ISO 11819-12023 声学.道路表面对交通噪声影响的测量.第1部分统计通过法标准立项发展报告

声学道路表面对交通噪声影响的测量第1部分：统计通过法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Acoustics—MeasurementoftheInfluenceofRoadSurfacesonTrafficNoise—Part1:StatisticalPass-ByMethod摘要随着城市化进程的持续推进和机动车保有量的快速增长，交通噪声污染已成为影响人居环境质量的重要环境问题。道路表面特性作为交通噪声产生与传播的关键界面因素，其声学性能的标准化测量与评价对于低噪声路面的设计、验收和管理具有基础性支撑作用。ISO11819-1:2023《声学道路表面对交通噪声影响的测量第1部分：统计通过法》是国际标准化组织（ISO）发布的专门针对道路表面交通噪声影响测量的核心方法标准，该标准为道路表面的声学性能评价提供了统一的统计通过法（StatisticalPass-By,SPB）测量规程。本报告对该标准的立项背景、技术内容、修订历程、应用价值及未来发展趋势进行系统阐述。报告指出，该标准通过规定测量条件、交通流采样、声压级测量及数据处理的技术要求，实现了对不同道路表面声学特性的可重复、可比较的量化评价。该标准在低噪声路面技术研发、交通噪声预测模型参数获取及道路声学设计等领域具有广泛的应用前景，对于推动交通噪声污染治理和声环境质量改善具有重要意义。本报告还介绍了标准主要起草单位之一——国际公认的声学与振动研究机构在标准制定过程中的技术贡献，并对标准未来的修订方向进行了展望。关键词：交通噪声；道路表面；统计通过法；声学测量；标准化；低噪声路面；ISO11819Keywords:Trafficnoise;Roadsurface;Statisticalpass-bymethod;Acousticmeasurement;Standardization;Low-noisepavement;ISO118191引言1.1研究背景交通噪声是当今社会最主要的噪声污染源之一，据世界卫生组织（WHO）发布的《环境噪声指南（2018）》指出，长期暴露于高水平交通噪声环境中会增加心血管疾病风险、损害认知功能，并对睡眠质量产生显著负面影响。在欧洲，据估计约有1.25亿人口长期暴露于超过55分贝（Lden）的道路交通噪声中，交通噪声已成为仅次于大气污染的第二大环境健康风险因素。在此背景下，控制交通噪声源、降低道路噪声排放已成为各国环境保护部门、交通管理部门和道路建设部门共同关注的重要议题。在诸多噪声控制措施中，低噪声路面技术通过在道路表面材料、构造和工艺上的优化设计，能够有效降低轮胎/路面相互作用产生的噪声，从而从源头上减少交通噪声的排放。研究表明，选择合适的低噪声路面类型与普通密级配沥青混凝土路面相比，可降低噪声3~8分贝（A计权），具有显著的环境效益和社会经济效益。然而，要对不同道路表面的声学性能进行科学评价和比较，必须依赖于统一、可靠、可重复的测量方法和评价标准。道路表面的噪声降低特性受到路面材料类型、级配组成、构造深度、空隙率、服役龄期等多种因素的影响，不同测量方法和条件下获得的结果之间存在显著差异，这使得不同研究和工程实践之间的数据难以直接比较。1.2标准立项意义ISO11819-1:2023作为国际上首个专门针对道路表面交通噪声影响测量的方法标准，为各成员国和相关行业提供了一套统一的测量技术规程。该标准基于统计通过法的基本原理，在真实交通流条件下对过往车辆产生的噪声进行测量，通过对大量车辆通过事件的统计分析，获得表征道路表面声学特性的特征声压级。这一方法能够较为真实地反映道路表面在实际使用条件下的声学性能，具有较好的工程适用性和科学可靠性。