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关键词公路噪声防治措施分析
近年来,公路交通事业的发展,带动了所经地区的经济快速发展,交通运输与经济的发展起到了相互支持、相互推动的作用。随着公路的通车里程、车流量和行驶车速的与日俱增,公路交通噪声污染对沿线居民正常生活、工作、学习、休息环境的干扰程度和范围也随之加剧和扩大。公路交通噪声污染已经逐渐变成沿线居民最为关注的环境污染问题。
1噪声状况监测与分析
为了比较详细的了解公路沿线的交通噪声状况,我们于2000年10~11月,分别对205国道南京至新沂段和312国道南京至苏州段进行了交通噪声监测。
1.1监测情况说明
①测量时间段选在每天的三个交通高峰时间,即9:30~10:30;16:30~17:30;21:30~22:30,每个时段连续监测1小时;
②选取国道上路面约为15m宽的双车道。测点位置为距离路肩10m处,离路面高度为1.2m处;测点附近地势开阔平坦,无障碍物;
③测量仪器为国产HS6280D型噪声频谱分析仪,并配备HS4782A型打印机。
1.2监测指标说明
倍频带噪声频谱--可揭示公路噪声的频率成分。
SD--标准偏差。反映在测量时段内的噪声声级波动情况。
Leq--等效连续声级。表示在测量时段内用能量平均的方法体现的噪声大小。
Lmin--测量时段内的最小声级值。
Lmax--测量时段内的最大声级值。
L10、L50、L90--统计声级。表示测量时段内的百分之几所超过的噪声级。如L10=60dB,就是表示测量时段内有10%的时间其噪声超过60dB。L10相当于交通噪声的峰值。L90相当于交通噪声的本底值。许多国家用L10作为交通噪声的评价量。
噪声分布--噪声布测量可体现产生总噪声值的能量在各声级段所占的百分比。
1.3监测结果统计
对205国道南京至新沂段和312国道南京至苏州段的交通噪声监测结果见表1、表2。
1.4监测结果分析
从表1和表2中可以看出,205国道和312国道在交通高峰时段内90%的时间噪声值分别达到了72.7dB和68.3dB,50%的时间噪声值分别达到了79.1dB和75.2dB,10%的时间噪声值分别达到了85.4dB和80.0dB,大大超过了国家环保总局环函(1999)46号《关于公路建设环境影响评价中环境噪声适用标准有关问题的复函》的规定,距路中心线100m范围内执行昼间70dB(A),夜间55dB(A)的要求。采取必要的降噪措施,降低交通噪声污染是一个不可忽视并须急待解决的问题。
2交通噪声的危害
交通噪声干扰人们的正常生活和休息,严重时甚至影响人们的身体健康。如引起心血管疾病、内分泌疾病等。噪声可使学习工作效率降低、产品质量下降,在特定条件下甚至成为社会不稳定的因素之一。另外,交通噪声还会影响到公路沿线的经济发展。例如,交通噪声影响严重的房地产、工厂、商厦等的经济效益和生产效益都有不同程度的下降,噪声还直接影响到公路周围的土地价值。有资料表明:交通噪声每升高1分贝,土地的价格就会下降0.08~1.26%,平均0.9%左右。反过来说,将交通噪声水平降低1分贝,则相当于沿线土地增值0.9%,对于土地批租来说,这是一个可观的数值。
3降噪措施分析
近年来,世界上众多国家为降低公路交通噪声采取了诸如应用降噪路面、种植降噪绿化林带、修筑声屏障等措施。
3.1降噪路面
对于中小型汽车,随着行驶速度的提高,轮胎噪声在汽车产生噪声中的比例越来越大,因此修筑降噪路面对于控制交通噪声具有重要的实际意义。所谓降噪路面,也称多空隙沥青路面,又称为透水(或排水)沥青路面。它是在普通的沥青路面或水泥混凝土路面结构层上铺筑一层具有很高空隙率的沥青混合料,其空隙率通常在15~25%之间,有的甚至高达30%。国外研究资料表明,根据表面层厚度、使用时间、使用条件及养护状况的不同,与普通的沥青混凝土路面相比,此种路面可降低交通噪声3~8dB。
该方法的优点是:由于混合料孔隙率高,不但能降低噪声,还能提高排水性能,在雨天能提高行驶的安全性。局限性是:耐久性差,集料、粘结料要求高,使用一段时间后,孔隙易被堵塞。
