基于3D噪声地图的城市道路绿地降噪导向的优化控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于3D噪声地图的城市道路绿地降噪导向优化控制方法，包括道路选择、现状噪声实测、3D噪声地图建构、噪声评定，和降噪模块矩阵5个步骤。其中3D噪声地图建构是基于实测噪声数据对整个测量区域差值计算进行的数据模拟；噪声评定是根据道路交通噪声标准对道路噪声值进行标准化判断；降噪模块矩阵包括降噪道路绿地用地模块、降噪导向的构筑物模块、降噪导向设施设备模块和降噪导向植物配置模块四个类型，并根据降噪导向道路绿地用地宽度条件提出了三种针对性建议。本发明专利技术提供的方法既节省了道路建成投入使用后的治理费用,又减少了城市道路噪声对周围环境的影响,能够将各类型城市道路带来的噪声污染最小化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于城市规划
，涉及一种基于3D噪声地图的城市道路绿地降噪导向的优化控制方法。
技术介绍
快速城市化阶段，城市人口密度越来越大，城市道路交通负载也随之增大，交通噪声成为城市的主要噪声源，影响着市民的正常生活并对人的身心健康带来损害。同时交通噪声降低了市民的工作和学习效率，因此引发的环保纠纷时有发生，给城市道路交通建设带来了非常大的压力。而目前国内外城市规划中没有对噪声问题予以重点关注，传统的道路绿地规划设计主要从景观视觉效果出发，缺乏基于降噪导向的系统化道路交通规划设计和优化控制方法，对实际道路交通降噪规划设计和优化控制的指导意义不强。一方面增加了道路交通建成后的后期噪声治理费用，另一方面影响了经过后期修缮的道路交通两侧的景观环境。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种成本低，使用方便的基于3D噪声地图的城市道路绿地降噪导向的优化控制方法。技术方案：本专利技术提供了一种基于3D噪声地图的城市道路绿地降噪导向的优化控制方法，包括以下步骤：步骤1：获取测量城市片区的原始地形图信息，在原始地形图上以城市街区为单元划分测量区域，设置噪声测量点；步骤2：根据原始地形图中设置的噪声测量点安装噪声测量设备和道路车流量测量设备，设置测量参数启动测量设备进行测量；步骤3：利用声学仿真模拟软件，对目标范围进行噪声环境预测，并结合噪声实测数据进行校核，得出3D噪声地图；步骤4：根据得出的3D噪声地图数据和各个声环境功能区的噪声标准，进行噪声效果评定，找出噪声不达标的区域；步骤5：列出所有可能的降噪措施，生成降噪导向的道路绿地优化控制模块矩阵。进一步，述步骤1中设置噪声测量点的方法为：首先对测量区域的空间数据进行整
理，其中空间数据包括基本的道路红线、建筑轮廓线和建筑层数；并在原始地形图上进行区域划分，获取该区域的边界线和区域内部道路的信息，并对道路进行编号，R1、R2、R3…RM表示街道路的编号，一种有M条道路；然后沿道路两侧每隔200米设置一个测量点，其中，测量点的编号为RM C1、RM C2、RM C3…RM CX，一种有X个测量点。进一步，所述步骤2中的噪声测量设备安装在道路降噪防护带外侧且距离地面1.5m处，所述道路车流量统计设备安装在道路缘石线内侧，道路车流量统计设备用于统计机动车流量和类型。进一步，所述步骤2中设置的测量参数包括测量的开始时间t起、测量采样间隔T间、结束时间t讫、每个测量节点测量次数n和每个测量节点测量时间间隔t间。