毕业设计（论文）-夜间飞机噪声影响评估.doc

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1、中国民航大学本科生毕业设计（论文） 中国民航大学本科生毕业设计中国民航大学本科生毕业设计(论文论文) 夜间飞机噪声影响评估 The Assessment of the Effect of Aircraft Noise in The Night 专专 业：业：航空维修工程管理 学学 号：号： 学生姓名：学生姓名： 学学 院：院： 继续教育学院 指导教师：指导教师： 2011 年年 4 月月 中国民航大学本科生毕业设计（论文） 创见性声明 本人声明：所呈交的毕业论文是本人在指导教师的指导下进行 的工作和取得的成果，论文中所引用的他人已经发表或撰写过的研 究成果，均加以特别标注并在此表示致谢。与我一

2、同工作的同志对 本论文所做的任何贡献也已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 毕业论文作者签名： 签字日期： 年 月 日 本科毕业设计（论文）版权使用授权书 本毕业设计（论文）作者完全了解中国民航大学有关保留、使用 毕业设计（论文）的规定。特授权中国民航大学可以将毕业设计（论文） 的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或 扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关 部门或机构送交毕业设计（论文）的复印件和磁盘。 （保密的毕业论文在解密后适用本授权说明） 毕业论文作者签名： 指导教师签名： 签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日 中国民航大学本科生毕业设计

3、（论文） - i - 摘 要 随着我国民航业的飞速发展，飞机噪声污染问题越来越突出，加之夜间人体生 理和心理水平处于较低水平，严重影响人们的健康。为了解决机场噪声问题，首先 要对飞机噪声进行评估，根据评估的结果决定是否需要在夜间进行噪声限制以及限 制水平。 本篇主要对夜间飞机噪声绝对性评估方法进行了研究，包括：比较了各种飞机 噪声评估方法；分析了制定噪声评估和限制方案的要求和依据；确立了针对人口和 空间的噪声评估绝对方案；利用美国联邦航空局的综合噪声模型软件对出首都机场 周围的噪声进行分析绘制噪声等值线图，并进行了比较和分析。根据对噪声评估方 案的分析和最终的评估结果可以看出，绝对性评估方案具

4、有分析过程简便、分析结 果清晰等特点，而且应用的范围也十分的广泛；但同时也存在着分析方法单一、针 对性不强、以及评估标准公平性不足的特点。夜间飞机噪声影响的评估便采取绝对 性方案，通过噪声指标的选择来进行定量的评估。 关键词：关键词：夜间噪声评估；综合噪声模型；噪声影响等值线；夜间噪声等级 中国民航大学本科生毕业设计（论文） - ii - ABSTRACT With the rapid development of Chinas civil aviation industry, aircraft noise pollution problems are becoming increasingl

5、y prominent, while the international communitys attention, seriously hampered the healthy of people. In order to solve airport noise problems, we must first assess the aircraft noise, based on the evaluation of the results, decide whether the level of the noise constraints and restrictions. Mainly o

6、n the absolute nature of aircraft noise assessment methods in night were studied, including: to compare a variety of aircraft noise assessment methods; analysis of the development of noise assessment and program requirements and the basis restrictions; established for the population and Noise assess

7、ment of absolute space program; using the FAA Integrated Noise Model software on the capital, the analysis of noise around the airport noise contours plotted, and compared and analyzed. Assessment based on noise analysis and final assessment results can be seen, the absolute nature of the analysis p

8、rocess assessment program with simple, clear analysis of the characteristics and scope of application is very broad; but there are also a single method for is not strong, and to assess the fairness of less than standard features.The Assessment of the Effect of Aircraft Noise in The Night uses the po

9、pulation and Noise assessment of absolute space program so that we can make the assessment Key Words: the method of assessing aircraft noise; IntegratedNoiseModel;Equivalent line 中国民航大学本科生毕业设计（论文） - iii - 目 录 1 绪 论.1 1.1 研究背景.1 1.2 研究内容.2 1.3 国内外现状.3 2 噪声理论基础.4 2.1 关于飞机噪声的基本概念.4 2.2 噪声评价参数5 2.3 飞机噪声