3.2种植降噪绿化林带
树木及绿化植物形成的绿带,能有效降低噪声。在公路两侧植树绿化,是防治交通噪声的有效措施之一。选择合适树种、植株的密度、植被的宽度,可以达到吸纳声波,降低噪声的作用。同时绿化林带还可以起到吸收二氧化碳及有害气体、吸附微尘的作用,能改善小气候,防止空气污染,截留公路排水、防眩和美化环境等作用。根据有关研究资料表明,当绿化林带宽度大于10m时,可降低交通噪声4~5dB。这是因为投射到植物叶片上的声能74%被反射到各个方向,26%被叶片的微震所消耗。噪声的降低与林带的宽度、高度、位置、配置方式以及植物种类都有密切关系。
该方法的优点是:生态效益明显。局限性是:占地较多,早期降噪效果不显著。
3.3声屏障技术
采用构筑声屏障的方式来降低公路交通噪声是目前应用比较广泛的降噪方式。声屏障降噪主要是通过声屏障材料对声波进行吸收、反射等一系列物理反应来降低噪音,据测试采用声屏障降噪效果可达10dB以上。声屏障按其结构外形可分为:直壁式、圆弧式;按降噪方式可分为:吸收型、反射型、吸收-反射复合型;按其材质可分为:轻质复合材料、圬工材料等等。由于声屏障的类型各异,所以在降噪效果、造价、景观方面各有特点。因此,在选用声屏障时,应根据受声点的敏感程度、当地的经济状况、自然环境来合理选择适用的声屏障类型。
该方法的优点是节约土地,降噪效果比较明显。局限性是:长距离的声屏障使行车有压抑及单调的感觉,造价较高,如使用透明材料,又易发生眩目和反光现象,同时还要经常清洗。
在公路施工的期间之内,公路路面基础设施不够完善等等方面的因素都会在一定的程度之上对改扩建时期之内的行车安全造成影响;而在另一方面,施工的路段在高速公路之上属于瓶颈路段,这个路段会使得通行能力下降,最终成为了整个公路的安全隐患。
2导致交通事故发生的天气因素
天气方面的因素会对公路行车的安全造成非常重大的影响,而且天气因素还是所有恶性、重大交通事故发生的主要原因。根据相关资料统计,在异常的天气之下,高速公路有30%~50%的几率发生交通事故。依照气候对交通安全方面所产生的影响来说,雾霾对高速公路的安全行车是最为不利的,而除了雾天之外,还有连续的阴雨天、晴天、突降暴雨之类的天气因路面显得潮湿、积水,而雪天又会因为路面开始结冰、附着的系数明显降低,这样的天气会轻易的使正在行驶中的车辆在制动的时候产生侧滑或者是滑尾的事件及一连串的交通事故。
3公路施工区域安全保障体系的建立
3.1公路施工期的安全管理系统
在公路施工的时期之内安全管理的系统是由多个机构共同构成的,配合默契的管理队伍,譬如施工方、公路养护队伍、交通警察、路政、环卫、救援组织、医疗及消防组织等等。施工之前是以建立相关项目经理为主要负责人的安全领导队伍,其主要的职责则是加强推广宣传的力度,对驾驶人员以及相关的公路施工人员进行宣传教育与相应的岗前培训;为应对各种的紧急事件而制定与之相关的预案以及措施,以便及时的排除公路之上突发的交通事故亦或是由于灾害天气的原因所造成的交通堵塞问题,在制定交通事故预防方案时,应该深入到现场、熟悉路况,这样才能够保证这种安全方案的可行性;另外,由专业的安全工程师组成一个值班小组,并为其配备专用安全的巡逻车对该施工路段进行安全的监督。对高速公路上的施工路段实行封闭式的24h轮流值班巡逻,发现问题及时采取相应的处理措施。
3.2对施工区域设置的安全设施
1.1组织措施
成立扩建工程保畅通领导小组,建立安全与畅通保障体系,体系复盖业主、属地政府、设计、监理和施工单位,明确相关方的职责,制定了安全应急预案和响应措施。严格按照《沈海高速公路扩建工程保畅通交通组织管理办法》要求,落实各参建单位管理责任。
1.2技术措施
