基于暴露人群\面积\声环境功能区的交通噪声污染模型的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于暴露人群\面积\声环境功能区的交通噪声污染模型，该模型是在分析现有交通噪声评价模型和方法的基础上，根据交通噪声主观感受性和污染局部性的特点，综合考虑交通噪声对暴露人群数量、暴露区域面积和各类声环境功能区的影响程度差异上所提出的，并以已有城区城市交通噪声污染总量TNPI、已有城区人均交通噪声污染指数ANPI、待建城区交通噪声污染总量TPNPI和待建城区平均交通噪声污染指数APNPI四种模型来适应不同需求下交通噪声污染的评价，且对ANPI进行分级表征。本评价模型量化了噪声污染的大小，更加直观的评价城区噪声污染程度，可作为交通噪声超标排放的惩罚依据。
【专利说明】基于暴露人群\面积\声环境功能区的交通噪声污染模型
【技术领域】
[0001]本发明涉及环境保护领域中的噪声污染评价方法类，更具体地，涉及一种基于暴露人群\面积\声环境功能区的交通噪声污染模型NPI。
【背景技术】
[0002]日益增加的城市交通流量滋生出道路交通噪声，逐渐影响人们正常的生活作息，制约着城市人居住环境质量的提高。由于噪声污染属于能量污染，且具有主观感受性和污染局部性的特征，决定了噪声污染程度的评价与其他环境污染物的评价方法不同。噪声污染评价最大的难度在于如何将噪声的客观物理量与噪声对影响人群、污染区域范围等因素有机的结合起来。
[0003]为了更好的评价交通噪声污染状况，解决交通噪声引起的环境问题。多年以来，学者对交通噪声的物理特性和污染程度进行了大量的试验和研究，提出了各种交通噪声污染评价模型和指标。现有的城市道路交通噪声评价指标主要有:等效连续声级(Lrai)、累积百分声级(Lx)、噪声污染级(Lnp)、昼夜等效噪声级(Ldn)、噪声影响指数(NII)等。
[0004]目前采用的评价方法(Leq、Lx、LNP、LDN等)大多侧重了噪声源的评价，忽略了噪声污染与噪声辐射范围大小、受影响人口多少以及居住环境之间的关系，实际上是对道路交通噪声源状况的评价，而不能反映的是城市道路交通的整体噪声水平。值得一提的是，喻翔在《城市交通环境质量评价的研究》中提出的噪声影响指数(NII)，考虑了噪声本身的大小和噪声对人的影响程度，引出了不同Ldn范围下的干扰计权因子，但未能考虑不同声环境功能区下的噪声对人群污染程度的不一致性。道路交通噪声除了交通量、车速及各车型比例等因素外，一般情况主要与声环境功能区、人口密度等因素有关。由于没能将这些因素综合考虑，使得现有的交通噪声评价指标难以进行更深层次的声环境质量分析。因此亟需提出一个新的交通噪声污染评价指标，赋予以上噪声影响因子不同的权重，以提高用于城市间噪声评价的可比性，更为客观的反映噪声污染大小，为治理交通噪声污染问题提供技术支持，从而改善居民声环境质量，提高城市环境的舒适性和宜居性。
【发明内容】
[0005]为了克服现有技术的不足，本发明提出一种基于暴露人群、暴露面积和声环境功能区的交通噪声污染评价模型NPI，为适用不同评价场合的需要，将其分为以下四种:已有城区城市交通噪声污染总量TNP1、已有城区人均交通噪声污染指数Anp1、待建城区交通噪声污染总量TPnp1、待建城区平均交通噪声污染指数APnpi,并对Anpi进行分级表征，量化噪声污染大小，直观的评价城市噪声污染程度。
[0006]为了实现上述目的，本发明的技术方案为:
[0007]—种基于暴露人群\面积\声环境功能区的交通噪声污染模型，包括以下步骤:
[0008]S1.划分人口密度等级区域，判别各区域的声环境功能区，并以声环境功能区划分小区域；采集交通流基础信息和道路与建筑物的属性信息，根据交通流基础信息和道路与建筑物的属性信息渲染交通噪声地图；
[0009]S2.根据SI中参数获取各个小区域的暴露面积S1、暴露人群数量Iii和超标噪声声级ALm，所述暴露面积是指暴露在超过声环境功能区规定的噪声允许值的区域面积，所述暴露人群数量是指暴露在超过声环境功能区规定的噪声允许值的人口数量；其中声环境功能区划分的各个小区域规定的噪声允许值参照《环境影响评价技术导则声环境》(HJ2.4-2009)，声环境功能区分类，可参照《声环境质量标准》(GB3096-2008)，按区域的使用功能特点和环境质量要求，将其分为0-4类声环境功能区；
[0010]S3.根据暴露面积S1、暴露人群数量IIi和超标噪声声级Λ Lm建立交通噪声污染模型NPI，交通噪声污染模型NPI包括已有城区交通噪声污染模型和待建城区交通噪声污染模型；
[0011]所述已有城区交通噪声污染模型包括已有城区城市交通噪声污染总量Tnpi和已有城区人均交通噪声污 染指数Anpi ;所述待建城区交通噪声污染模型包括待建城区交通噪声污染总量TPnpi和待建城区平均交通噪声污染指数APnpi ；