10、的控制.5 2.4 夜间飞机噪声影响等值图.5 3 夜间飞机噪声影响的研究10 3.1 飞机噪声评估方案.10 3.2 综合噪声模型（INM）简介10 3.2.1 机场航空噪声影响评价指标 11 3.2.2 INM 及其计算过程简介.11 3.3 飞机噪声影响的分布.12 3.4 夜间飞机噪声影响的分布14 4 分析和看法 4.1 夜间飞机噪声影响分布等值图.18 4.2 减少夜间影响的建议21 结 论29 参考文献30 致 谢32 附 录：外文翻译资料33 中国民航大学本科生毕业设计（论文） - 1 - 1 绪 论 1.1 研究背景 50 年代喷气式飞机问世后航空事业有了飞跃的发展，但由于喷

11、气式飞机的速度 快、功率大，就象一个高速飞行的强大噪声源，影响的面积和程度相当可观，飞机 噪声的污染问题随之而来.一些城市新建了机场或正在准备建立机场，一些老机场也 因不能适应需要而改建或扩建，机场使用飞机的数量和种类不断地增加，而城市自 身也在发展扩大，这就使城市离机场越来越近，飞机噪声的污染问题日趋突出.为了 控制飞机噪声的污染，合理规划利用机场周围的土地，一些国家和组织制定了飞机 噪声的测定、评价方法和控制标准等.我国也于 1983 年着手制定有关飞机噪声的标 准，经过几年的努力， 机场周围飞机噪声测量方法和机场周围飞机噪声环境标 准于 1988 年 8 月被批准成为国标，1988 年

12、11 月 1 日开始实施.为了制定适合我国 国情行之有效的标准，我们在参加编制两个标准的过程中，在北京、广州、石家庄 等地机场对飞机噪声进行了大量的测量，在北京机场周围就居民对飞机噪声反应进 行了广泛的社会调查，并在室内对飞机噪声进行了主观评价实验，获得了大量的科 学数据。并且由于飞机白天和夜间噪声影响分布差异较大，由飞机飞行距离带来的 时差问题也自然而然得到人们的关注，人们通过多次实验，试图找出一种或几种适 合夜间评估的指标或方法，对首机场的噪声的夜间状况进行评估，以降低飞机噪声 对社会和人民生活的影响。本文针对某机场夜间飞机噪声污染较为严重这一情况,对 其现状进行了评价,绘制了机场夜间飞机

13、噪声影响现状等值线图,指出了飞机噪声影响 范围及影响程度,分析了飞机噪声对村庄及学校的污染情况,提出了机场飞机噪声污染 防治措施建议。 1.2 研究内容 机场夜间飞机噪声影响现状评价程序如下图所示,其最主要的工作是绘制机场夜 间飞机噪声影响现状等值线图。有了这张图就可以全面掌握飞机噪声的污染情况,拟 定防治措施。收集资料、绘制机场外部飞机噪声等值线图、作出结论。 表 1-1 夜间飞机噪声影响评估的主要思路 收集资料绘制夜间飞机噪声影响 现状等值线 作出结论 中国民航大学本科生毕业设计（论文） - 2 - 1.2.1 收集资料 评价过程中,到首都国际机场走访调研了机场当局及 9 个有关机场内部部

14、门和当 地人民政府、民政局、文教局、卫生局、厂医院等机场外部部门。获得的主要 资料包括: (1)机场位置及周围城镇的情况。 在 150000 的地形图上准确标出跑道位置和方向;机场周围各个村庄的住户数、 人口数,以及学校、医院等噪声敏感单位的详细情况。 (2)飞机起飞着陆飞行程序,包括起飞滑跑距离、爬升角、下滑角及接地点距跑道 后端距离。 (3)飞行架次和机型及长途航班起落时间。 (4)全年的风频率、平均气温、平均气压等气象资料。 (5)飞机噪声距离特性曲线。 飞机噪声距离特性曲线是指表达飞机噪声的有效感觉噪声级(Lepn)随距离而变 化的曲线。 1.2.2 绘制机场外部夜间飞机噪声影响等值线

