道，!+&数值和人们的主观吵闹感觉程度有较好的相关性。有些国家直接采用!+&来评价交通噪声。但是也应该指出，当车辆流量较少时，噪声随时间起伏变化较大，同样!+&数值的街道，噪声起伏变化数值越大，人们的主观烦恼度也越高。因此，在评价这种类型街道的噪声时，除了考虑!+&之外，也要兼顾!%&和!,&之间的差值。

!"$交通噪声指数（%&’

）交通噪声指数是英国建筑研究局提出的一种交通噪声评价参数。只适用于交通车辆比较多的地段和时间内。它是在本底噪声!,&的基础上，

再考虑噪声的起伏变化（!%&!!,&

），进行计权修正。它的定义为

%)*$"（!%&+!,&）,!,&+-&（!）式中，第一项表示“噪声气候”的范围和说明噪

声的起伏变化程度；第二项表示本底噪声，第三项为修正值。

!"(噪声污染级（!$%）

噪声污染级是在能量平均声级（也称等效声级）的基础上，再考虑噪声起伏变化的因素，它的表达式为

!)-$!"#,!.+.!（-）式中，第一项是等效连续声级的量度，第二顶是由于声级的起伏而带来增加的烦扰，!为统计标准偏差，其表达式为

!$%/+%"/

0$

%（!0+#!）$

!（"）式中，!0为第

0个声级值；#!为所测/个声级算术平均值；/为取样总数。

!")昼夜等效噪声级（!&$）

考虑到噪声在夜间比昼间更吵人，因此在研究昼夜!"#$环境噪声水平时，引入昼夜等效声级这个评价量。美国环境保护局已引用昼夜等效声级!1)来评价交通噪声。为了考虑噪声出现在夜间对人们烦恼的增加，规定夜间测得的值加上%&/0作为修正值。!1)主要用于预计人们昼夜长时间暴露在环境噪声中所受的影响。根据上述规定，它的定义为

!1)$%

&’)［&..!+2%&&.%!’,&

.-1+2%&&.%（!/,%&）］（+）式中，!’为从早1点到晚%&点的等效声级，!/为从晚%

&点到次日早1点的等效声级。#交通噪声综合影响指数

（!!）虽然很多国家和学者提出了不少交通噪声的评价参数，但是，目前国际上仍没有一个统一的评价方法。许多试验都发现，交通噪声的主观烦恼度既与等效连续声级有关，也与噪声起伏变化程度有关，还与人在不同时间段的感觉有很大关系。考虑到主要影响交通噪声的这三大因素，结合我国的实际情况，借鉴美国的昼夜等效声级，考虑噪声出现在夜间对人们影响较大，规定夜间测得的值加上%&/0作为修正值，我们提出了交通噪声综合影响指数。其定义为

!"$%&’)

!-2%&&.%!1)-

,

%-2%

&&.%（!))-,%&［］

）（.

）其中，!1)-为从早.点到晚%

&点的噪声污染!&&"年!月

噪声与振动控制

第%期

级，!""#为从晚!

"点到次日#点的噪声污染级。式（#）在形式上与昼夜等效声级相似，但是有本质的区别。首先在时间段的选择上，与昼夜等效声级不同，我们规定夜间为晚!"点到次日#点，因为在我国的一些有关声环境法规的条文中，一般都是这样选取的，如青岛市环保局的规定。其次，我们考虑了噪声起伏变化的大小，选取噪声污染级!"#，而昼夜等效声级是用等效声级。

道路交通系统是一个复杂的随机系统，对它的研究多采用概率统计的方法进行。对于车流量较大的街道（#""辆

／小时以上），噪声统计曲线一般都较好地符合高斯分布规律［#］。因此，也可以利用统计

声级!!"、!$"、!%"

。来表示噪声污染级，即：!"#$!%&’（!