[0012]已有城区城市交通噪声污染总量Tnpi是指以超标噪声声级Λ La作为因子，累加噪
声对每个人的影响 ，
【权利要求】
1.一种基于暴露人群\面积\声环境功能区的交通噪声污染模型，其特征在于，包括以下步骤: 51.划分人口密度等级区域，判别各区域的声环境功能区，并以声环境功能区划分小区域；获取交通流基础信息和道路与建筑物的属性信息，根据交通流基础信息和道路与建筑物的属性信息渲染交通噪声地图； 52.根据SI中参数获取各个小区域的暴露面积S1、暴露人群数量Iii和超标噪声声级Λ Lm，所述暴露面积是指暴露在超过声环境功能区规定的噪声允许值的区域面积，所述暴露人群数量是指暴露在超过声环境功能区规定的噪声允许值的人口数量，所述超标噪声声级ALm是指所有超过声环境功能区规定噪声值的超标部分的加权平均值； 53.根据暴露面积Sp暴露人群数量Iii和超标噪声声级ALm建立交通噪声污染模型ΝΡΙ，交通噪声污染模型NPI包括已有城区交通噪声污染模型和待建城区交通噪声污染模型； 所述已有城区交通噪声污染模型包括已有城区城市交通噪声污染总量Tnpi和已有城区人均交通噪声污染指数Anpi ;所述待建城区交通噪声污染模型包括待建城区交通噪声污染总量TPnpi和待建城区平均交通噪声污染指数APnpi ； 已有城区城市交通噪声污染总量Tnpi是指以超标噪声声级ALJt为因子，累加噪声对每个人的影响，
2.根据权利要求1所述的基于暴露人群\面积\声环境功能区的交通噪声污染模型，其特征在于，所述步骤SI中划分人口密度等级区域是按土地使用类型和人口密度等级划分。
3.根据权利要求2所述的基于暴露人群\面积\声环境功能区的交通噪声污染模型，其特征在于，所述人口密度等级区域具体划分为四种类型，分别为: I级区:指土地使用类型以居民住宅、医院、城中村为主，且人口较多的区域； 2级区:指土地使用类型以商业金融、集市贸易、居住商业混杂为主，且人口密度中等的区域；3级区:指土地使用类型以规模大的体育用地、集中的交通用地为主，且人口较少的区域； 4级区:指土地使用类型以植被、农田及工业用地占很大比例或者楼房稀疏、层次不高，绿地很多为主，且人口稀疏的区域。
4.根据权利要求2或3所述的基于暴露人群\面积\声环境功能区的交通噪声污染模型，其特征在于，步骤SI中采集交通流基础信息具体是:采集城市浮动车的速度数据，根据浮动车速度算法，计算出各个路段的区间平均车速作为噪声计算的输入参数，并且根据道路标线及交通流的行驶状态，标定畅行速度和阻塞密度两个参数，代入到格林伯的速度-密度对数模型中，如公式(I)所示，获取整个城市路网交通量； 格林伯的速度-密度对数模型:
5.根据权利要求4所述的基于暴露人群\面积\声环境功能区的交通噪声污染模型，其特征在于，所述步骤SI中渲染交通噪声地图的具体实现方式为:选取区域道路交通噪声计算模型，所述区域道路交通噪声按线声源模型进行计算，综合考虑声传播途中的距离衰减、地面吸收及各种障碍物的遮挡衰减作用后， 距行车线r处的等效声级为:
6.根据权利要求5所述的基于暴露人群\面积\声环境功能区的交通噪声污染模型，其特征在于，所述步骤S2中获取各个区域的暴露面积Si的获取方式为: 结合渲染出的噪声地图和各个小区域的声环境功能区属性，就可以计算出暴露在超过声环境功能区规定的噪声允许值的区域面积； 所述暴露人群数量Iii的获取方式为:结合暴露面积Si和估算出的人口密度Pi,可以估算出暴露在超过声环境功能区规定的噪声允许值的暴露人群数量； 超标噪声声级ALm的获取方式为:在各个小区域内，将所有超过声环境功能区规定噪声值的超标部分进行加权平均，得到超标噪声声级ALmij
7.根据权利要求6所述的基于暴露人群\面积\声环境功能区的交通噪声污染模型，其特征在于，所述已有城区人均交通噪声污染指数Anpi分级限制: Anpi为O，声环境质量级别为I级，声环境质量状况属于无污染； Anpi为1-5，声环境质量级别为II级，声环境质量状况属于轻微污染； Anpi为6-10，声环境质量级别为III级，声环境质量状况属于轻度污染； Anpi为11-15，声环境质量级别为IV级，声环境质量状况属于中度污染； Anpi为16-20，声环境质量级别为V级，声环境质量状况属于中度重污染； Anpi为>20，声环境质 量级别为VI级，声环境质量状况属于重度污染。
【文档编号】G06F19/00GK103440411SQ201310357215
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月15日 优先权日:2013年8月15日
【发明者】蔡铭, 谢林华, 马侠霖 申请人:中山大学