Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Сюда перенаправляется «дорожный шум». Об альбоме Джуди Цуке см. Road Noise .
Шум от проезжей части - наиболее распространенная форма шума окружающей среды . На фото: Сан-Паулу , Бразилия.

Шум от проезжей части - это коллективная звуковая энергия, исходящая от автомобилей . Он состоит в основном из дорожного покрытия , шины, двигателя / трансмиссии, аэродинамических и тормозных элементов. Установлено, что шум катящихся шин при движении по тротуару является самым большим источником шума на шоссе, который увеличивается с увеличением скорости транспортного средства. [1] [2]

В развитых и развивающихся странах шум от проезжей части составляет пропорционально большую долю от общего шумового загрязнения общества . В США, она способствует больше шума окружающей среды воздействия [3] , чем любой другой источник шума.

История [ править ]

Автострада Гонконга создает шум на прилегающих территориях.

Шум от проезжей части стал широко измеряться в 1960-х годах, когда компьютерное моделирование этого явления стало приобретать значение. После прохождения закона национальной экологической политики и шума Закона о контроле , [4] требование для детального анализа взлетело, и лица , принимающие решений стало искать акустические ученые ответы о планировании новых дорог и конструкции смягчения шума .

Было показано, что частичный запрет на проезд автотранспортных средств в городские районы оказывает минимальное воздействие на снижение уровней шума (как станет ясно из более поздних исследований моделирования); например, частичный запрет в Гетеборге, Швеция, привел к незначительному снижению уровня шума. [5]

Регулирование шума шин и трансмиссии в ЕС и Японии направлено только на снижение шума примерно на 3 дБ и вступит в силу лишь медленно, потому что несколько старых более шумных автомобилей могут доминировать в звуковой среде.

Причины [ править ]

Скорость [ править ]

На шум дорожного движения в значительной степени влияет скорость транспортного средства, поскольку звуковая энергия примерно удваивается с каждым приращением скорости транспортного средства на десять миль в час; исключение из этого правила возникает на очень низких скоростях, когда шум торможения и ускорения преобладает над аэродинамическим шумом. Небольшое снижение шума транспортных средств произошло в 1970-х годах, когда штаты и провинции ввели в действие постановления о неглушенных транспортных средствах. Уровень шума автопарка за последние три десятилетия не сильно изменился; однако, если тенденция к использованию гибридных транспортных средств сохранится, произойдет значительное снижение шума, особенно в режиме транспортного потока ниже 35 миль в час. Гибридные автомобили настолько тихие на низких скоростях, что создают проблему для безопасности пешеходов при движении задним ходом или маневрировании при парковке и т. Д. (Но не при движении вперед),[6] и поэтому обычно снабжены предупреждающими звуковыми сигналами электромобиля .

Транспорт [ править ]

Грузовики создают непропорционально высокий уровень шума не только из-за их больших двигателей, но также из-за высоты дизельной трубы и аэродинамического сопротивления [ необходима цитата ] . Внутри движущихся автомобилей обычно присутствует значительный внутренний шум; Фактически, пассажиры, как правило, не осознают, что эти уровни высоки, потому что опыт подсказывает автомобилистам, что уровни обычно превышают 65 дБА .

Измеритель уровня звука используется для измерения уровня шума.

Поверхности [ править ]

Типы покрытия проезжей части способствуют разному уровню шума. Из распространенных типов поверхностей в современных городах, есть 4 дБ [ править ] разница между самыми громкими и в самой мягкой: уплотнения стружки типа и рифленых дорог , являющихся самым громким [ править ] , а также конкретные поверхности без прокладок , являющихся бесшумные, и асфальтовые покрытия примерно в среднем.

Прорезиненный асфальт (в котором используются переработанные старые шины) намного тише и уже широко используется. Экспериментальные пористые эластичные дорожные покрытия (PERS) могут вдвое снизить дорожный шум. PERS изготавливается путем добавления измельченных шин к асфальтовому покрытию. [7]

Исследования показали, что продольные канавки в дорожном покрытии снижают шум. [8] [9]

Шины [ править ]

Типы шин могут вызывать колебания уровня шума на 10 дБ (A), исходя из 100 имеющихся в продаже шин в 2001 году. По состоянию на 2001 год корреляции между сцеплением и шумом не было. Более тихие шины могут иметь немного меньшее сопротивление качению. [10] Маркировка шин по шуму, сцеплению и сопротивлению качению широко применяется в Европе, при этом шумные шины облагаются налогом.

Геометрия [ править ]

Геометрия проезжей части и окружающая местность взаимосвязаны, поскольку распространение звука зависит от общей геометрии и должно учитывать дифракцию (изгиб звуковых волн вокруг препятствий), отражение , затухание земных волн , потери при распространении и преломление . Простое обсуждение показывает, что звук будет уменьшаться, когда путь звука блокируется местностью, или будет усиливаться, если проезжая часть приподнята для трансляции; однако сложности взаимодействия переменных настолько велики, что есть много исключений из этого простого аргумента.