施工单位严格按照《扩建工程专项工程交通组织审批程序》要求,根据项目施工各阶段路面交通组织重点,在施工前编写专项施工方案和交通组织方案,经监理单位审查后,由项目业主召集路政、交警、高速公路公司等相关单位召开专题会议,研究最终实施方案。最终交通组织实施方案经书面上报路政、交警及高速公路公司审批后执行。定期召开各相关责任方参加的交通组织和安全保通联席会议,按PDCA循环程序对交通组织方案进行优化与调整。建立由专职安全工程师负责的值班制度,配备足够的专职安全员和道路巡逻车辆,全天候轮值巡查,发现问题及时督促相关单位落实整改。合理应用现代信息技术、网络技术等,使用高速公路改扩建期间交通应急管理系统,密切联系省高指、路段高速公路运营单位、高速路政、交警等管理部门,做好交通信息的沟通工作,提高改扩建路段的交通应急管理水平。项目建设中,业主还组建了路面交通保畅协调小组,联合高速交警、路政大队和高速公路养护公司等单位,负责实施本工程扩建范围所辖相关路网的交通应急管理工作。针对高速公路警卫任务、春运及黄金周、大型会展活动、特种设备及物资运输等交通组织预警工作,建立健全应急工作机制,预防、预警及报告和应急响应工作程序,快速处理交通事故、交通拥堵,最大限度减少事故造成的危害,保障道路畅通。
1.3经济措施
将《XX高速公路扩建工程保畅通交通组织管理办法》、《XX高速公路扩建工程施工现场(工地)安全、文明施工管理办法(试行)》等管理办法写入招标文件,要求中标单位严格遵守。将交通组织设施费用单列,在100章内由投标单位自主报价,施工中按实计量,确保交通组织资金到位,防护设施布设到位。同时严格按管理办法及合同条款加强交通组织督查,及时兑现落实各项奖惩措施。
2施工保通交通组织措施
本项目施工期间的交通组织方案主要有路网分流、路段交通组织、关键工点交通组织三个方面。
2.1路网分流、全幅封闭施工
在拆除重建高速公路范围内的主线桥、互通立交、高边坡爆破和路面摊铺等施工时,为保证道路畅通,需要进行全路幅封闭。本工程改扩建路段区域路网发达,省道324线和改扩建高速公路平行,有通过平行道路分流的有利条件。对改扩建中需进行全幅断面临时封闭交通的工点,在封闭交通期间,车辆由前后收费站分流到国道324线保通。在规定时间内完成爆破、跨线结构物拆除后,清理路面恢复交通。该方案相当于新建工程施工,施工期间主要考虑施工车辆的交通组织。
2.2路段交通组织
在两侧或单侧拼宽新建路基和桥梁工程施工期间,原则不进行交通分流,以尽量减少相平行的省道324线交通压力,结合改扩建施工中各工点要求提出道路交通组织方案。本项目一般采用半幅封闭施工,施工作业主要在封闭幅进行。该方式还可进一步划分为半幅分流施工、半幅双向行驶施工和半幅潮汐通行施工三种情况。半幅分流方案适用于有平行道路或施工路段较长的工点,未封闭的半幅路面只通行单向交通,另一方向交通由平行道路承担,采用此形式时,提前将平行道路的行车道重新划分,以适应车辆行驶方向不平衡的交通要求;半幅双向行驶施工和半幅潮汐通行施工适用于施工工点路段短或交通量较小且无法设置临时道路和无已建成平行道路的情况,半幅封闭式施工的优点是施工现场干扰小,施工安全易于保证;缺点是降低了高速公路或平行道路的服务水平,存在一定的安全隐患。
2.3关健工点交通组织
关健工点一般指互通立交、上跨主线跨线桥、高边坡等。受改扩建工程施工作业面、施工机械运行、以及拆除现有构造物、土石调运、材料运输等的影响,将使关健工点的交通组织与安全保障更为复杂。为此,不论是路网分流或是半幅封闭施工,均需限制车速,本项目关健工点的渐变区限速为60km/h,作业区限速40km/h,并采用在交通量小的时段临时封闭、控制交通、突击施工,在施工工点设置安全标牌、反光锥桶、水马、警示灯,施工工点两端设安全员引导车辆,安全员着反光服,带通信设备等安全设施。合理规划车辆的运行路线,确定封闭护栏的开口位置和便道位置。为防止发生车辆对向碰撞,在转向位置设置减速带,强制车辆降速,确保交通组织方案的安全可行。
3施工保通的现场措施
在项目建设各阶段,建设路段需布设各种临时设施用于隔离或诱导交通,确保施工安全。施工单位应严格按照设计方案及规范要求,做好临时设施的设置和管控工作。
3.1布设临时交通标志
拼宽路基施工到一定阶段,拆除原路面指示和预告等标志,将临时标志抱箍附着在中央分隔带护栏上。施工区域警示标志采用支架结构,根据国家标准及实际需要,按组进行设置,重复使用。
3.2设置临时交通标线