进一步，所述步骤3得出3D噪声地图的方法为：步骤301：对前期及实测阶段获取的数据进行整理；步骤302：对声环境预测模型进行设置，在声学仿真模拟软件中完成数据处理、模型设置的模拟前期准备工作；步骤303：计算机进行数据模拟工作，利用软件的噪声地图模块将模拟预测分析结果导出为二维及三维图像；其中，步骤303中计算机进行数据模拟工作时依据的数据为空间基础数据、噪声测量数据和道路交通数据；所述空间基础数据包括道路红线边界和建筑轮廓线线和建筑层数；所述噪声测量数据为环境实测而得，用于检验校核声学仿真模拟软件的模拟结果；所述道路交通数据是以使用道路车流量为基础数据，对车型划分了普通车与重型车两种类型，并以总车数和重型车比率的方式体现；在交通实测数据的处理上，将大型车与中型车统计为重型车，将小型车统计为普通车，并以重型车数量除以总车数计算重车比率。进一步，所述步骤4中进行噪声效果评定的方法为：首先参照国家区域环境噪声适用区划分技术规范，在计算机地理信息系统模块中对目标范围进行噪声区划单元划分，最终划分为0类标准适用区域、1类标准适用区域、2类标准适用区域、3类标准适用区域、4类标准适用区域5类分区，然后在地理信息系统模块中结合目标范围的噪声区划标准对3D噪声地图模拟数据进行达标校核，找出噪声不合格区，所述地理信息系统模块为Arcgis平台。进一步，所述步骤5中生成降噪导向的道路绿地优化控制模块矩阵的方法为：步骤501：列出所有可能的城市道路绿地降噪导向的优化控制措施；步骤502：根据步骤4中检测出的噪声不达标区域的范围大小选择所需的道路绿地宽度；其中，道路绿地宽度分别是1.5米、3-5米和5-10米；步骤503：结合噪声不达标区域的情况，选择道路绿地降噪导向的控制措施。有益效果：与现有技术相比，本专利技术提供的方法具有以下优点：1、精确性高：本专利技术的数据结合声学仿真模拟软件模拟数据和噪声测量设备的实测数据相互校核，得出最终3D噪声数据，数据精确可靠。2、更加客观性：本专利技术排除主观臆断、推理研究，采用完全客观的调查标准、数据选取、统计精度和计算方法，从而表现出可计量性、客观性和理性。3、灵活性高。根据噪声区划标准和3D噪声地图找出的噪声不达标区域，可以参照生成的降噪导向的道路绿地优化控制模块矩阵进行灵活的选择，满足了城市景观的多样性和丰富性。本专利技术结合现状数据实测和计算机智能预测，对目标道路的噪声进行达标判断，进而根据成本造价选择具体降噪措施，为城市道路噪声的控制和设计方法提供了全过程和全方位的技术参考和设计流程,既节省了道路建成投入使用后的治理费用,又减少了城市道路噪声对周围环境的影响,能够将各类型城市道路带来的噪声污染最小化,具有较好的经济效益和社会效益。附图说明图1是本专利技术中降噪导向的道路绿地优化控制具体流程框图；图2是本专利技术中南京新街口中山路测量范围及测量点编码示意图；图3本专利技术中测量设备安装位置示意图；图4本专利技术中3D噪声地图模拟结果；图5本专利技术中降噪导向规划设计矩阵模块。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做更进一步的解释。如图1所示，本专利技术公开了一种基于3D噪声地图的城市道路绿地降噪导向的优化控制方法，实施步骤包括道路选择、现状噪声实测、3D噪声地图建构、噪声评定，和降噪模块矩阵5个步骤。其中3D噪声地图建构是基于实测噪声数据对整个测量区域差值计算进行的数据模拟；噪声评定是根据道路交通噪声标准对道路噪声值进行标准化判断；降噪模块矩阵分为降噪措施和降噪成本两个维度，降噪措施包括降噪用地形态、降噪构
