基于AEDT降噪的飛行程序優(yōu)化方法研究

楊子晴 王哲

摘要：根據(jù)《機場周圍飛機噪聲標(biāo)準（GB9660-88）》所要求的計權(quán)等效連續(xù)感覺噪聲級做為評價量，運用FAA的AEDT預(yù)測模型，對國內(nèi)某機場航空噪聲影響進行模擬運算，在飛機機型、飛行架次、起落方向不變的條件下，對比分析利用離場偏置和近端降噪進行飛行程序優(yōu)化對降低噪聲的影響效果，為機場航空噪聲環(huán)境影響分析評估和飛行程序設(shè)計提供參考。

關(guān)鍵詞：航空噪聲、飛行程序、噪聲等值線

中圖分類號：TP391.9；V355 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-9129（2018）07-0092-02

Abstract：According to the Aircraft Noise Standards Around the Airport（GB9660-88）the weighted equivalent continuous sensory noise level required， the AEDT prediction model of FAA was used to simulate the impact of aircraft noise at an airport in China. In terms of aircraft type， flight number， under the same landing and landing direction， the contrast analysis uses departure bias and near-end noise reduction to optimize the effect of flight program on noise reduction. It will provide reference for airport aviation noise environmental impact assessment and flight procedure design.

Key words： aircraft noise， flight procedure， noise contour

引言

《機場周圍飛機噪聲環(huán)境標(biāo)準（GB9660-88）》規(guī)定了適用于機場周圍受飛機通過所產(chǎn)生噪聲影響的區(qū)域的噪聲標(biāo)準值。采用一晝夜的計權(quán)等效連續(xù)感覺噪聲級作為評價量，用LWECPN表示，單位dB。如圖1所示，各適用區(qū)域的標(biāo)準值為：特殊住宅區(qū)，居住、文教區(qū)≤70；除一類區(qū)域以外的生活區(qū)≤75；標(biāo)準同時配有測量方法。

1 計權(quán)等效連續(xù)感覺噪聲級

計權(quán)等效連續(xù)感覺噪聲級（weighted equivalent continuous perceive noise level），是以有效感覺噪聲級為基礎(chǔ)發(fā)展而用于評價航空噪聲的一種方法。這種方法不僅考慮了一天24小時內(nèi)飛機通過某一個固定點所產(chǎn)生的有效感覺噪聲級EPNL的能量平均值，同時也考慮了不同時間段內(nèi)的飛機數(shù)量對周圍環(huán)境所造成的影響。

WECPN基于EPNL，并對白天、晚間、夜間劃了界線，乘以不同的權(quán)值，其計算公式為：

公式中，N1指晝間（07：00～19：00）的飛行架次數(shù)；

N2指晚間（19：00～22：00）的飛行架次數(shù)；

N3指夜間（22：00～07：00）的飛行架次數(shù)；

由公式可知，晚間飛行加權(quán)數(shù)為3，夜間飛行加權(quán)數(shù)為10，LWECPN也可以理解為一天內(nèi)每一秒飛行器噪聲的有效感覺噪聲級。

考慮航空噪聲分布模式受航跡影響，而航跡主要按飛行程序執(zhí)行，因此可以利用飛行程序聚類分析噪音影響。飛行程序減噪作為一個經(jīng)濟、有效的噪聲控制方法被越來越多的機場所采用?！?】統(tǒng)計與中國通航的75個國際機場，其中有23個機場公布了機場減噪聲程序，超過50%的歐洲和北美國家的機場制定減噪程序【2】。低噪聲飛行程序包括連續(xù)進場程序、消音爬山程序、選擇優(yōu)先跑道、優(yōu)化起降方向【3】。

2 AEDT模擬分析

為分析計權(quán)等效連續(xù)感覺聲級評價下飛行程序的影響，使用FAA的飛機場噪聲和大氣污染預(yù)測模型（Aviation Environmental Design Tool ， AEDT ）進行模擬，如圖2。AEDT利用地理信息系統(tǒng)（GIS）和關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)，可模擬飛機在空間和時間的性能，以估計燃料消耗，排放，噪音和空氣質(zhì)量后果。

以國內(nèi)某機場為例，分析飛行程序優(yōu)化對噪音分析的影響。新建任務(wù)后導(dǎo)入地圖并輸入跑道信息、進離場程序、選用機型（以738為例）和周邊主要噪聲敏感點，如住宅區(qū)、文教區(qū)等信息。

經(jīng)計算結(jié)果輸出圖3噪音 等值線圖。等值線由內(nèi)至外依次為75dB、70dB、65dB、60dB、55dB。圖中綠色點為噪聲敏感點，主要集中位于機場西南方。圖中可見70 dB等值線內(nèi)并無噪聲敏感點，滿足《機場周圍飛機噪聲環(huán)境標(biāo)準》要求。另外，共有2個噪聲敏感點處于60-65 dB內(nèi)，9個噪聲敏感點處于55-60 dB內(nèi)。

一般情況下，離場噪音比著陸噪音大，因此優(yōu)先關(guān)注離場降噪情況。下面分析兩種飛行程序優(yōu)化方式，離場偏置和近端降噪，進一步減少噪聲對噪聲敏感區(qū)域的影響。

首先，為了盡量避開西南區(qū)域噪聲敏感點，考慮離場向北偏置，重新運算的到如圖4等值線。隨著離場航線的偏置，噪聲影響區(qū)域也向北偏置，共有1個噪聲敏感點處于60-65 dB內(nèi)，4個噪聲敏感點處于55-60 dB內(nèi)，相比原離場航線噪聲等值線區(qū)域內(nèi)噪聲敏感點數(shù)量均減少了50%，有效減少西南大部分噪聲敏感點的噪聲級。

接下來，在離場偏置的基礎(chǔ)上進一步考慮近端降噪，按圖5所示進行設(shè)置，運算結(jié)果如圖6。對比發(fā)現(xiàn)，60 dB、55 dB則無明顯變化，70 dB、65 dB等值線凸起方向均明顯內(nèi)收，噪音覆蓋范圍面積減小，對于控制規(guī)避一類區(qū)域和二類區(qū)域具有參考價值。

3 結(jié)語

根據(jù)《機場周圍飛機噪聲標(biāo)準》所要求的計權(quán)等效連續(xù)感覺噪聲級做為評價量，運用FAA的AEDT預(yù)測模型，對國內(nèi)某機場航空噪聲影響進行模擬運算，在飛機機型、飛行架次、起落方向不變的條件下，對比分析利用離場偏置和近端降噪進行飛行程序優(yōu)化對降低噪聲的影響效果。分析結(jié)果表明，離場偏置和近端減噪對噪聲環(huán)境存在影響，適用于避開特定噪聲敏感點時，可以有效減少部分噪聲敏感點的噪聲級。

參考文獻

[1]劉皓. 基于飛行程序優(yōu)化的降噪措施研究[D].中國民航大學(xué)，2015.

[2]武喜萍. 飛行程序噪聲評價及減噪措施研究[D].南京航空航天大學(xué)，2010.

[3]徐志勝，吳軍，曾慶華，韓鵬.大型國際機場規(guī)劃中飛機噪聲影響分析[J].聲學(xué)技術(shù)，2007，（04）：691-695.