15、图的方法 (1) 绘制等值线图的目的 绘制等值线图的目的是用来确定飞机噪声在飞机进行长途飞行时由于时差因素 所造成的影响，以及提出防治飞机噪声污染的措施等。 (2) 绘制等值线的原则 飞机噪声等值线图绘在 150000 的地形图上,标出跑道位置、飞机噪声等值线 及飞机起落航线的主要部分。通常绘出 Lwecpn=55、60、65、70、75dB 的 5 条等值 线。如果 75dB 的等值线在机场围界内,则此条等值线可不绘。 (3) 各点 Lwecpn 值的计算 飞机计权等效连续感觉噪声级 Lwecpn 采用国家环保局颁发的机场周围飞机噪 声测量方法(GB9661-88)指出的公式进行计算,见式(

16、1-1)。 Lwecpn= Lepn*+10lg(N1+3N2+10N3)-39.4 (dB)(1-1) 式中:N1-白天的飞行架次;N2-傍晚的飞行架次;N3-夜间的飞行架次; Lepn*-所有飞行架次的有效感觉噪声级的平均值, 用下列公式计算。 Lepn*=10lg(1/NNi=1100.1Lepni) (dB)(1-2) 中国民航大学本科生毕业设计（论文） - 3 - 式中:Lepni-表示某一飞行架次的有效感觉噪声级。 在进行飞机噪声环境影响评价时,Lepni 用下列公式求得。 Lepni= Lepn-Le(1-3) 式中:Lepn-根据测点离开飞机的斜距 S,从飞机噪声距离特性曲线查

17、得的有效感 觉噪声级、Le-飞机噪声横向衰减值。 (4) 而目前能够用来评估噪声对夜间影响的指标在国内却寥寥无几，故；采用 国际较为通用的指标 Laeqn(欧洲指标)来评估对夜间的影响。沿着飞机起落航线及 两侧设置 Laeqn 为 50、55、60、65、70dB 等许多等值点。这些等值点的位置通过试 算求得。然后把各个等值点连接成机场外部的夜间飞机噪声影响等值线图。 (5) 统计飞机噪声污染的面积和人数 在机场外部的飞机噪声等值线图上分别统计出 Laeqn50dB、55dB、60dB、65dB、70dB 等的面积、户数和人数。查出各个居民 点的 Laeqn 值,以及污染超过标准的居民点名称、

18、户数和人数。 (6) 统计夜间飞机噪声影响 在外部机场的飞机噪声等值线图上分别统计夜间飞机架次等参数，进而做出夜 间飞机噪声影响等值线图。 1.2.3 作出结论 仔细分析飞机噪声污染的情况,作出夜间飞机噪声影响的结论,并且提出飞机噪 声污染防治措施的建议。 1.3 国内外现状 随着世界航空事业的发展,机场周围人们对飞机噪声的抱怨越来越强烈,向政府 上诉以及要求搬迁机场的事件越来越多。飞机噪声已成为束缚航空事业发展的重要 因素和突出的社会问题。因此,非常有必要对噪声污染严重的机场进行现状评价,以 便判定污染超过标准的情况并且拟定控制飞机噪声污染的措施。由于飞机噪声在夜 间的巨大影响和时差因素，夜

19、间飞机噪声影响的评估已经得到了航空界的巨大重视。 机场飞机噪声环境影响评价及污染防治工作在我国起步较晚。以往所作的机场 飞机噪声环境影响评价主要是对新、改建机场所作的预测评价。对机场进行飞机噪 声环境影响现状评价工作开展较少，我国的航空运输有了很大发展，不少城市已新 建、改建或扩建了机场，机场使用飞机的数量和种类也不断地增加，城市自身在不 中国民航大学本科生毕业设计（论文） - 4 - 断地发展扩大，使城市与机场距离越来越近，飞机噪声问题日趋突出，甚至引起了 严重的社会和环境问题。解决机场噪声问题已刻不容缓。从历史和国际的角度来看， 各种各样的方法已被用于飞机噪声的评估。而飞机噪声课题的第一目

