بخشی از مقاله
چکیده
آلودگی صوتی با توسعه فن آوری و تکنولوژی صنعتی رابطه مستقیم داشته و به عبارت دیگر همزمان با رشد و ارتقاء تکنولوژی، مشکل آلودگی صدا نیز ابعاد گستردهتری یافته و باعث بروز مشکلات بیشتری میگردد. در این تحقیق، الگوریتمی برای شبیه سازی آلودگی صوتی با استفاده از روش اول استاندارد نویز آلمان SMM1 ارائه شد. آزمون صحت این مدل با بکارگیری تکنیک paired t-test با سطح اطمینان 95 درصد گویای این است که مدل قادر به پیش بینی نویز در سطوح مجاور محدودهی ترافیکی با Sig. 2-tailed=0 .516 در سطح افقی می باشد.
به منظور کاهش زمان انجام محاسبات، از روش اول استاندارد نویز آلمان استفاده گردید. دقت روش اول محاسباتی نویز آلمان از روش دوم استاندارد محاسباتی کمتر میباشد. روش دوم به دلیل محاسبه انتشار نویز و پارامترهای کاهشی نویز در هر قسمت از طیف فرکانسی و مدل کردن انعکاس ساختمانها در گامهای کوچک مستلزم محاسبات پیچیده و کامپیوترهای قدرتمندتر میباشد.
-1 مقدمه
آلودگی صوتی ناشی از رشد جمعیت شهری، همواره از جمله معایب شهرنشینی قلمداد شده است. در این زمینه منابع مختلفی از جمله تولید و توسعه کارخانجات صنعتی و همچنین سامانههای حمل و نقل در تولید چنین آلودگی صوتی موثر هستند. در این راستا، آلودگی صوتی ناشی از ترافیک شهری بالغ بر%90 کل آلودگی صوتی موجود در سطح شهر را تشکیل می دهد .[4]
در تهران نیز خودروها، منبع اصلی و عمومی آلودگی صوتی محسوب شده و وضعیت آلودگی را در بیشتر خیابانهای پرتردد بحرانی نموده و از حد استانداردهای جهانی فراتر میبرد. به طوری که اغلب کارشناسان داخلی معتقدند، این شهر رتبه اول را در ایران به خود اختصاص داده و یکی از آلودهترین شهرهای دنیا در حوزه آلودگی صوتی محسوب میشود، به طوریکه میزان تجاوز آلودگی صوتی از استانداردهای بین المللی در بزرگراههای شهر تهران 20 دسی بل و در خیابانهای اصلی بالغ بر 30 دسی بل است .[1]
این مسئله ضرورت اصلی انجام این تحقیق می باشد. مدلسازی آلودگی صوتی از سه دیگاه بسیار مهم حائز اهمیت بوده و ضروری به نظر میرسد، نخست اینکه مدلسازی آن، قابلیت پیش بینی بهتری از تاثیرات منابع صوت و برنامه ریزی جهت کنترل و کاهش صدای منبع تولید کننده را فراهم کرده که از این رو می توان به ارائه راهکارهای مناسب پیشگیری تولید صوت در منابعی نظیر خودروها - از طریق ترمیم و راهکارهایی در موتور، اگزوز و سیستم انتقال نیرو در آن و یا به طور کلی جایگزینی خودروهای فرسوده - و کارخانجات صنعتی اشاره نمود.
دوم آنکه میتوان به برنامه ریزی و ارائه راهکارهایی جهت کاهش، کنترل صدا در مسیر انتشار صوت از قبیل ایجاد موانع صوتی و سدهای اکوستیکی پرداخت و سوم انکه از طریق مدلسازی آلودگی صوتی، به کاهش و کنترل صدا در محل دریافت صوت نظیر استفاده از آسفالتهای متخلخل و عایقبندی ساختمانها پرداخت .[5] در زمینه مدلسازی آلودگی صوتی ناشی از ترافیک از طریق دستگاه سنجش صوت، آمار ترافیکی نقش نداشته و یکی از روشهای پرهزینه و زمانبر به لحاظ تعداد نقاط انتخابی و محدودیتهای انتخاب محل نقاط و همچنین زمان استقرار بر روی هر نقطه، محسوب شده است .[2]
از جمله تحقیقات در این زمینه میتوان به مدلسازی آلودگی صوتی ناشی از ترافیک شهر تهران از طریق دستگاههای سنجش اندازهگیری صوت توسط - 2006 - Mansouri، خوبان و همکاران - 1386 - ، زبانی و همکاران - 1387 - ، قراگوزلو و همکاران - 1389 - اشاره نمود. همانگونه که بیان شد، تهیه نقشههای صوتی از طریق اندازهگیری، علاوه بر هزینههای اقتصادی، منحصر به زمان تهیه نقشه بوده و روند بهنگام سازی در چنین نقشههایی به سختی انجام میپذیرد، همچنین روند اندازهگیری و تهیه این نقشهها وابسته به شرایط جغرافیایی نیز میباشد. از این رو، به رغم چنین نقشه هایی، امروزه توجه به استفاده از مدلهای انتشار صوت میباشد.
