不同時(shí)間長度監(jiān)測(cè)道路交通噪聲比較

任一力，涂圣鋒

溫州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，浙江 溫州 325003

道路交通噪聲實(shí)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)可能會(huì)成為將來的趨勢(shì)［1］，但人工監(jiān)測(cè)仍然是當(dāng)前的主要方法，也是目前環(huán)境常規(guī)監(jiān)測(cè)的惟一方法。隨著我國城市規(guī)模擴(kuò)大，城市道路數(shù)量和長度都迅速增加，道路交通噪聲的測(cè)點(diǎn)數(shù)也隨之增加。按照環(huán)境監(jiān)測(cè)發(fā)展趨勢(shì)，監(jiān)測(cè)頻次也將要求增加，這必將帶來監(jiān)測(cè)工作量的增加。目前按照《聲學(xué) 環(huán)境噪聲測(cè)量方法》(GB/T 3222—1994)或《聲環(huán)境質(zhì)量常規(guī)監(jiān)測(cè)暫行技術(shù)規(guī)定》的要求，道路交通噪聲每個(gè)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)時(shí)間為20 min，監(jiān)測(cè)工作量很大。該研究將20 min的監(jiān)測(cè)分為連續(xù)的4次5 min監(jiān)測(cè)，將20 min和5 min的監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。

1 監(jiān)測(cè)方法

使用HS5618積分式聲級(jí)計(jì)測(cè)量道路交通噪聲連續(xù)等效A聲級(jí)，前聲級(jí)計(jì)用ND9型聲級(jí)校準(zhǔn)器校準(zhǔn)。按照GB/T 3222—1994的要求設(shè)置測(cè)點(diǎn)，測(cè)量道路交通噪聲時(shí)，測(cè)量時(shí)間采用5 min，記錄等效聲級(jí)Leq，5。每個(gè)測(cè)點(diǎn)連續(xù)測(cè)量4次，中間不停頓，共測(cè)量20 min。測(cè)試同時(shí)記錄每次的車流量。

2 結(jié)果與討論

2.1 測(cè)量結(jié)果

在正常條件下監(jiān)測(cè)，共監(jiān)測(cè)了25個(gè)測(cè)點(diǎn)。車流量范圍為516～5 010輛/h(20 min測(cè)量值)，道路情況有單塊板式、三塊板式，部分有綠化帶，寬度范圍為8～40 m，平均寬度27.1 m，代表總長度30.02 km。監(jiān)測(cè)期間，很少有喇叭聲。

計(jì)算4次Leq，5測(cè)量結(jié)果的平均值作為20 min的測(cè)量結(jié)果Leq，20。同樣計(jì)算車流量。道路交通噪聲測(cè)量結(jié)果見表1。

2.2 單個(gè)測(cè)點(diǎn)等效聲級(jí)比較

在25個(gè)測(cè)點(diǎn)的4次5 min測(cè)量結(jié)果中，Leq，5的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.3～1.7 dB，標(biāo)準(zhǔn)偏差平均值為0.9 dB;極差范圍為0.5～4.2 dB，極差平均值為2.0 dB。

同樣計(jì)算前2次和后2次Leq，5測(cè)量結(jié)果的平均值作為10 min的測(cè)量結(jié)果Leq，10。在25個(gè)測(cè)點(diǎn)前后2次Leq，10的極差范圍為0.1～2.2 dB，極差平均值為0.8 dB。

表1 道路交通噪聲測(cè)量結(jié)果

分析表明，實(shí)驗(yàn)條件下，作為單個(gè)測(cè)點(diǎn)的一次短時(shí)測(cè)量，5 min和20 min的Leq測(cè)量結(jié)果存在一定差異，10 min和20 min的Leq測(cè)量結(jié)果也有一定差異。考慮到道路交通噪聲在短時(shí)段內(nèi)是隨機(jī)變化的，從道路交通噪聲特征來看，這種差異在可接受的范圍內(nèi)。實(shí)際上“采用任意時(shí)間段的測(cè)量值均不能完全代表該路段的噪聲水平”［2］;張朋等［3］研究了一天內(nèi)道路交通噪聲的變化，10～40 min的測(cè)量結(jié)果和小時(shí)均值比較并無明顯區(qū)別，說明“對(duì)于相對(duì)較短的測(cè)量時(shí)段延長時(shí)間并無太大意義”。