20、标是审核过去 和现在所采用的一系列最普通的方法。要考略到这些方法的辩证问题和他们各自的 优势和劣势，将之用于评估由飞机噪声检测引起的问题。为了限制夜间飞机噪声的 污染，世界一些发达国家和地区先后展开了很多这方面的研究。 中国民航大学本科生毕业设计（论文） - 5 - 2 噪声理论基础 飞机在起飞、飞行、着陆以及地面试车时产生的噪声。飞机噪声主要有推进器 噪声、排气噪声、喷气噪声、风扇噪声和附面层压力起伏引起的噪声。它产生三方 面的影响：使机身产生声疲劳，影响飞机的使用寿命和飞行安全；影响飞机上 设备的正常工作和旅客的舒适和安全；对机场地面工作区和机场附近的居民区造 成噪声污染。 机场噪声是飞机

21、噪声的汇合，它与飞机的类型和起飞着陆的次数有关，它的影 响范围是飞行一定高度影响下所覆盖的广大面积，因此噪声污染区域的大小，又与 机场的所在位置、距离城市的远近、飞机的起落方式和时间安排，以及机场内跑道 的布置等有关。 20 世纪 50 年代以来，航空运输事业迅速发展，飞机的高速度化和载重量的增 加，使得飞机的噪声愈来愈大。超声速飞机还能引起轰声。在飞机低空飞行时，轰 声的 N 形波波阵面的影响范围内,能形成几公里带宽的飞行覆盖面。飞机噪声污染日 益严重，在发达国家中已仅次于地面交通噪声污染。 2.1 关于飞机噪声的概念 2.1.1 振动、声波、声噪 我们用鼓锤去敲鼓, 就会听到鼓声, 如果你

22、去摸鼓面, 就会感到鼓面在振动, 如果你用力压着鼓面使其停止振动, 鼓声便没有了。这是固体振动产生了声音。 气体和液体也会振动发声。 总之, 振动的物体是声音的来源。振动在弹性介质气体、固体、液体 中以波 的方式进行传播, 这个波动就叫声波。显然声波是一种弹性波。 用手搬动那个一端固定的薄钢尺,它就会一来一往地摆动着,这个有规则的摆动 就叫振动。当钢尺发生振动时,就会周期性地压挤周围的空气质点,使周围空气质点 时而密集时而稀疏。由于空气的弹性和惯性,这个密疏过程从钢尺附近的质点传到远 处的质点,从扰动的地方以一定速度向各个方向传播。因此,声波是介质中密度变化 的波, 即疏密波。 这里强调指出的

23、是,在空气中传播的只是这个一密一疏的波动形式,空气质点本 身并不传走,它只是在原地振动。 声波在一定介质中的传播速度叫声速,用 c 来表示,单位是米/秒。在标准状态 (20，标准大气压 ),空气中的声速是 344 米/秒。 噪声作为声波的一种,它具有声波的一切特性。噪声的起源很多,但主要有空气 中国民航大学本科生毕业设计（论文） - 6 - 动力性噪声、机械性噪声、电磁性噪声等。空气动力性噪声是由于气体振动而产生 的。当气体中产生了涡流, 或发生了压力突变等, 引起了气体扰动, 就产生空气动 力性噪声。喷气式飞机发动机排气, 以及大气中排气放空所产生的噪声就属于此类。 机械性噪声是由于固体振动

24、而产生的。在撞击、摩擦、交变的机械应力作用下,飞机 上金属板、轴承、齿轮等发生振动, 就产生机械性噪声就属于此类。电磁性噪声是 由于磁致伸缩引起铁心振动而引起的噪声,飞机上发电机、变压器所产生的噪声就属 于此类。 2.1.1 声压、声强、声功率、声压（p） 声波是疏密波,它使空气时而变密,时而变稀。空气变密,压强就增高,空气变稀, 压强就降低。这样,由于声波的存在,使大气压产生迅速的起伏,这个起伏部分称为声 压。通常用 p来表示,单位是牛顿/平方米。 P=P=P-P0 （2-1） 式中 P声波引起的当地空气压力， P0平均大气压力 由此可见声压是一种超压，或余压。 2.1.2 声强（I） 声强