Ветер [ править ]

Микрометеорология является существенным в том , что звуковые волны могут преломляться с помощью ветра градиентов или термоклин , эффективно отвергая влияние некоторых шумовых барьеров или вмешательства местности. [2]

Препятствия [ править ]

Геометрия пространственных структур является важным входом, поскольку наличие зданий или стен может блокировать звук при определенных обстоятельствах, но отражающие свойства могут увеличивать звуковую энергию в других местах.

Компьютерные модели [ править ]

На макроуровне требуются постоянные исследования для национальных и всемирных мер реагирования на шумовое загрязнение дорог - вопросы включают выбор дорожного покрытия, регулирование и налогообложение шумных конструкций, а также постоянные проверки отдельных транспортных средств.

На микроуровне управления отдельными дорогами из-за сложности переменных, описанных выше, необходимо создать компьютерную модель, которая может анализировать уровни шума вблизи проезжей части. Первые значимые модели возникли в конце 1960-х - начале 1970-х годов, обращаясь к линейному источнику шума (например, проезжей части). Двумя ведущими исследовательскими группами были BBN в Бостоне и ESL в Саннивейле, Калифорния . Обе эти группы разработали сложные математические модели, позволяющие изучать альтернативные конструкции проезжей части, дорожные операции и снижение шума.стратегии в произвольной обстановке. Более поздние модификации моделей получили широкое распространение среди государственных департаментов транспорта и градостроителей, но точность ранних моделей практически не изменилась за 40 лет.

Как правило, модели отслеживают пучки звуковых лучей и вычисляют потери за счет распространения вместе с расходимостью (или схождением) пучков лучей от явлений рефракции. Дифракция обычно устраняется путем установки вторичных излучателей в любых точках топографической или антропоморфной «резкости» (таких как шумовые барьеры или поверхности зданий). Метеорология может быть рассмотрена в статистической форме , позволяющей для фактических розы ветров и скорость ветров статистики (наряду с термоклиной данных). В последних моделях также предпринимались попытки предсказать уровни местного загрязнения воздуха на основе анализа конкретных частот, связанных с шумом от шин и двигателя. [11]

Примеры проектирования дорог [ править ]

Интересный ранний случай, когда две ведущие модели столкнулись друг с другом, касался предложенного расширения магистрали Нью-Джерси с шести до двенадцати полос движения. Модели BBN [12] и ESL [13] были противоположными сторонами в деле, решенном Верховным судом Нью-Джерси. Этот случай в начале 1970-х годов был одним из первых в США примеров того, как ученые-акустики играли роль в проектировании главной магистрали. Эти модели позволили суду понять влияние геометрии проезжей части (в данном случае ширины), скорости движения транспортных средств, предлагаемых шумозащитных ограждений , отступления жилых домов и типов дорожного покрытия. Результатом стал компромисс, который включал существенное уменьшение воздействия шумового загрязнения.

Другой ранний случай касался предлагаемого расширения межштатной автомагистрали 66 через Арлингтон, Вирджиния . Истец , Arlington Коалиция по транспорту подал в суд штата Вирджиния Департамент транспорта на основании качества воздуха , шума и нарушения окрестности. Для анализа дорожного шума истец использовал модель ESL, которая выиграла дело частично благодаря достоверности компьютерной модели. Десятилетие спустя этот вопрос был вновь рассмотрен, и была согласована значительно упрощенная конструкция шоссе с транзитными элементами и значительным снижением шума.

Более поздние случаи имели место в каждом штате, как в ходе спорных действий, так и в ходе обычного планирования и проектирования автомагистралей. Общественность, а также правительственные учреждения осознали ценность акустической науки в обеспечении полезного понимания процесса проектирования проезжей части.

Мировая перспектива [ править ]

Шумовой барьер в Мельбурне, Австралия
Шумоизоляция на трассе A16 возле Дордрехта, Нидерланды

Даже без регулирования существует сильное экономическое давление на людей в пользу более тихих транспортных средств, поскольку владельцы и работодатели считают более тихие автомобили более роскошными и менее стрессовыми. Более жесткие нормативные требования ЕС и Японии поощряют более тихий дизайн даже в нерегулируемых странах, потому что большинство производителей автомобилей стремятся к международным продажам. С другой стороны, отдельные владельцы мотоциклов, автомобилей с «бумбоксами» (с очень громкой музыкальной системой) и «маслкаров» могут предпочесть, чтобы их автомобиль был громче (по крайней мере, на холостом ходу или на низких скоростях), и такой шум (часто из модифицированных выхлопных систем) можно контролировать только с помощью текущих проверок и санкций.

Несколько исследований пришли к выводу, что снижение уровня шума от дорожного движения является недорогостоящим или экономичным. Такие исследования включают рассмотрение снижения стоимости подверженной шуму недвижимости, затрат на поддержку рассредоточенного населения, «пытающегося уйти от всего шума», и увеличения затрат на здравоохранение, статистически относимых к более шумной среде.

