23653

توسعه يك مدل رياضي براي تخمين تراز صوت ماكزيمم L10(h) ناشي از ترافيك جاده

كارشناسي ارشد

مهندسي عمران - حمل و نقل

97

1399/10/02

شهريار افنديزاده زرگري

-

مهندسي عمران

آلودگي صوتي يكي از تاثيرات نامطلوب زيست محيطي سيستم حمل و نقل مي باشد. در نواحي شهري و در حاشيه بزرگراه ها و جاده هاي برون شهري، ترافيك عبوري از جاده نقش قابل توجهي در توليد آلودگي صوتي دارد. براي سنجش صوت ناشي از تردد خودرو در جاده ها از شاخص هاي گوناگوني استفاده مي شود كه يكي از مهم ترين آن ها، تراز صوت ماكزيمم L10(h) مي باشد. اين شاخص به پارامتر هاي گوناگوني از جمله حجم عبوري، سرعت متوسط، نوع خودرو هاي عبوري از جاده، و همچنين شرايط فيزيكي و جوي مسير و محيط پيرامون بستگي دارد. امروزه از مدل هاي گوناگوني براي تخمين اين شاخص استفاده مي شود. مدل هاي ايستا، شاخص L10(h) را به صورت تابعي از چند پارامتر مستقل تخمين مي زنند. اين تابع در مدل هاي ايستاي موجود توسط داده هاي اندازه گيري شده، كاليبراسيون مي شود. در سوي ديگر، مدل هاي پويا به شبيه سازي ديناميكي تابع پيوسته با زمان تراز صوت مي پردازند. در اين پايان نامه به توسعه يك مدل ايستاي جديد براي تخمين تراز صوت ماكزيمم L10(h) با استفاده از شبيه سازي تابع تراز صوت لحظه اي بر پايه توابع REMELs پرداخته شده است. براي توسعه و كاليبراسيون مدل پيشنهادي، به جاي استفاده از داده هاي اندازه گيري شده ميداني، از داده هاي حاصل از شبيه سازي تراز صوت ناشي از جاده تحت حالت جريان آزاد، استفاده شده است. اين مدل، ميزان شاخص L10(h) را به ازاي پارامترهاي حجم تردد، سرعت متوسط خودروها، فاصله ناظر از جاده، درصد خودروهاي سنگين عبوري، و زاويه ديد ناظر از جاده تخمين مي زند. در نهايت مدل پيشنهادي توسط داده هاي اندازه گيري شده اعتبارسنجي و صحت مدل تأييد شده است. همچنين براي ارزيابي بهتر مدل پيشنهادي، نتايج حاصل، با مدل CoRTN مقايسه شده است. ميانگين قدرمطلق تفاضلات براي 84 بازه تخمين زده شده توسط مدل CoRTN برابر با 71/1 دسي بل محاسبه شد. اين در حالي است كه اين ميزان براي مدل پيشنهادي برابر با 96/0 دسي بل بدست آمده است. همچنين براي ارزيابي بيشتر مدل پيشنهادي در شرايط مختلف ترافيكي، از داده هاي اندازه گيري شده در كشور برزيل نيز استفاده شد كه نتايج حاكي از عملكرد بهتر مدل پيشنهادي نسبت به مدل CoRTN مي باشد. از آنجا كه مدل پيشنهادي برپايه شبيه سازي تراز صوت توسعه يافته و بدون استفاده از داده هاي ميداني كاليبره شده است، لذا اين مدل از دقت بيشتري نسبت به ساير مدل هاي ايستا برخوردار بوده و داراي محدوديت هاي كمتري مي باشد.

1400/03/02

Developing a Mathematical Model for Estimating Maximum Noise Level L10(h) Due to Road Traffic

1/1/1900 12:00:00 AM

Noise pollution is one of the adverse environmental impacts of the transportation system. In urban areas, on the outskirts of highways and suburban roads, traffic plays a significant role in generating noise pollution. Various indices are used to measure noise pollution. One of the most important indicators is the maximum sound level L10(h). This index depends on various parameters such as traffic volume, average speed, type of vehicles crossing the road, as well as the physical and atmospheric conditions of the route and the surrounding environment. Nowadays, various models are used to estimate this index. Steady-state models estimate the maximum sound level L10(h) as a function of several independent parameters. This function is calibrated by measured data. on the other hand, dynamic models simulate a time-dependent function for estimating sound level. In this thesis, a new steady-state model for predicting L_10 (h) was developed by using a simulated sound level function, which is based on REMELs. To develop and calibrate the proposed model, instead of using field measured data, data from the simulated sound level was used under free-flowing condition. This model estimates L_10 (h) based on traffic volume, average speed, distance, percentage of heavy vehicles, and angles of the road segment. Finally, the new model was validated with the measured data, and the accuracy of the model was verified. To better evaluate the proposed model, the values of L10(h) were also calculated by CoRTN model, and the results were compared with the proposed model and the measured data. The value of mean absolute error for the CoRTN model was 1.71 dB.A, while it was 0.96 dB.A for the proposed model. Also, to further evaluate the proposed model in different traffic conditions, measured data were used in Brazil, and the results showed better performance of the proposed model than the CoRTN model. Since the measured data was not used for calibration, and the new steady-state model was based on the simulated sound level function, the new model has more accuracy and fewer restrictions than other steady-state models.

تراز صوت ماكزيمم L10(h) , مدل ايستا , ترافيك جاده , آلودگي صوتي

Maximum noise level L10(h) , steady-state model , road traffic , noise pollution