25、是在单位时间内通过垂直于声传播方向上单位面积的声能量, 单位是瓦/平 方米,同擦汗能够用I来表示。 在自由声场。即声波可以无反射地自由传播的地方,声强与声压的关系为（瓦/ 平方米）是介质密度，c是声速，二者乘积是传播声波的介质的特性阻抗。 2.1.3 声功率(W) 对于声源的特性, 可用声功率来表征。声功率是声源在单位时间内辐射出的总 声能量：单位是瓦。通常用 W 来表示. W=Inds（2-2） 式中：s-包包围声源的封闭面； In在在法线方向上的声强； 2.1.4 级和分贝 中国民航大学本科生毕业设计（论文） - 7 - 从听阈到痛阈, 声压的绝对值之比是106；即有百万倍的差别；声强的绝

26、对值之 比是1012；即有亿万倍的差别。因此, 用这个绝对值来表示声音的大小是很不方便 的。于是,人们引出一个成倍比关系的对数量级,来表示声音的大小, 这就是声 压级、声强级和声功率级。这正如同风按级分, 地震按级算一样。 2.1.5 声功率级、声强级、声压级、声功率级（LW） dB （1）声强级 LI=101g I/I0 （2-3） 式中：I声强； I0=1012（W/m2）基准声强； （2）声压级 LP=10 lg（P2/p02）=20 lg(p/p0)（2-5） 式中： P声压，p0=210-5pa，为基准声音。 2.1.6 声级的运算 分贝的运算是按对数规律（能量规律）进行的。n个声级

27、相同的噪声源相加： LP=LP+10 lg n（2-6） 两个声压级分别为 LP1和 LP2的不同噪声源相加： LP=LP1+10lg(1+10-0.1(L)（2-7） 式中，L=LP1-LP2。当声压差 L 变大时，上市右边的第二小项变小。 假定，LP1为 n 个声级中的最大者，则总声压级的值接近 n 个声压级的最大值 LP1。所以，消声要设法消减声级最大的噪声源。 2.2 噪声评价参数 飞机和机场噪声有各种不同的评价参数。评价单个飞机噪声用具有 A 计权网络 或 D 计权网络的声级计测量，可以得到 A 声级或 D 声级，这是最早使用的评价参数。 中国民航大学本科生毕业设计（论文） - 8

28、- 后来又根据飞机噪声特点的一组感觉曲线，采用感觉噪声级(PNL)。近年来,在飞机 噪声方面更多采用的是有效感觉噪声级(EPNL)，它的定义是：% t1* t2 式中t1为飞机噪声峰值到达时的起始时间;t2为飞机噪声峰值过后的终了时间。因 此得出的 EPNdB 数包含有主观感觉的干扰程度和时间的因数，常用作限制飞机噪声 的单位。 机场噪声采用的评价参数有噪声次数指数、噪声暴露预报、社会等效噪声级、 统一噪声指数等。从给出的定义看，它们都考虑了机场飞机起落的次数、起落的时 间等因素。其中 NEF 还包括了不同方向跑道上不同型号飞机的影响，因此可以画出 不同噪声影响下的等响曲线图，预测噪声暴露情况

29、。通常 NEF20 时无干扰； NEF2030 对居住区的社会活动可能有干扰；NEF 3040 对家庭生活也有干扰;超过 NEF40 则干扰范围更大。 2.3 飞机噪声的控制 为了控制飞机噪声，一些国家制定新型飞机噪声检测规则和限制标准，规定新 飞机必须经过检证试验。飞机噪声的最大容许 EPNL，但控制飞机噪声的根本途径是 发展低噪声飞机。例如降低喷气速度能有效地降低喷气飞机噪声。用 50 年代开始发 展起来的涡轮风扇飞机替代涡轮喷气飞机，大约可以降低噪声 10 分贝以上。目前， 主要是通过改进喷气发动机，对排气管道进行声学处理和改变空气动力流的几何形 状等办法来降低飞机发动机的噪声。降低飞机