该标准的制定和发布对于促进低噪声路面技术的推广应用、支撑交通噪声预测模型的参数获取、推动道路声学设计方法的发展以及促进各国交通噪声评价体系的协调一致具有重要意义。同时，该标准作为国际贸易和技术交流中的通用技术语言，有效减少了因测量方法不一致而造成的技术壁垒。2标准概述2.1标准基本信息-标准编号：ISO11819-1:2023-英文名称：Acoustics—Measurementoftheinfluenceofroadsurfacesontrafficnoise—Part1:Statisticalpass-bymethod-中文名称：声学道路表面对交通噪声影响的测量第1部分：统计通过法-发布日期：2023年2月20日-发布机构：国际标准化组织（ISO）-标准状态：现行有效-国际标准分类号（ICS）：17.140.30（运输工具噪声）；93.080.20（道路铺面）-技术归口：ISO/TC43（声学技术委员会）/SC1（噪声分技术委员会）/WG39工作组2.2标准修订历程ISO11819系列标准的制定历程反映了国际社会对道路表面声学性能评价方法持续深入的研究与探索。该系列标准的第1部分最早可追溯至1997年发布的ISO11819-1:1997版本。此后，随着低噪声路面技术的快速发展、测量仪器精度的显著提高以及数字信号处理技术的广泛应用，ISO/TC43/SC1技术委员会于2017年正式启动了该标准的系统修订工作。在修订过程中，国际标准化组织充分考虑了各国在统计通过法应用实践中的经验积累和技术反馈，特别是在以下方面进行了重点修订：一是结合数字式声级计和声学照相机等新型测量设备的应用，更新了仪器设备的技术要求和校准规范；二是根据实际测量经验优化了车辆分类方法和最小样本量的规定，以提高测量效率；三是完善了数据处理和结果报告的内容，增加了不确定度评估的技术要求；四是针对电动汽车等新型车辆的声学特征，适当调整了测量条件中对车辆组成的规定；五是与ISO10844（声学测量道路车辆噪声用试验路面的技术规范）等配套标准进行了协调衔接。2023年2月20日，经过WG39工作组及各成员国多年的共同努力，ISO11819-1:2023正式发布。新版标准在保留统计通过法核心原理的基础上，充分吸收了近年来的研究成果和工程实践经验，在技术内容的科学性、完整性和可操作性方面均得到了显著提升。3标准主要技术内容3.1适用范围ISO11819-1:2023规定了在正常交通流条件下，使用统计通过法测量道路表面对交通噪声影响的方法。该标准适用于城市道路、公路及高速公路等不同类型道路表面的声学性能评价，测量对象包括各种类型的沥青路面、水泥混凝土路面以及新型低噪声路面等。值得注意的是，该标准针对的是行驶状态下车辆轮胎与路面相互作用产生的噪声，即通常所说的滚动噪声，而非车辆动力系统噪声（如发动机噪声、排气噪声等）。3.2方法原理统计通过法的基本原理是在所选定的测量路段上，于道路一侧的特定位置设置传声器，在正常交通流条件下连续测量过往车辆产生的最大A计权声压级。测量过程中同步记录车辆的类别、行驶速度等参数，并辅以车速测量设备获取精确的车辆速度数据。随后，对所有测得的车辆通过噪声级数据进行分类统计和回归分析，建立声压级与车速对数的线性关系，最终将结果归一化为参考车速下各车辆类别的特征声压级。这一方法的核心优势在于其测量条件接近道路使用的真实状态，测量的车辆样本来源于自然交通流而非特定的试验车辆，因此所获得的结果能够较好地反映道路表面在实际使用条件下的声学特性。同时，通过严格的测量条件控制和统计处理，可以有效降低交通流组成差异、环境条件变化等因素对测量结果的影响，从而保证不同道路表面之间声学性能的可比性。3.3测量条件要求为保证测量结果的准确性和可比性，标准对测量条件作出了严格规定。在气象条件方面，要求测量时不得有降水，路面应保持干燥；风速不得超过5m/s，且需考虑环境温度和气压对声传播的影响。在背景噪声控制方面，测量时的背景噪声级应至少比被测信号低10dB，以确保测量结果的有效性。