ISO 162542024 声学 - M和N类道路车辆在静止和低速运行中发出的声音测量 - 工程方法标准立项发展报告

声学-M和N类道路车辆在静止和低速运行中发出的声音测量-工程方法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Acoustics—MeasurementofsoundemittedbyroadvehiclesofcategoryMandNatstandstillandlowspeedoperation—Engineeringmethod摘要本报告围绕国际标准ISO16254:2024《声学-M和N类道路车辆在静止和低速运行中发出的声音测量-工程方法》的立项与发展过程进行深入分析。随着全球城市化进程加速及新能源汽车（尤其是电动汽车）的普及，传统仅关注车辆高速行驶噪声的测试方法已难以全面评估道路车辆对环境，特别是对行人安全的声学影响。ISO16254:2024标准的立项旨在填补这一技术空白，为M类（载客）和N类（载货）车辆在静止和低速（通常低于20km/h）运行工况下的声音发射提供一套统一、精确的工程级测量方法。报告详细阐述了该标准的修订背景、核心技术内容、主要技术变化及其在全球范围内的应用价值。报告特别介绍了负责该标准修订的技术委员会——ISO/TC43“声学”技术委员会及其下属的SC1“噪声”分委会的工作机制与权威贡献。结论指出，ISO16254:2024的发布不仅为各国制定车辆低速提示音（AVAS）法规提供了权威的技术支撑，也为汽车制造商的全球合规性测试提供了统一的技术规范，对提升道路交通安全水平、推动声环境标准化治理具有里程碑式的意义。关键词：ISO16254；声学；道路车辆；噪声测量；工程方法；低速行驶；NVHKeywords:ISO16254;Acoustics;RoadVehicles;NoiseMeasurement;EngineeringMethod;LowSpeedOperation;NVH正文1.引言环境噪声污染已被世界卫生组织（WHO）认定为仅次于空气污染的第二大环境健康风险因素。在交通运输领域，道路车辆噪声是城市声环境的主要污染源之一。长期以来，各国及国际标准主要聚焦于对车辆在高速行驶、加速行驶及定置排气噪声等方面的测量与限值要求。然而，随着混合动力及纯电动汽车（统称“静音车辆”）市场份额的快速增长，这些车辆在低速行驶时噪声水平极低，无法有效向行人，特别是视障人士、儿童及老年人等弱势道路使用者（VRU）传递其存在与动态信息，由此引发的安全隐患日益凸显。为应对这一全球性的安全挑战，联合国欧洲经济委员会（UNECE）制定了第138号法规（UNR138），要求M1和N1类车辆（即轿车和小型货车）必须安装“声响车辆警示系统”（AcousticVehicleAlertingSystem，AVAS），在车辆倒车或低速行驶时发出特定声音。为确保不同制造商生产的AVAS发出的声音信号满足法规要求的声学特性，必须有一套精确、可重复的测量方法作为技术支撑。在此背景下，国际标准化组织声学技术委员会（ISO/TC43）启动了ISO16254标准的制定与修订工作。首版ISO16254于2013年发布，本次修订版ISO16254:2024则是在全球技术实践与法规演进基础上的全面更新与升级。2.标准修订背景与目的ISO16254:2024的立项与发布，主要基于以下几方面背景：1.法规驱动的全球合规需求：UNR138法规的实施对AVAS的声学性能提出了明确的测量要求。作为一项国际标准，ISO16254提供了满足该法规要求的技术解决方案，使得全球汽车制造商能够依据统一的标准进行产品开发与型式认证，降低贸易技术壁垒。2.技术进步的客观要求：随着车辆电气化、智能化程度的提高，车辆的声学特征更加复杂。原标准在某些测试工况（如车辆完全静止）下的定义不够清晰，对背景噪声修正、测试环境适应性的规定也需进一步完善。新标准需反映当前最新的测量仪器（如更精密的麦克风、数据采集系统）和数据处理技术。3.弱势道路使用者（VRU）保护意识的提升：全球交通致死事故统计表明，行人及非机动车驾驶者在事故中处于绝对弱势。各国政府与消费者组织对车辆低速安全性的关注度持续升温，推动了相关技术标准的快速迭代。ISO16254:2024正是对这一全球性安全关切的技术回应。3.标准主要技术内容与变化ISO16254:2024（第二版）取代并废止了第一版ISO16254:2013。与上一版本相比，本次修订在技术内容上实现了系统性优化与增强，主要体现在以下几个方面：1.测试工况的精细定义：-静止怠速工况（Standstill）：重新明确了车辆在静止状态下（如等待红绿灯或临时停靠）发动机或电机维持怠速运转时的测量要求。对于电动汽车，此工况下可能因空调、水泵等辅助系统工作而产生特定噪声。-匀速低速行驶工况（ConstantLowSpeed）：规定了车辆在固定档位下，以10km/h、20km/h等典型车速进行定速行驶的测量方法。新版本对测试车辆的加速踏板控制、预热条件以及行驶轨迹（如是否使用自动驾驶或巡航控制）提出了更严格的要求，以提高测量数据的重复性和再现性。-倒车（Reverse）：专门增加了倒车工况的测量规范，因为倒车时AVAS的声音特性（如声音模式、频率分布）可能与前进时存在差异。