30、噪声还可采用下列措施： 改变着陆步骤：飞机着陆时，噪声主要来自涡轮、风扇等，其特征是连续噪 声加上单频啸声。现在飞机着陆通常是沿着斜度为 2.53的直线下降。为了减 少噪声印迹,可使飞机先沿着 6斜线下降，到达 200 米高度时再改用 3斜线下降。 降低起飞时的发动机功率：飞机起飞时的噪声主要是喷气噪声，降低这种噪 声的方法是在离地面后降低发动机的功率，使飞机只能维持一个固定的飞行速度和 最佳上升角度，直到 450 米高度为止。 改进风扇：涡轮风扇飞机一般采用双层风扇，转子前面各有导向叶片以组成 定子。增加定子和转子之间的距离，降低转子叶片尖端的线速度都可以使噪声降低。 目前倾向于用单层风扇，

31、并且取消导向叶片，加大涵道比。 静化机舱:在飞机的发动机舱内进行吸声处理,同时使用吸声材料和吸声结构 处理进气和排气管道。通常使用的吸声结构主要有单层或双层穿孔板，空腔用蜂窝 板隔断。 2.3.1 飞机计权等效连续感觉噪声级 Lwecpn 中国民航大学本科生毕业设计（论文） - 9 - Lwecpn 采用国家环保局颁发的机场周围飞机噪声测量方法(GB9661-88)指 出的公式进行计算,见式(1)。 Lwecpn= Lepn*+10lg(N1+3N2+10N3)-39.4 (dB)(2-8) 式中:N1-白天的飞行架次;N2-傍晚的飞行架次;N3-夜间的飞行架次; Lepn*-所有飞行架次的有

32、效感觉噪声级的平均值, 2.3.2 飞机夜间噪声级 Laeqn Laeqn 是欧盟国家普遍采用的夜间飞机噪声影响的评估指标，而且是在全世界 范围内能够较多使用的噪声夜间影响评估指标。通过改造其他指标的计算公式也可 以达到评估的效果，但其效果还有待验证。 2.3.3 美国：社区噪声平均水平 CNEL 社区噪声平均水平（CNEL），有时也被称为 Lden，是在 20 世纪 70 年代早期作 为 NEF 系统的简单代替物由加利福尼亚州引进的。CNEL 和 DNL 相似，但是他作为 10dB 的噪声标量在整个夜间运行，同时由所有运动综合作用产生的一个附加载重通 过三要素中的一个在夜间 19 点到 22

33、 点产生。 2.4 夜间飞机噪声影响等值线图 绘制等值线图的目的是用来确定飞机噪声在飞机进行长途飞行时由于时差因素 所造成的影响，以及提出防治飞机噪声污染的措施等。飞机噪声等值线图绘在 150000 的地形图上,标出跑道位置、飞机噪声等值线及飞机起落航线的主要部分。 通常绘出 Laeqn=50、55、60、65、70dB 的 5 条等值线。如果 90dB 的等值线在机场 围界内,则此条等值线可不绘。并利用首都国际机场提供的数据作出 7 月份-12 月份 的夜间飞机噪声影响等值图，分析几个月来的影响面积和人口数量，作出夜间飞机 噪声影响趋势。 中国民航大学本科生毕业设计（论文） - 10 - 3

34、 夜间飞机噪声影响的分布评估 3.1 飞机噪声评估方法 飞机噪声评估方法由数据获取方法和噪声指标这两部分组成。所以对飞机噪声 进行评估就意味着要做获取噪声情况的数据和选择噪声指标的工作。 数据获取方法用来监测噪声指标的值，以便收集噪声数据。噪声数据的获取既 可以通过计算的方法实现，也可以通过测量的方法实现。两者的区别在于：测量法 总是“事后的”，即总是对已经产生的噪声进行测量；而计算法可以是“事前的” 也可以是“事后的”，即既可以预测还未产生的噪声，又可以计算已经产生的噪声。 飞机噪声评估方法的核心和基础是评估飞机噪声的指标，噪声值是统计量，在 某种意义上它的值反映了噪声的量，它是表示飞机噪声