مفاهیم فیزیک در جهان یکسان است و این قوانین به کرات در کشورهای مختلف مورد بررسی قرار گرفته شده است. اما به علت یکسان بودن پدیدههای آکوستیکی، تقسیمبندیهای مختلف، تفاوت در ضرایب و پارامترهای جذب صوت و شرایط و بسترهای موجود در کشورهای مختلف، معادلات حاصل از تحقیقات متفاوت بوده و در قالب مدلهای استاندارد انتشار صوت در آن کشور، مطرح میشود .[6]
به علت چنین تفاوتی، تاکنون مدلهای مختلف استاندارد انتشار صوت، در شهرها و کشورهای مختلف تهیه شدهاند. از این میان میتوان به مدلهایی نظیر CORTN در بریتانیا و مدل FHWA در آمریکا اشاره نمود .[7] از جمله سایر مدلهای موجود در جهان میتوان به متد هارمونیک پیشنهادی توسط اتحادیه محیط زیست اروپا1، متدهای محاسباتی نویز آلمان2 اشاره کرد.
متد هارمونیک، برای پیش بینی نویز حاصل از ترافیک خیابان و خطوط راه آهن ارائه گردید، این متد تنها در شرایط اقلیم منطقهای اروپا معتبر است .[8] از طرفی دیگر متدهای آلمانی محاسبه نویز، نیز برای اولینبار در هلند با انجام تعداد بسیار زیادی نقطه اندازه گیری در دهههای 70 و80 میلادی ارائه گردید .[9] رحمانی و همکاران - 1390 - نیز دو مدل ریاضی برای محاسبه شاخص Leq در شهر مشهد با استفاده از الگوریتم ژنتیک پیشنهاد کردند. این دو مدل با پذیرفتن سه پارامتر ورودی حجم خودروها، سرعت و عناصر مورد نیاز مدل، قادر به پیش بینی نویز حاصل از ترافیک خیابانهای مسطح می باشند.
مدل اول 3TID تاثیر مستقیم زمان را در محاسباتش در نظر نمیگیرد، مدل دوم4TD که به نوعی اصلاح شده مدل اول است، تاثیر زمان را به طور مستقیم در محاسباتش در نظر میگیرد. از هردوی این مدل ها به دلیل سادگی میتوان در حسابگرهای دستی استفاده کرد. محدودیتهای این مدلها به دلیل عدم استفاده عملی از آنها هنوز به طور کامل روشن نگردیده است. مدلهای دیگری هم از جمله RLS90 در آلمان، OAL در استرالیا، Statens Planverl 48 در اسکاندیناوی، NMPB در فرانسه، EMPA در سوئیس و ASJ در ژاپن ارائه گردیدند .[6]
جهت مدلسازی آلودگی صوتی ناشی از ترافیک شهری و تهیه نقشههای مربوطه از طریق آن، پیروی از مدل استاندارد انتشار صوت با توجه به شرایط و زیر ساختهای منطقه مورد مطالعه، ضروری بوده است. نحوه طبقهبندیهای مختلف شبانه روز و نوع خودروها و به ویژه توابع و پارامترهای تصحیح انتشار صوت، از جمله تفاوتهای اساسی هر مدل محسوب میشود.
لازم به ذکر است دادههای مورد نیاز جهت مدلسازی آلودگی صوتی با استفاده از هر مدل، یکسان بوده و انتخاب هرکدام از مدلهای استاندارد انتشارصوت، تاثیری در انواع دادهها و نحوه جمع آوری آنها نخواهد داشت. از این رو، در تحقیق حاضر، نحوه مدلسازی آلودگی صوتی از مرحله جمع آوری دادهها تا تهیه نقشه صوتی و تست وارزیابی آن انجام شده است.
-2 منطقه مورد مطالعه
بزرگراه همت اصلیترین راه ارتباطی شرق به غرب و غرب به شرق تهران است و به همین دلیل بیشتر وقتها ترافیک آن بسیار سنگین است. بزرگراه همت از سمت شرق به بزرگراه شهید زین الدین رسیده و در ادامه آن، بزرگراه شهید زینالدین به تقاطع بزرگراه امام علی می رسد. با توجه به این که بزرگترین منبع آلودگی صوتی کلان شهرها به خصوص تهران، ناشی از وسایل حمل و نقل جادهای - خودروها - میباشد و این که بزرگراهها، به دلیل حجم بالای تردد و سرعت بالای خوروها، دارای آلودگی صوتی بیشتری هستند، به عنوان هدف، بزرگراه همت با درنظر گرفتن این نکته که، حجم بالای تردد خودروها را در خود دارد انتخاب شد - شکل . - 1
-3متدولوژی شبیه سازی نقشههای آلودگی صوتی ناشی از ترافیک شهری
تاثیرات نویز تنها از طریق پایگاه داده مکانی گسترده و ابزارهای آنالیز مکانی، قابل مانیتور خواهد بود .[10] در جهان واقعی نویز به صورت مرئی موجود بوده، ولی تاثیرات آن بسیار مضر میباشد. بنابراین محاسبه سطوح نویز بسیار حائز اهمیت است. در این رابطه، سیستمهای اطلاعات مکانی، ابزارهای قدرتمندی جهت ذخیره، بازیافت، انتقال و نمایش دادههای مکانی از دنیای واقعی به منظور کاربری و اهداف خاص در اختیار قرار میدهد .[11]