采用单侧双向行驶的交通组织方案时,需设置中央隔离设施,依照《道路交通标志和标线》GB5768-1999设置临时标线,包括车道边缘线和车道分界线,用于渠化同向交通、分离对向交通。
3.3设置临时隔离设施
路基拼宽施工交通组织第一阶段,拆除施工路段原有隔离栅并将其埋置于路肩钢护栏立柱处侧,以防闲杂人员和牲畜进入车行道,施工人员和施工设备在护栏外作业;第二阶段,拆除路侧防撞护栏,在路侧设置水马或水泥隔离墩,每公里摆放100个,进行路侧临时防护;第三阶段,通行车辆疏导到另外一幅且并道,路面交通改为单侧双向四车道对向行驶,在并道路面中央加设水马或水泥隔离墩隔离双向交通,每公里摆放100个。施工中,锥形路标和防撞桶可配合施工标志使用,或作为简易隔离设施单独使用。
3.4临时诱导设施
包括普通标志及太阳能诱导标,与施工标志配合使用。路面上施工区域应设置施工警示灯和爆闪灯,并在水马迎车面贴二级反光膜以确保夜间警示效果。
3.5临时监控设施
为监视施工时路面交通状况,采用在隧道口及交通容易阻堵路段设置遥控摄像机,在收费站入口前、互通出口前及特大桥两端设置可变信息板,及时路况信息,诱导交通。
4结语
摘要:当今是高速的信息时代,社会对公路交通信息的精确、快速和多方位应用的要求,使得我们现有的技术方式难以适应,开发新的公路交通信息技术势在必行。目前国内已有一些新的车辆信息采集设备开发并成熟,开发新的公路交通信息系统软件技术上可行。
关键词:公路交通;自动检测;信息技术
1.概述
公路交通量调查是一项十分重要的基础工作,其调查所得的数据资料是公路规划、设计、大中修和养护管理的不可替代的第一手资料,是评估、决策公路交通发展战略和总体布局的科学依据,也是经济发展的一个重要窗口,在规划一个经济区域时,往往离不开交通资料。
我省是交通量调查和数据计算机处理在全国走得较早的省份之一。目前,我省有干线公路连续式交通量观测站15个,间隙式交通量观测站241个,县乡道间隙式交通量观测站1746个,总观测里程27677.4公里,其中,国道1779.3公里,省道5095.5公里。二十年来,公路部门为收集公路交通量资料投入了大量的人力和财力,为国民经济的发展,发挥了重要作用,特别是为公路交通网的建设,做出了重要贡献。其观测手段从原始的手工记数到机械计数器,发展到目前的自动观测仪器。
2.公路交通信息技术的第一次飞跃
我省公路交通量调查是从82年开始的,当时车流量不大,国道上日平均最多不过1300~1400辆。改革开放以来,国民经济的蓬勃发展,公路交通流量逐年快速上升,使得人工记数难以招架。有资料表明,我省的几条国道从1982年到2000年交通流量增长了7~9倍,如果当初的车流量用人工记数不会有问题,那么,上了5000~6000单个人记数就比较困难了(除了记数,还得整理每小时的合计数)。上了1万辆就得两人一个班,一天24小时分三班要6个人,注意力高度集中,工作非常辛苦。每一个连续式观测站是常年累月天天如此,由此可见投入人力财力之多。90年代中期我省引进北京有线电厂率先开发的TAM自动观测设备,并开发和完善了交通量数据处理软件,这就是我们走出困境的第一次飞跃。TAM自动观测仪器的使用和数据计算机处理,解放了烦琐、枯燥的人工劳作方式,也使得交通量数据处理真正走上计算机化。这是一种采用电磁感应原理的装置,路面下埋设探头,当汽车从探头上驶过,切割磁力线,产出感应电流,经放大后输入触发器记数并保存。它的工作过程如下:
这在当时是比较先进的设备,到目前为止,我省干线公路上的交通量观测站基本上安装了这种仪器。如今,车流量继续上升,社会对公路交通信息精确、快速和多方位应用的要求,使得我们现有的技术相形见劣。具体来说,有以下不足:
1.精度不够高,不能分车型,难以满足2个95%精度要求(数量精度和车型分类精度)
2.稳定性差(受气候影响较大)
3.路面深开挖也是一大不足,况且经常出故障经常挖
4.不能检测轴载
5.数据难以迅速汇总
综上所述,我们又一次陷入困境、面临危机,开发新的信息技术势在必行。
3.公路交通信息技术一定要有新的飞跃
