[发明专利]一种道路交通噪声频谱计算方法

权利要求书

1.一种道路交通噪声频谱计算方法，其特征在于，主要包含以下步骤：

(a)车辆类型划分，根据车辆排放的噪声频谱特性，对城市道路上常见的车型进行重新分类：首先对城市常见的车辆类型分为小型客车、小型货车、中型客车、中型货车、大型客车、大型货车、工程车辆以及公交车共八类，然后分别采集这八种类型的车辆在不同速度下的噪声频谱，对比各类型车辆在相同速度段时的噪声频谱的差别，把频谱规律相同的车型划归为同一类，经过频谱对比，最后把小型客车和小型货车归类为小型车，中型客车和中型货车归类为中型车，大型客车、大型货车和工程车辆归类为大型车，公交车单独归为一类；

(b)车辆速度区间划分，根据车辆在不同速度下的噪声频谱特性，把频谱规律一致的速度划归为一个区间：把城市道路常见的车辆类型按照频谱特性划归为四类以后，分别采集每一类型车辆在速度区间为[20,80]km/h范围内的噪声频谱数据，对于每一类车型，对比其不同速度下的噪声频谱特性，根据噪声频谱特性对速度进行聚类，使同一类的速度下噪声频谱特性基本相同，而不同类之间的噪声频谱特性差异较大，最后形成速度区间划分，速度区间划分的步长定为2km/h；

(c)单辆车的噪声频谱计算，基于机动车噪声源强排放模型，结合车辆类型和速度以及相应的噪声频谱特性，计算单辆车在经过接收点时的噪声频谱；

(d)混合车流的车速分布估计，根据道路等级和路段分担的车流量情况对道路进行分类，然后针对各类不同的道路，分别采集不同车流状态下各类型车辆的速度，建立速度分布矩阵，从而根据道路属性和车流量，估计车辆的速度分布，速度矩阵记为:

表示第r类道路对应的车流量为f时的速度分布矩阵，矩阵中的每一个元素v_i,j表示速度落在所划分的车辆速度区间j内的第i类车型的车辆数占该路段第i型车辆总数的百分比；

(e)混合车流的交通噪声频谱计算，根据单辆车的噪声频谱特性和混合车流的流量、车型比例以及速度分布矩阵，使用混合车流噪声频谱计算方法计算道路交通噪声频谱，计算公式为：其中N_i表示第i类车型的车辆总数，v_i,j*N_i表示在混合车流中，速度区间为j的第i类车辆的车辆数，m表示划分的速度区间的数量，n表示车辆类型的数量。

2.根据权利要求1所述的道路交通噪声频谱计算方法，其特征在于，所述步骤(c)单辆车的噪声频谱计算，首先根据机动车噪声源强排放模型，计算车辆在经过接收点时产生的声压级大小；然后把车辆产生的声压级大小转换成声能量，结合车辆类型和速度对应的噪声频谱特性，计算车辆产生的噪声在各个频段下的声能量；最后把声能量转换成声压级，即可得到车辆排放的噪声频谱，单辆车排放的声能量计算公式为：单辆车排放的噪声频谱的计算公式为：S_i,j[]＝10lg(E_i,j*P_i,j[])，其中L_i,j表示车辆类型i在速度为j时经过接收点处排放的噪声声压级大小，可通过噪声排放模型计算；P_i,j[]表示车辆类型i在速度为j时的噪声频谱能量占比，是根据步骤(b)和步骤(c)对车辆和速度区间进行划分后，通过采集大量数据确定的；本方法中涉及到的噪声频谱，是指1/3倍频程中的中心频率，共32个频段，P_i,j[]和S_i,j[]均为1×32的行向量。