基于層次分析法的不同路段噪聲評價

喬 躍 陸繼巖 倪艷姝

（1.綏化學院電氣工程學院 黑龍江綏化 152001；2.黑龍江交通職業(yè)技術學院 黑龍江齊齊哈爾 161000）

近年來隨著經(jīng)濟的發(fā)展，城市機動車數(shù)量增加、交通干線迅速發(fā)展，商業(yè)區(qū)及工業(yè)區(qū)在城市也迅猛發(fā)展，商業(yè)區(qū)及工業(yè)區(qū)周圍車流量也日漸增多，且附近噪聲也日益加重，嚴重影響附近居民生活和健康。由于噪聲的影響因素比較多，不同路段道路交通運行狀態(tài)不一樣，則其噪聲主要影響因素也會隨之改變。在較早的研究中，對噪聲的防治只是注重聲屏障本身的降噪性能，由于不同路段的噪聲主要影響因素不一樣，則聲屏障的降噪效果也不同，所以本文通過層次分析法來分析不同路段的噪聲影響主要因素，從影響因素入手，而非聲屏障本身。為了找到受噪聲困擾嚴重的路段的主要噪聲影響因素，運用層次分析法來確定各因素權重。本次研究選擇路段為工業(yè)區(qū)及商業(yè)區(qū)附近路段，因為工業(yè)區(qū)及商業(yè)區(qū)路段噪聲相較于普通路段受噪聲污染嚴重，且工業(yè)區(qū)及商業(yè)區(qū)路段噪聲的主要來源具有明顯不同，所以選取工業(yè)區(qū)及商業(yè)區(qū)路段做為研究路段，找出工業(yè)區(qū)及商業(yè)區(qū)路段的噪聲主要影響因素，然后采取有針對性的降噪措施，實現(xiàn)有效降噪。

一、數(shù)據(jù)調研

噪聲的影響因素有很多，本次調研3種評價因素即車流量、車速及路面狀況，運用德爾菲預測方法，分別找10位專家進行打分，10位專家首先根據(jù)自己的多年研究經(jīng)驗進行初步打分，然后對專家的反饋意見進行匯總，再將10位專家的預測結果分別發(fā)送到每一位專家，每一位專家再根據(jù)其他專家的反饋意見加以修改，如此反復三次，最終確定各位專家的反饋結果，整理匯總后如表1和表2。

表1 商業(yè)區(qū)最終匯總結果

表2 工業(yè)區(qū)最終匯總結果

表1表示在商業(yè)區(qū)附近道路上，車流量相對于車速明顯重要，專家打分為5分；車流量相較于車速稍有重要，專家打分為3分；路面狀況相較于車速稍有重要，專家打分為2分。表2表示在工業(yè)區(qū)附近道路上，車速相對于車流量比較重要，專家打分為4分；路面狀況相較于車流量稍有重要，專家打分為2分；路面狀況相較于車速稍有重要，專家打分為2分。

二、不同路段噪聲影響因素分析

分析每一路段（商業(yè)區(qū)及工業(yè)區(qū)）的影響因素影響程度的大小，清楚了解每一路段的主要影響因素。為了實現(xiàn)這一目標，采用層次分析法來確定商業(yè)區(qū)路段及工業(yè)區(qū)路段的主要影響因素的權重，根據(jù)主要影響因素來確定不同路段的噪聲防治方法。首先以不同路段噪聲水平好壞為目標層，以車流量、車速及路面狀況為準則層，如圖1所示。

圖1 目標層及準則層結構圖

依據(jù)德爾菲法所得到的各準則層與目標層之間的關系，進行各因素對目標權重的計算。

（一）構造商業(yè)區(qū)及工業(yè)區(qū)路段判斷矩陣。判斷矩陣的構造依據(jù)德爾菲專家預測法得到，根據(jù)表1和表2所得到的數(shù)據(jù)來建立判斷矩陣，在商業(yè)區(qū)得到的判斷矩陣用A商表示，在工業(yè)區(qū)的判斷矩陣用A工表示。

（二）計算各指標的權重。各指標的權重代表了基準層（即車流量、車速、路面狀況）相較于噪聲的影響程度。由于在運用層次法來判斷矩陣A確定權重Wi方法很多，本文采用方根法。

對上述結果進行歸一化處理得到：

式中：k為準則層和指標層的個數(shù)。

（三）進行一致性檢驗。

表3 一致性指標RI取值表

若CR<0.1，則通過一致性檢驗，上述計算結果有效。

由以上分析得到，在商業(yè)區(qū)路段CR商=0.086<1，說明通過一致性檢驗，在商業(yè)區(qū)影響因素車流量、車速及路面狀況的權重分別為0.649、0.122、0.299在商業(yè)區(qū)路段主要影響因素為車流量，其他因素車速、路面狀況影響相對較??；工業(yè)區(qū)路段CR工=0.68<1，說明通過一致性檢驗，在工業(yè)區(qū)路段影響因素車流量、車速及路面狀況的權重分別為0.149、0.376、0.474，在工業(yè)區(qū)路段車速及路面狀況對噪聲的影響比較重要，而車流量的影響較小。

三、總結

（一）通過德爾菲法調研整理了10位專家對車流量、車速及路面狀況對于不同路面的噪聲影響狀況，給予相應打分得到判斷矩陣。

（二）利用層次分析法得到商業(yè)區(qū)路段的主要影響因素為車流量，所以針對商業(yè)區(qū)路段可通過降低車流量來實現(xiàn)降噪，也可通過找到車流量主要存在頻率范圍，根據(jù)此范圍在道路兩側放置能夠降低車流量噪聲的聲屏障。工業(yè)區(qū)路段的主要影響因素為車速和路面狀況，其中路面狀況對噪聲的影響較大，主要是因為工業(yè)區(qū)路段車流量相對較小，所以車速比較快，路面狀況和車速相較于車流量就明顯。所以針對工業(yè)區(qū)路段可通過改善路面狀況來實現(xiàn)降噪，例如路面采取降噪措施或材料；由于工業(yè)區(qū)車流量較少，車速較大，車速也成為工業(yè)區(qū)路段影響較大的噪聲源，則可在工業(yè)區(qū)路段采取限速措施；或檢測工業(yè)區(qū)路段大部分車輛的車速范圍，然后檢測噪聲頻率，設置針對降低工業(yè)區(qū)路段噪聲頻率的聲屏障。