在测量路段选择方面，标准要求测试路段应平直、干燥、清洁，纵坡不大于2%，并且在进行测量前的规定时间段内不得有车辆通行干扰。3.4车辆分类与样本要求标准将测量车辆划分为多个类别，主要包括轻型车辆（乘用车）和重型车辆（载重汽车），并根据车辆轴数或总质量进行进一步细分。不同类别的车辆因其轮胎配置、行驶速度范围和噪声辐射特征不同，需分别进行数据处理和分析。对于各类别车辆，标准规定了最小有效样本量，通常要求每个类别至少获得100个有效车辆通过数据，以保证统计分析的可靠性。在特殊情况下，如交通流量较低的路段，可适当减少样本量但需在报告中注明。3.5声压级测量与数据处理测量使用满足IEC61672-1规定的1级精度声级计或同等性能的测量系统，传声器安装位置距地面高度为1.2m，距最近车道中心线距离为7.5m，传声器膜片应朝向路面。测量时记录每辆车通过时的最大A计权声压级（LAmax）及对应的瞬时车速。数据处理过程中，首先将各车辆类别的测量数据进行筛选和有效性检查，剔除因异常噪声事件（如车辆鸣笛、紧急制动等）导致的异常数据。对于每个车辆类别，以车速对数为自变量、最大声压级为因变量，采用最小二乘法进行线性回归分析，获得回归方程和相关系数。回归方程的斜率反映了噪声级随车速的变化规律，即为车速指数。通过将各车辆的实际测量声级归一化到标准参考车速（轻型车辆通常取80km/h或110km/h，重型车辆通常取80km/h），计算得到各类别车辆的特征声压级。3.6结果表达标准规定以各车辆类别的特征声压级（如Lveh,light和Lveh,heavy）作为道路表面声学性能的表征参数。此外，还可根据需要将各类别结果进行加权合成，获得综合性的道路表面噪声指数。标准要求测量报告中应包含测量条件、设备信息、车辆样本统计、回归分析结果、特征声压级及不确定度评估等完整信息。4配套标准与法规环境ISO11819-1:2023的深入实施和应用需要与一系列配套标准和法规协调配合。与统计通过法有关联的标准主要包括：-ISO10844：规定了用于道路车辆噪声测量试验路面的材料组成、施工工艺和声学性能技术要求。该标准确保不同国家和地区的试验路面具有一致的声学特性，为车辆噪声限值测量和道路表面声学性能评价提供了统一的试验条件基础。-ISO11819-2：该标准的第2部分规定了近距离声场测量法（CloseProximitymethod，简称CPX法），用于在较近距离（如距轮胎约1m处）测量轮胎/路面噪声，适用于连续、快速的网络化路面声学性能普查。-ISO13471-1：规定了道路表面声学性能的声学现场监测方法，主要用于评估路面在使用过程中的声学性能衰变规律。-欧盟指令2002/49/EC（环境噪声指令，END）：要求各成员国定期编制环境噪声战略噪声图，其中道路交通噪声是必须纳入评价的主要噪声源之一。ISO11819-1测量获得的道路表面声学参数是构建噪声图的重要基础数据之一。这些标准与法规共同构成了道路表面声学性能从实验室评估到现场监测、从单点测量到网络化普查、从方法标准到管理应用的全链条标准化体系。5标准应用价值与前景5.1低噪声路面技术研发与评价低噪声路面是当前交通噪声源头治理的重要技术途径。在新型低噪声路面材料研发过程中，需要对不同配合比设计、不同级配类型、不同施工工艺的路面试验段进行系统的声学性能对比评价。ISO11819-1:2023所提供的统计通过法测量规程为这类对比评价提供了科学、公正的测量依据。通过应用该标准，研究人员可以在同等测量条件下对不同路面的声学性能进行定量比较，为低噪声路面的材料优选和工艺优化提供可靠的数据支持。此外，该标准还可用于对已建成低噪声路面的降噪效果进行长期跟踪监测，评估其声学性能的耐久性和衰变规律。5.2交通噪声预测模型参数获取在道路交通噪声预测模型中，道路表面的声学特性通常以路面声学修正量（或路面声学系数）的形式输入模型。这一参数的准确性直接影响预测结果的可靠性。