圖1顯示了4次測(cè)量的Leq，5標(biāo)準(zhǔn)偏差與車流量的關(guān)系。總體上看，車流量越大，標(biāo)準(zhǔn)偏差越小，與文獻(xiàn)［4］結(jié)果一致，但這種關(guān)系存在著較大的不確定性。車流量較小時(shí)，趨勢(shì)不很明顯，車流量3 000輛/h以上時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于1.0 dB。

圖1 4次Leq，5標(biāo)準(zhǔn)偏差與車流量的關(guān)系

2.3 聲級(jí)平均值比較

按路段長度加權(quán)算術(shù)平均計(jì)算4次25個(gè)測(cè)點(diǎn)的Leq，5與Leq，20平均值，兩者相差范圍 為－0.35～0.33 dB，絕對(duì)值均小于0.5 dB。計(jì)算4次 25 個(gè)測(cè)點(diǎn)的Leq，5與Leq，20算術(shù)平均值，兩者相差范圍為 －0.44～0.34 dB，絕對(duì)值也均小于0.5 dB，詳見表2?？梢?，對(duì)于本次測(cè)試，5 min和20 min的Leq測(cè)量結(jié)果按路段長度加權(quán)算術(shù)平均和直接算術(shù)平均均無明顯差異。

表2 道路交通噪聲平均聲級(jí)結(jié)果比較 dB

2.4 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位數(shù)的影響

研究表明［5-6］，對(duì)道路交通噪聲測(cè)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化，一個(gè)城市的道路交通噪聲測(cè)點(diǎn)數(shù)量優(yōu)化到20個(gè)以上時(shí)，即能代表總體道路交通噪聲。所研究道路組成有較好的代表性，測(cè)點(diǎn)數(shù)為25個(gè)，基本能代表一個(gè)城市(或區(qū)塊)的道路交通噪聲水平。

3 結(jié)論

按照GB/T 3222—1994方法，城市道路交通噪聲監(jiān)測(cè)主要是反映城市道路交通噪聲的總體水平。平均車流量2 000輛/h左右、測(cè)點(diǎn)數(shù)量25個(gè)、很少有鳴喇叭等情況下，測(cè)量道路交通噪聲采用5 min監(jiān)測(cè)和當(dāng)前所用的20 min監(jiān)測(cè)，測(cè)定的道路交通噪聲平均值結(jié)果無差異。

從總體上看，驗(yàn)證了車流量越大，道路交通噪聲的標(biāo)準(zhǔn)偏差越小，但這種關(guān)系也存在較大的不確定性。車流量范圍為516～5 010輛/h，流量為中等流量至大流量，得到的基本結(jié)論對(duì)于車流量小于500輛/h的小流量情況下是否同樣適用有待進(jìn)一步驗(yàn)證。此外，道路交通噪聲影響因素復(fù)雜，道路結(jié)構(gòu)、車輛組成以及交通管理狀況都會(huì)產(chǎn)生影響噪聲，特別是在各種特殊條件下，不同的測(cè)量時(shí)間長度對(duì)道路交通噪聲結(jié)果可能存在不同的差異。

［1］劉硯華，張朋，李文君，等．道路交通噪聲自動(dòng)監(jiān)測(cè)中最少監(jiān)測(cè)時(shí)間研究［J］．中國環(huán)境監(jiān)測(cè)，2011，27(2)：76-78．

［2］李文君，張金艷，張朋，孫宏波．道路交通噪聲自動(dòng)監(jiān)測(cè)應(yīng)用探討［J］．環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù)，2010，22(2)：67-69．

［3］張朋，韓靜，張金艷．道路交通噪聲最佳測(cè)量時(shí)間和時(shí)段研究［J］．中國環(huán)境監(jiān)測(cè)，2007，23(6)：33-35．

［4］趙仁興，魏志剛，楊淑穩(wěn)．道路交通噪聲的采樣偏差分析［J］．中國環(huán)境監(jiān)測(cè)，1990，6(2)：4-7．

［5］張金艷，張建，張朋，等．天津市道路交通噪聲監(jiān)測(cè)優(yōu)化布點(diǎn)研究［J］．噪聲與振動(dòng)控制，2006，18(5)：111-112，119．

［6］王天利，謝佳茵．城市交通噪聲監(jiān)測(cè)優(yōu)化布點(diǎn)研究［J］．噪聲與振動(dòng)控制，2010，22(4)：44-46，49．