К 1980-м годам европейские технологии начали подражать трактовке шума на дорогах в США, хотя национальные требования к исследованиям шума в целом остаются менее строгими, чем в США. В развивающихся странах шумовое загрязнение от автотранспортных средств оказывает значительное влияние, но технологии не так развиты. как в западных странах. Например, недавняя статья из Ирана иллюстрирует уровень технологий, с которым Соединенные Штаты столкнулись в 1960-х годах. [14] Европейский Союз недавно предложил набор требований к автомобильным шинам, аналогичный тем, которые были введены в США в 1970-х годах. [15]

В Мумбаи , Индия, чрезмерное гудение и дорожный шум считаются серьезной неприятностью. В 2020 году местная полиция запустила экспериментальную программу, чтобы связать продолжительность красного света с датчиком окружающего шума, увеличивая время красного света, если окружающий шум от движения превышает установленные пределы. Это действует как сдерживающий фактор при использовании звукового сигнала. [16]

См. Также [ править ]

  • Шум барьер для более глубокого понимания смягчения последствий шума проезжей части с помощью физических барьеров
  • Шумоподавление для обсуждения методов активного уменьшения нежелательного звука

Общий:

  • Воздействие шума на здоровье для обсуждения физиологических и психологических воздействий
  • Шумовое загрязнение для более широкого обсуждения шума окружающей среды
  • Регулирование шума для истории постановлений о шуме, регулирующих дорожный и другой шум

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Шина-тротуар шум | Контроль звука" . soundcontroltech.com . Проверено 6 февраля 2017 .
  2. ^ а б Хоган, К. Майкл (сентябрь 1973 г.). Анализ дорожного шума . Журнал по проблемам воды, воздуха и загрязнения почвы, том 2, номер 3, Биомедицинские науки и науки о жизни, а также выпуск науки о Земле и окружающей среде . 2 . Нидерланды: Springer Verlag. С. 387–392. DOI : 10.1007 / BF00159677 . ISSN 0049-6979 . 
  3. ↑ Сенатский комитет по общественным работам, Закон о шумовом загрязнении и уменьшении выбросов 1972 года, Южная Республика № 1160, 92-й конгресс. 2-я сессия
  4. ^ Публичный закон № 92-574, 86 Стат. 1234 (1972) Закон о шумовом загрязнении и сокращении выбросов 1972 года, кодификация с поправками, внесенными в 42 USC 4901-4918 (1988)
  5. ^ Общественные слушания по снижению шума и контролю, Тома 7-8 . Соединенные Штаты. Управление шумоподавления и контроля. 1972. с. 81 . Проверено 30 ноября 2010 года .
  6. ^ "Частота ДТП пешеходов и велосипедистов гибридными пассажирскими электромобилями" (PDF) . Национальная администрация безопасности дорожного движения . Сентябрь 2009 . Проверено 5 октября 2009 . Технический отчет DOT HS 811 204
  7. ^ «Экономист» . 30 июня 2012 . Проверено 25 июля 2013 года .
  8. ^ «Влияние текстуры поверхности тротуара на шум движения» (PDF) . Отдел исследовательских услуг Министерства транспорта Миннесоты. Декабрь 2010 . Проверено 24 августа 2017 года . Cite journal requires |journal= (help)
  9. ↑ Кэтрин Уэйли (5 октября 2016 г.). " " Решение Groovy "в I-10 автострада шума" . Хьюстон: КТРК-ТВ . Проверено 24 августа 2017 года .
  10. ^ Сандберг, Ульф. «Шум от шин / дороги - мифы и реальность» (PDF) . 2001 Международный конгресс и выставка по шуму Control Engineering Гаага, Нидерланды, 2001 Август 27-30 . Проверено 25 июля 2013 .
  11. ^ Деконинк, L; Botteldooren, D; Инт Панис, L; Хэнки, S; Джайн, G; Картик, S; Маршалл, Дж (2015). «Применимость модели на основе шума для оценки воздействия черного углерода в транспортном потоке и числовых концентраций частиц в различных культурах» . Environment International . 74 : 89–98. DOI : 10.1016 / j.envint.2014.10.002 . hdl : 1854 / LU-5915838 . PMID 25454224 . 
  12. ^ Джон Шейдли, Акустический анализ проекта расширения магистрали Нью-Джерси между Раританом и Восточным Брансуиком , Болт Беранек и Ньюман, 1973
  13. ^ CM Хоган и Гарри Сейдман, Акустические воздействия предлагаемого проекта расширения магистрали Нью-Джерси через East Brunswick ESL Inc. 1973
  14. ^ М. Вазири. Исследование шумового загрязнения шоссе в Тегеране . Тегеран, Иран.
  15. ^ "Обзор TRB прогресса Европейского Союза по борьбе с шумом" . trb.org.
  16. ^ Геттлман, Джеффри (4 февраля 2020 г.). "Полиция Мумбаи играет с водителями" . Нью-Йорк Таймс . Дата обращения 6 февраля 2020 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Модель шума трафика FHWA
  • Профиль шума в Норвегии, показывающий, что шум проезжей части составляет 78% всех раздражающих шумов
  • NoiseOFF - Коалиция против шумового загрязнения - На главную