!"(!%"）或!"#$!$"’)’)&／#"式中)’!!"(!%"；!$"’!%&(

)&／#"。!道路交通噪声控制

改善和控制交通噪声己成为城市居民的迫切要求。城市交通噪声控制是一个涉及到噪声控制技术、城市规划建设、行政管理等多方面的综合性问题。参考国内外对交通噪声治理和控制方法的经验，阐述以下几点治理和控制交通噪声的常用方法。!"#低噪声车辆的研究

降低城市交通噪声的最直接措施是控制车辆本身产生的噪声。道路噪声尤其是噪声峰值，主要决定于载重汽车、公共汽车等重型车辆。因此低噪声车辆研究的主要对象应是这类车辆。在交叉口范围内，大型车辆往往频繁减速、刹车和启动、加速，产生了很大的噪声，研究大型车辆在这些特殊行驶状态下的噪声特性尤为重要。道路行驶车辆的噪声主要源于发动机噪声、排气噪声、汽车喇叭及车轮与地面摩擦噪声等。研制科学有效的新型排气噪声消声器和低慢声喇叭是降低交通噪声的关键措施。

上路的机动车辆必须保持良好状态，凡是噪声等级超过《汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法》（)*!+%$(&""&）、《摩托车和轻便摩托车噪声限值》（)*,#!%(!%%#）和《农用运输车噪声限值》（)*!-.&+(&""!

）规定的车辆禁止上路行驶。为了促进汽车工业的发展和对低噪声车辆研究的重视，汽车检测部门应该把汽车噪声的高低作为检测的一个重要方面，同时政府应该制定用车更新和淘汰的法规和技术标准，根据中国汽车工业的发展趋势和经济发展水平，制定更加严格的机动车辆噪声标准。

!"$道路设计

随着车辆速度的增加，尤其是高速公路和高架

公路的增加，道路附近噪声有时可达%"!!""/*，因此在公路设计中，也应考虑噪声控制问题。其主要措施是在道路附近建立不同形式的声屏障来降低噪声。

声屏障是建筑在公路沿线和居民区之间的实体障碍物，声波传播过程中遇到屏障时一部分被吸收。还有一部分被透射、反射、绕射。对于一般城市道路，可采用绿化带、临街建筑或凹槽式道路等形式作为声屏障。对于高速公路来说，应采用专门设计的声屏障。

利用声屏障来降低噪声时，如果被保护点位于声影区，等效声级可降低-!!$/*。如果被保护点位于非声影区，其效果仅为./*。因此，在公路和附近建筑规划时应尽量使保护对象处于声屏障的声影区内。建设声屏障已成为降低公路交通噪声的一项最直接有效的工程措施。

!"!城市规划

影响城市交通噪声的重要因素是城市交通状况，因此合理地进行城市规划和建设也是控制噪声的有效措施之一。一条道路附近的噪声主要决定于车流量、重型车辆比例数和车辆行驶速度。对于要求较安静的街道，要适当限制车流量和车辆行驶速度。在一般情况下，交通流量减少一倍，噪声减少./*

。控制车流量来降低噪声，总是有限制的，因此主要还应限制重型车辆的流量。某些街道的最大噪声并不是出现在最大车流量时，而是出现在!／&最大车流量时，这是由于后者的平均车辆行驶速度一般都比前者高。因此，在限制车流量时，也要适当注意控制车速。交叉路口和一些较拥挤的街道，由于车辆频繁的加速起步，噪声比一般街道要高。采用立体交叉路道结构或者采用自动信号管理，减少车辆的停车和加速次数也可明显降低噪声。

我国大多数城市现阶段在噪声控制技术和经济实力不够的情况下，道路狭窄，人流拥挤的现象难以很快改善，所以，采取科学的城市交通管理措施，对降低城市噪声污染是经济有效的办法。以下两项工作对降低交通噪声会有明显的效果。第一，减少车流量。限制进入市区范围的载重卡车在商业繁华的交通干道上通行。第二，减少鸣喇叭次数。喇叭声级明显高于车辆本身的噪声级，其声级值可达!!"!!&"/*。鸣笛可使交通噪声声级增加.!#/*，相当于车流量增加&!$倍所造成的影响。因此，在交通主干线限制鸣笛，在市区夜间应禁止鸣笛是降低交通噪声的重要措施。