发展大交通,要有大信息。笔者以为,公路交通信息的内容要更丰富,应用的范围应拓宽,手段要计算机化。公路交通信息的综合应用,除原有交通流量数据统计外,至少,应包括超限运输管理,养护管理(包括大中修),规划、预测等。就车辆数据收集来讲,目前,国内已有一些新的技术开发并趋于成熟,这是十分可喜的,使得我们开发新的信息系统在技术上完全可能。有一种压电感应设备,具有高灵敏度和精确度,稳定性也好,检测车辆的工作原理如下:
设压电板a、b,它们之间距离为s,当车前右轮触a时,打开计时器并设时间为t1,当车前左轮触b时,记下时间为t2,这时可求得车速为V=S/(t2—t1);同理,当车后左轮触b时,记时间为t2‘,这时,可测得车辆前后轴距L=V*(t2’—t2);对于多轴车辆或带挂车辆,可分别测得各轴与第一轴之间轴距,然后给予一一保存。由于车型的轴距是限定的,它的轴载也是有限制的,根据这些规定可编制一张信号对照表,存入处理器内部,当车轮压板时,产生电流信号,电流的大小与轴载重量成正比,与车速有关(可以通过试验测定)。记录车辆的左、右、前、后各轴的压电信号,经A/D转换和放大,并与对照表进行对比,车辆的总轴载为各轴载的总和,还可换算成标准轴载。车辆经过这样处理后可得到一张检测报告单:
这些信息保存在处理器内存,通过电缆随时可传送到中心计算机。在此技术上开发公路交通信息系统,可采用Windows操作平台,MSSQLSERVER.7.0数据库,保持历年数据便于查询、对比。其优势:
1.全自动检测,无须人员值守
2.自动分车型,自动检测轴载
3.不需路面深开挖
4.精度高、稳定性好5.数据汇总迅速
系统流程图:
数据流程图:
系统功能层次图
这个系统应当留有扩展功能的空间。
4.超限运输管理简述
与发达国家相比,我国公路和桥梁数量少,承载能力较低,国家尚缺资金进行大规摸新建和改建。近年来,汽车工业的发展和社会对公路运输需求的推动,大吨位汽车逐年增多。由于大型车以及货车超载导致的高轴载质量的破坏作用,一些地区的水泥路面破损相当严重,油路严重龟裂网裂,一些桥梁严重损坏,公路、桥梁的使用寿命大大缩短,这种现象越演越烈。运输部门由于超载所取得的经济效益远远不能补偿公路管理部门在公路、桥梁养护和改造方面多支出的费用,这种偏面追求运输效益,反而损坏了社会的总体效益,同时严重制约了经济发展。
超限运输对路面的影响主要通过轴载来反映,许多国家的公路部门,对汽车轴载质量与路面强度及使用寿命的关系,作了许多专门研究和试验,提出了著名的“四次方法则”,用公式表示K=(P/P.)
4式中:P任一轴载质量
P.标准轴载质量(100KN或60KN)
KP对路面的作用次数换算成P.对路面的作用次数,也可称为破坏系数
根据交通部2号令、《公路法》和有关对超限运输的处罚规定,自2000年4月起,在全省范围主要公路干线上设点,对超限车辆进行卸货、收取赔(补)偿费等,对情节恶劣的进行罚款处理。目前使用的是一种人工操作的称重的仪器,整个工作流程如下:
其特点:
1.干预公路正常通行较多
2.动用人员多,效率低
3.慢速称重(小于5公里/小时)
采用新的压电感应设备后,自动判定超限和测定超限数额,对于超限车辆,系统自动打开摄像机,摄入超限车辆图像并通知前方做好超限处理准备。工作流程如下:
该系统优势:
1.不干预公路车辆正常行驶
2.称重迅速、准确
3.人工介入少,效率高
5.交通流量统计简述
本功能对公路交通量的日报、月报、年报、车型分类、混合折算、高峰小时排列等等进行统计处理,内容与现在使用的软件处理报表相似,这些报表报送交通部或提供给有关部门做进一步分析研究。
6.公路养护简述
公路养护计划、经费安排的主要依据是在现有道路条件下交通流量的状况,特别是汽车轴载量,汽车流量大、吨位大的道路,要求更多的经费用于养护。
7.规划预测简述
通过对历年交通量的对比,可以得出它的增长率,以此,又可预测几年后的交通流量。它的数学模型:
xn=x1(1+a)n
a=n√xn/x1—1
式中:a某阶段年平均交通量增长率
xn某阶段最末年年平均日交通量(辆/d)
x1某阶段第一年年平均日交通量(辆/d)