不同类型道路表面（如排水沥青路面、密级配沥青混凝土、水泥混凝土等）的声学特性存在显著差异，其对交通噪声传播的影响可通过ISO11819-1的测量结果进行量化。当前国际上广泛采用的噪声预测模型（如欧洲的CNOSSOS-EU模型、美国的FHWATNM模型等）均需输入路面声学修正数据，而ISO11819-1所提供的测量方法为此类参数的系统获取和标准化提供了技术基础。5.3道路声学设计支撑在道路工程的声学设计阶段，设计人员需要根据道路等级、交通量构成、沿线敏感目标分布等因素综合确定路面类型和降噪措施方案。ISO11819-1所提供的道路表面声学性能数据，可以帮助设计人员定量比较不同路面方案的噪声影响差异，在满足声环境质量要求的前提下选择经济合理的路面方案。同时，在道路声屏障设计、低噪声路面选择等降噪措施比选中，通过统计通过法获得的道路表面声学参数也是进行降噪效果预测的重要输入。5.4交通噪声管理政策ISO11819-1:2023还可为交通噪声管理政策的制定和实施提供技术支撑。通过标准化测量方法获得的道路表面声学性能数据，可以为噪声排放限值制定、低噪声路面认证、道路声学质量等级划分等管理措施提供科学依据。部分国家和地区已将道路表面的声学性能纳入道路建设和养护的强制性技术要求，ISO11819-1为该类技术法规的实施提供了统一的检测和评价方法。5.5应用前景展望随着噪声污染治理力度的持续加大和低噪声路面技术的不断推广，ISO11819-1的应用范围将进一步扩展。预计未来该标准将在以下方面发挥更大作用：一是为自动驾驶和智能网联汽车时代下的交通噪声评价提供方法支撑；二是与遥感测量、声学相机等新型测量技术相结合，提高测量效率和空间覆盖范围；三是为全球范围内道路声学性能数据的互联互通和比较研究提供基础。此外，随着电动车辆比例的不断上升，标准中车辆分类体系可能需要进一步细化和调整，这也是未来标准修订需要重点关注的方向之一。6主要起草单位介绍ISO11819-1:2023的修订工作由ISO/TC43/SC1/WG39工作组具体承担，该工作组汇集了来自全球多个国家的声学专家、道路工程专家和标准化工作者。在标准修订过程中，多个国家的标准化机构和研究机构发挥了重要作用，其中荷兰应用科学研究组织（TNO）是主要的技术贡献单位之一。荷兰应用科学研究组织（TNO）是荷兰最具影响力的独立研究机构之一，成立于1932年，总部位于海牙，现有员工约4000人，研究领域涵盖国防安全、建筑与基础设施、工业与技术、信息与通信技术、健康与福祉等多个方向。TNO在声学与振动研究领域拥有数十年的研究积累，其下属的声学与振动卓越中心是欧洲乃至全球声学研究的重要力量之一。在道路表面声学性能研究方面，TNO自20世纪80年代起即开展了系统的研究工作，在欧洲多个国家的试验道路上进行了大量的统计通过法测量实践，积累了丰富的测量数据和工程经验。TNO的研究人员在ISO11819-1的历次修订中均发挥了关键作用，特别是在以下方面作出了突出贡献：一是完善了车辆分类标准和最小样本量要求，使其更加适应不同国家和地区的交通流特征；二是引入了不确定度评估的方法框架，提高了测量结果的可信度和可比性；三是推动了标准中数据处理方法与国际计量学通用原则的一致性。此外，TNO还积极参与了欧盟CNOSSOS-EU噪声预测模型中路面声学参数标准的制定工作，促进了ISO11819-1在欧盟层面的推广应用。除TNO外，德国联邦公路研究所（BASt）、瑞典国家道路与交通研究所（VTI）、丹麦道路研究所（DRI）等欧洲国家的道路研究机构以及日本、韩国、澳大利亚等国的标准化机构也在标准修订过程中提供了重要的技术输入和实验数据支持。这些机构在标准制定过程中密切协作，通过多轮循环比对实验和实验室间验证，确保了标准中规定方法的技术可行性和结果可重复性。7结论与展望7.1主要结论ISO11819-1:2023作为道路表面交通噪声影响测量的核心国际标准，为全球范围内的道路声学性能评