筑物、降噪设施设备和降噪植物配置四个类型，降噪成本则是对以上4个降噪措施进行成本和降噪效果分析，进而形成一套完整的道路交通降噪优化控制模块。实施例：以南京市中心区，中山路新街口地区为例。如图2所示，方框框起的区域为目标区域。本专利技术提供一种基于3D噪声地图的城市道路绿地降噪导向优化控制方法，通过目标范围的噪声实测和计算机智能模拟得出3D噪声地图，结合声环境功能区的噪声标准进行噪声效果评定，进而根据一整套降噪导向的规划设计模块矩阵，对城市道路绿地进行降噪导向的优化控制方案配置。具体方案步骤如下：步骤1：获取测量城市片区的原始地形图信息，在原始地形图上以城市街区为单元划分测量区域，设置噪声测量点；首先对测量区域的空间数据进行整理，使其包括基本的道路红线、建筑轮廓线和建筑层数等数据。并在原始地形图上进行区域划分，获取该区域的边界线和区域内部道路的信息，并对道路进行编号，共1条街道，表达为R中山路；测量点设置方法为：沿道路两侧每隔200米设置一个测量点，编号为R中山路C1、R中山路C2、R中山路C3、R中山路C4、R中山路C3、R中山路C6、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于3D噪声地图的城市道路绿地降噪导向的优化控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：获取测量城市片区的原始地形图信息，在原始地形图上以城市街区为单元划分测量区域，设置噪声测量点；步骤2：根据原始地形图中设置的噪声测量点安装噪声测量设备和道路车流量测量设备，设置测量参数启动测量设备进行测量；步骤3：利用声学仿真模拟软件，对目标范围进行噪声环境预测，并结合噪声实测数据进行校核，得出3D噪声地图；步骤4：根据得出的3D噪声地图数据和各个声环境功能区的噪声标准，进行噪声效果评定，找出噪声不达标的区域；步骤5：列出所有可能的降噪措施，生成降噪导向的道路绿地优化控制模块矩阵。

【技术特征摘要】
1.一种基于3D噪声地图的城市道路绿地降噪导向的优化控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：获取测量城市片区的原始地形图信息，在原始地形图上以城市街区为单元划分测量区域，设置噪声测量点；步骤2：根据原始地形图中设置的噪声测量点安装噪声测量设备和道路车流量测量设备，设置测量参数启动测量设备进行测量；步骤3：利用声学仿真模拟软件，对目标范围进行噪声环境预测，并结合噪声实测数据进行校核，得出3D噪声地图；步骤4：根据得出的3D噪声地图数据和各个声环境功能区的噪声标准，进行噪声效果评定，找出噪声不达标的区域；步骤5：列出所有可能的降噪措施，生成降噪导向的道路绿地优化控制模块矩阵。2.根据权利要求1所述的基于3D噪声地图的城市道路绿地降噪导向的优化控制方法，其特征在于：所述步骤1中设置噪声测量点的方法为：首先对测量区域的空间数据进行整理，其中空间数据包括基本的道路红线、建筑轮廓线和建筑层数；并在原始地形图上进行区域划分，获取该区域的边界线和区域内部道路的信息，并对道路进行编号，R1、R2、R3…RM表示街道路的编号，一种有M条道路；然后沿道路两侧每隔200米设置一个测量点，其中，测量点的编号为RM C1、RM C2、RM C3…RM CX，一种有X个测量点。3.根据权利要求1所述的基于3D噪声地图的城市道路绿地降噪导向的优化控制方法，其特征在于：所述步骤2中的噪声测量设备安装在道路降噪防护带外侧且距离地面1.5m处，所述道路车流量统计设备安装在道路缘石线内侧，道路车流量统计设备用于统计机动车流量和类型。4.根据权利要求1所述的基于3D噪声地图的城市道路绿地降噪导向的优化控制方法，其特征在于：所述步骤2中设置的测量参数包括测量的开始时间t起、测量采样间隔T间、结束时间t讫、每个测量节点测量次数n和每个测量节点测量时间间隔t间。5.根据权利要求1所述的基于3D噪声地图的城市道路绿地降噪导向的优化控制方法，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨俊宴，王鲁帅，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32