2.测量程序的优化：-测试路面：更明确地规定测试路面需符合ISO10844（声学标准测试路面）的技术要求，确保路面结构粗糙度与吸声系数对测量结果的影响降至最低。-背景噪声修正：引入更严谨的动态背景噪声修正算法，允许在测量过程中实时监测背景噪声水平。当背景噪声超过一定阈值时，测量数据自动标记为无效，从而保证测试数据的纯净度。-麦克风位置与阵列：虽然主要测量点仍在车辆两侧特定位置，但新标准补充了关于使用麦克风阵列进行声场分布测量的指导性附录，为更深入的声学分析提供了可能。3.数据处理与报告要求：-声压级计算：明确了使用A计权等效连续声压级（LAeq）作为主要评价指标，并给出了详尽的傅里叶变换（FFT）及1/3倍频程频谱分析的数据处理流程。-结果报告：增加了报告模板，要求必须包含测试车辆信息（驱动形式、AVAS类型等）、环境条件（温度、风速）、所有独立测试结果及统计分析（平均值、标准偏差），确保报告的完整性与可追溯性。4.AVAS系统专门测量：提供了针对AVAS系统自身（而非整车）的测量方法，允许零部件供应商在台架试验中即可对AVAS的声音特性进行预验证，极大提升了产品开发效率。4.主要参与机构——ISO/TC43/SC1“噪声”分技术委员会ISO16254:2024由国际标准化组织声学技术委员会（ISO/TC43，Acoustics）制定。ISO/TC43是声学领域最权威的国际标准化机构，其工作范围涵盖了包括环境声学、建筑声学、超声学、机械噪声及人类听觉在内的全频谱。该技术委员会下设多个分技术委员会（SC），其中SC1“噪声”（Noise）是直接负责本项标准修订的机构。组织架构与工作模式：-秘书处：ISO/TC43/SC1的秘书处由德国标准化协会（DIN）承担，这得益于德国在精密工程及声学测量技术方面的全球领先地位。秘书处负责日常管理、会议组织及与国际法规组织（如UNECEWP.29）的联络。-参与成员：该分委会汇集了来自美国、日本、中国、欧盟成员国等数十个国家的专家，涵盖了汽车制造商（如丰田、大众、通用）、声学测试设备厂商（如Brüel&Kjær）、独立研究机构（如技术监督协会）及国家监管机构（如交通部、环保署）的代表。-核心贡献：在ISO16254:2024的修订过程中，SC1成立了专项工作组（WG），重点解决了两个核心矛盾：1.测量精度与工程实用性的平衡：如何在保障测量结果高精度的前提下，设计出汽车制造商的普通工程实验室能够低成本、高效率执行的测试程序。最终的方案采用了“工程方法”（EngineeringMethod）而非“精密方法”（PrecisionMethod），同时保留了在高精度要求下的可选升级路径。2.与UNR138法规的互操作性：工作组专家与UNECE噪声法规专家组进行了密切技术沟通。经过多轮讨论，ISO16254:2024最终被明确为满足UNR138法规要求的推荐性技术规范。这意味着，凡依据ISO16254:2024进行测试并获得的结果，将被各国主管机关认可为符合相应法规的型式核准数据，免去了制造商在不同国家重复进行异同测试的繁琐过程。SC1通过严谨的“共识协商”机制，每年召开2-3次国际会议及多次线上讨论，最终确保了该标准在2024年顺利发布。这种高效的国际协作模式，是ISO标准能够代表全球前沿技术水平与广泛利益格局的根本保障。5.标准应用价值与展望ISO16254:2024的发布，对产业链上下游产生了深远影响：-在汽车制造领域：标准的明确性使得AVAS的研发目标变得清晰。工程师可以利用该标准进行精确的动力总成噪声（如电机啸叫、减速器噪声）与AVAS辅助声音的“声学匹配”，确保最终车辆的声音既符合法规要求，又具有良好的声品质（避免刺耳或令人不适的警示音）。-在检测认证领域：第三方检测机构（如TÜV、SGS）将依据该标准为车企提供统一的型式认证测试。标准化的测试协议意味着检测结果的权威性与全球互认性将被大幅提升，降低了车企的合规成本与市场投放时间。此外，该标准对背景噪声修正的严格要求，也促使检测机构投资建设更高标准的半消声室或测试跑道。-在公共安全与城市规划领域：ISO16254:2024为城市管理者评估“静音车辆”对交通环境的声学影响提供了数据基础。通过标准化测量，可以准确量化不同类型的AVAS在不同车速下的辐射噪声，从而在制定城市“安静区”政策、优化人行横道声学提示设施等方面提供科学依据。未来展望：随着自动驾驶技术的发展，车辆与外界通信（V2X）将成为趋势。未来的声音警示系统可能不再局限于固定的、与车速相关的音调，而是可以向车外广播包含车辆意图（如“我即将停车”、“我正在右转”）的语义信息。ISO16254标准体系需持续演进，未来版本可能将涵盖关于动态、可编程声学信号（如警示语言的声压级测量、语义清晰度评估）的测量方法，以应对出行变革带来的新挑战。结论ISO16254:2024《声学-M和N类道路车辆在静止和低速运行中发出的声音测量-工程方法》的成功发布，是国际声学标准化领域的又一重要里程碑。它不仅精准回应了全球对新能源汽车低速安全性的核心关切，将测量场景从传统的“高速行驶”拓展至对行人至关重要的“低速与静止”工况，更通过一项严谨的工程方法标准，为法规制定、产品开发与检测