!"%标准和法规

为了有效地控制城市环境噪声，仅依靠采取技

&交通噪声综合影响指数及噪声控制研究

术措施是不够的，颁发必要的限声标准和法规也是十分重要的。它不仅可以保证技术措施的实施，而且也能促进噪声控制技术的发展。

噪声标准和法规的制订，是一个十分复杂的工作。为使它们发挥应有的作用，各国制订和实施标准、法规的主要经验是：在制订标准时，要考虑技术实现的可能性和先进性，即不要标准过高，没有有效的措施保证实施。也不要标准过低，使其不能发挥作用。根据技术的发展，对标准要不断地修改、充实和提高。标准和法规要由有权威的机构颁发，并要有实际可行的测量方法和监测系统。

有关城市交通噪声的标准有两类，一类是各种机动车辆的噪声标准，另一类是城市区域的环境噪声标准。机动车辆噪声标准，是控制城市噪声的一个重要基础标准。世界上已有几十个国家颁布了这种标准。它不仅作为一种产品标准，为各种车辆研究、设计和制造提供噪声控制指标，而且也是城市机动车辆噪声管理、监测的依据。我国于!""!年重新修订了《汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法》（#$%&’()!""!），替代原来的《机动车辆允许噪声标准》（#$*&’()+’）。也有些国家（如日本）除上述标准外，还颁布了匀速行驶噪声标准和排气噪声标准。城市区域的环境噪声标准是根据不同类型地区的环境要求，按照地区和时间，对噪声给予限制，我国执行的是《城市区域环境噪声标准》（#$,"’-)

’,

）。!结

语

交通噪声不同于其它类型噪声，它是非稳态的。将噪声的客观物理量与人的主观感受结合起来评价噪声对人的影响程度，是非常困难的。考虑等效连续声级、噪声起伏变化程度、人在不同时间段的感觉等三大因素，提出了更加科学、全面反映人的主观感受的交通噪声综合影响指数。

治理和控制交通噪声污染是环境保护的一项重要内容。在我国交通噪声污染中，大客车和货车是造成交通噪声的主要声源，城市机动车剧增，车况路况差以及市政道路规划设计不合理，法制不健全和管理不严是造成城市交通噪声污染的直接原因。因此，只有从控制汽车噪声源，合理规划市政道路，加大宣传、管理和执法力度等方面来对城市道路交通噪声进行综合治理，才可能取得比较好的效果。参考文献：

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5:*;.<=:5:>7=

:F 684C 4@F =H ，%’’!，%（!）：,-)&+.［(］张蓉蓉，朱宝山，刘达德.

铁路环境噪声对居民冲击影响的模糊综合评价［1］.环境工程，%’’’，%+（%）：&’)(%.［-］任福田.交通工程学［/］.北京：

人民交通出版社，!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"",.（上接第"页）

位移，这是由于正向位移增大时刚度增大，负向位移时刚度减小。当频率升高时，

正负向位移几乎相等。

期

交通噪声综合影响指数及噪声控制研究

作者：韩善灵， 朱平， 林忠钦， HAN Shan-ling， ZHU Ping， LIN Zhong-qin

作者单位：上海交通大学机械与动力工程学院车身制造技术中心,上海 200030

刊名：

噪声与振动控制

英文刊名：NOISE AND VIBRATION CONTROL

年，卷(期)：2005，25(1)

被引用次数：4次

参考文献(6条)

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2.张开冉.李国芳城市道路交通噪声影响模糊评价[期刊论文]-中国公路学报 2003(04)

3.王素萍.白杰城市道路交通噪声污染防治对策研究[期刊论文]-噪声与振动控制 2003(01)

4.Quentin Reynold Economic Evaluation of Noise 1992(02)

5.张蓉蓉.朱宝山.刘达德铁路环境噪声对居民冲击影响的模糊综合评价[期刊论文]-环境工程 1999(01)

6.任福田交通工程学 2003

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