采用响应曲面分析的声屏障优化设计
2012-09-26张林殷承启仝凯胡婕
噪声与振动控制 2012年4期
张林,殷承启,仝凯,胡婕
(江苏省交通规划设计院股份有限公司,南京210000)
近年来,声屏障作为最实用、有效的交通噪声防治措施之一,在交通环保领域得到广泛的应用[1,2]。在同一段声屏障保护范围内,由于各处房屋高度、路肩高差、至路肩距离等众多因素不尽相同,声屏障会对各保护目标产生不同的降噪效果;而对于同一处受声点,声屏障设计高度、长度和起始位置也会对插入损失及工程造价带来显著差异[3]。对江苏省高速公路沿线声屏障应用现状的调查研究表明,部分声屏障设计长度、高度不足,或者安置位置不合理,保护区域内声环境质量不能完全达标。通过合理的数理模型对声屏障设计参数进行优化,是声屏障设计工作中一个值得探讨的问题。
国内对声屏障工程的优化设计研究已取得若干积极成果。结合工程实践,利用Cadna/A[4]、SYSNOISE[5]等声学分析软件模拟声波辐射、散射和传播过程,可以实现对声屏障降噪效果和等声级线分布预测。然而这些研究大多以声屏障设置路段内特定位置的声学响应为单一优化指标,对保护范围内多处敏感目标的降噪优化研究,以及声屏障工程造价的控制却少有关注;因而,难以实现声屏障工程的最佳综合环境效益。
响应曲面法(response surface methodolo-gy)是20世纪发展起来的一种综合实验设计与数学建模的新型优化方法,在多因素优化分析研究中表现出显著的优越性。通过在给定区域上构建因素与响应值间的明确函数关系,可以寻求满足多个响应值的各因素最佳组合[6,7]。……
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