35、大小的度量。噪声指标可以 是基于噪声暴露的，例如某噪声等值线区域的大小或者暴露在某噪声级中的人的数 量，也可以是基于噪声的传播，例如噪声级或者飞机的噪声配额数。此外，还有度 量单架飞机噪声的噪声指标，累计噪声指标等等。噪声指标主要用于监测、评估、 和限制噪声的目的，本文的研究将重点放在夜间飞机噪声指标的评估噪声的目的上。 现行的噪声评估和限制方案大致有以下十种，见表（3-1），其中不同的噪声评 估和限制方案有着不同的特点和使用范围，就大多数情况来说针对针对相关人口的 噪声评估和限制绝对方案和针对空间的噪声评估和限制绝对方案较为常见， 表 3-1噪声评估和限制方案 No噪声评估和限制的类型特点

36、1规定最优减噪方法的方案仅是规定了减噪措施 2噪声配额方案依赖于配额的定义 3 对每架飞机的噪声进行评 估和限制的方案 仅限制噪声源 4 针对相关人口的噪声评估 和限制绝对方案 包含除隔声技术以外的所 有减噪措施，但没有对无 人区的评估和限制 中国民航大学本科生毕业设计（论文） - 11 - 5 针对空间的噪声评估和限 制绝对方案 包含除隔声技术以外的所 有减噪措施，但没有对无 人区的评估和限制 6 针对相关人口和空间的噪 声评估和限制绝对方案 包含除隔声技术以外的所 有减噪措施 7 针对相关人口的噪声评估 和限制相对方案 包含除运输量限制*和隔声 技术以外的所有减噪措施， 但没有对无人区的评

37、估和 限制 8 针对空间的噪声评估和限 制相对方案 包含除运输量限制*和隔声 技术以外的所有减噪措施， 但没有对无人区的评估和 限制 9 针对相关人口和空间的噪 声评估和限制相对方案 包含除运输量限制*和隔声 技术以外的所有减噪措施 10噪声许可交易系统方案 依赖于噪声许可的定义以 及掌握噪声许可的各方 （机场、航空公司、接触 噪声的人、等） （续表） 在此，我们采用飞机噪声对人口和地域的绝对性方案，利用该方案和 INM 软件 对夜间飞机噪声影响进行评估。 3.2INM 简介 在本小节中，将介绍目前使用的噪声等值线计算软件，并对使用 INM 软件 6.2 版计算噪声等值线的方法进行介绍。 一、

38、目前使用等值线计算软件 目前，世界上应用的飞机噪声模型和评估软件有很多种。如英国民用航空管理 局 ANCON（UK CAA ANCON）和加拿大透明噪声信息组件（Australian Transparent Noise Information Package）加拿大运输与区域服务部为了响应其讨论报告 中国民航大学本科生毕业设计（论文） - 12 - “Expanding Ways to Describe and Assess Aircraft Noise”的出版，制作了一 套计算机应用软件组件，用于“非专业用户生成讨论报告中的描述”，还有美国联 邦航空局综合噪声模型（USA FAA Integ

39、rated Noise Model （INM），其中最著 名的当属综合噪声模型（USA FAA Integrated Noise Model （INM）。 美国联邦航空局（FAA）的综合噪声模型（INM）从 20 世纪 70 年代末开始用于 机场附近的飞机噪声影响预测。该软件可以从 FAA 出购得，现在已经更新至 7.0a 版 了。INM 软件是目前应用最为广泛的飞机噪声模型。但是，由于 INM6 经历了 6.0a、6.0b、6.0c、6.1 到 6.2 的发展，INM6.2 相对更加成熟，且 INM7.0a 相对于 6.2 版的新功能并不能对本研究提供帮助，因此在这里应用的仍然是 INM。

40、3.2.13.2.1 机场航空噪声影响评价指标 目前, ICAO 各成员国选取机场航空噪声影响计算的评价指标时并不统一。如美 国采用DNL( 昼夜等效声级) 、英国采用NNI( 噪声次数指数) 、加拿大采用NEF( 噪 声暴露预报) 等, 而中国采用的是ICAO 推荐的LWECPN( 计权等效连续感觉噪声级) , 日本也采用此指标但作了改进。1988 年, 中国颁布国家标准3, 正式确定中国机 场航空噪声的评价量为LWECPN。本文以LWECPN 为评价指标对机场航空噪声进行计算 分析。计权等效连续感觉噪声级的表达式为 （3-1） 式中: N1、N2、N3 分别为昼间( 通常为每天0700 1

41、900) 、晚间( 通常 为每天19: 00 22: 00) 和夜间( 通常为每天2200 0700) 的飞行架次。 LEPN 表示N 次飞行的有效感觉噪声级的能量平均值, 其值与机型组合、飞行状 态等有关, 一般用以下公式计算 （3-2） 式中: LEPNi表示某一次飞行架次的有效感觉噪声级。 中国民航大学本科生毕业设计（论文） - 13 - 3.2.2 INM 及其计算过程简介 综合噪声模型 INM( Integrated Noise Model) 是根据 ICAO 和美国 SAE 对机 场航空噪声的计算方法, 由 FAA 组织有关机构和人员开发的专用于机场航空噪声现 状影响计算分析与预测

42、的程序。1978 年以来, 美国在对机场进行联邦航空条例第 150 部( FAR Part150 ) 研究, 即航空噪声相容性研究; 或根据 FAA1050 ( Order 1050) 进行机场环境影响评价时6, 都推荐采用 INM 作为主要工具。目前, 在美国 和其他 50 多个国家和地区, INM 用户已超过 500 多个。INM 被认为是当前最具权威 性的机场噪声计算分析与预测软件。INM 对机场航空噪声现状影响的计算过程, 如 图 1 所示。整个计算过程中最主要的工作是绘制机场噪声等值线图( noise contour map) , 该图可为有关部门全面掌握噪声污染状况、制定防治措施提

43、供重要 依据。利用 INM 计算机场噪声的最大优势在于: INM 本身就是噪声等值线图的生成 工具生成过程如图 3-2 所示。 图 3-1 INM 机场航空噪声影响计算过程 其程序中几乎包含了现今使用的所有机型特性数据以及噪声距离特性曲线, 使 计算分析工作更为方便。 图 3-2 INM 生成噪声等值线的过程 中国民航大学本科生毕业设计（论文） - 14 - 3.3 飞机噪声影响的分布 飞行数据是由首都国际机场引进的是丹麦 B the Day-Night Average Sound Level and the Community Noise The Day-Night Average Soun

44、d Level (DNL), often referred to as LDN, is, in essence, the average noise level for a 24 hour period with the events occurring during the night-time period of 22:00 to 07:00 hrs being given an increased weighting. The imposed night-time weighting is justified by the “added intrusiveness of night-ti

45、me noise events attributable to the fact that community background noise levels typically decrease at night”14. The majority of federal agencies dealing with noise have formally adopted DNL as a metric for assessing noise exposure with the Federal Interagency Committee on Noise (FICON) stating in 19

46、92 that “There are no new descriptors or metrics of sufficient scientific standing to substitute for the present DNL cumulative noise exposure metric”15. Although DNL can be measured the procedure is time consuming. As such, the majority of airport noise studies rely heavily on computer modelled DNL

47、 contours. Part 150 requires that the DNL contour values of 65, 70 and 75 dB be produced. The Community Noise Equivalent Level (CNEL), often referred to as LDEN, follows a similar rationale to the DNL but also includes an increased weighting for events occurring during the evening period of 19:00 to

48、 22:00 hr. The CNEL was developed in the State of California and has been adopted, with the consent of the FAA, as the standard for the assessment of cumulative noise exposure 中国民航大学本科生毕业设计（论文） - 27 - within the region. The contour levels to be produced for CNEL are understood to be similar to those

49、 required by the DNL since the two metrics are considered to be interchangeable. Results from 18 surveys carried out worldwide indicated that DNL/CNEL levels as low as 55 related to around 5 percent of people becoming highly annoyed16. It was noted that the percentage of highly annoyed people rose sharply above around DNL/CNEL 65. It is understood that other metrics such as the Noise Exposure Forecast system and the Composite Noise Rating system have als