灰關(guān)聯(lián)熵分析在達(dá)州城區(qū)交通環(huán)境噪聲治理中的應(yīng)用研究

鄒小林 唐海軍 謝婧 甘娟 彭海瓊 李浪蛟

摘 要：為解決城市交通噪音污染等問題，現(xiàn)選擇達(dá)州市主城區(qū)進(jìn)行研究。通過對造成達(dá)州市交通噪音污染的因素進(jìn)行分析，利用matlab等數(shù)學(xué)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和編程，建立與污染因素相關(guān)的灰色模型，作灰關(guān)聯(lián)熵分析出影響達(dá)州交通噪聲的主要污染因素，并通過查閱文獻(xiàn)資料確定達(dá)州噪聲的污染級別。最后根據(jù)研究結(jié)果提出控制噪音污染的相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：噪音污染的因素 灰關(guān)聯(lián)熵分析 達(dá)州市

中圖分類號：S565.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）07（b）-0048-02

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，路網(wǎng)系統(tǒng)越來越復(fù)雜，人口、車流量等的增加，交通噪音污染加劇。噪聲污染源一般來源于交通、生活、工業(yè)等，其主要因素為人口數(shù)量、車流量、道路規(guī)劃完整度、交通管理程度、綠化等。本文通過網(wǎng)上查閱，實地考察采取數(shù)據(jù)，對灰關(guān)聯(lián)系數(shù)進(jìn)行熵分析，為改善城市噪聲污染提供理論依據(jù)。

1 模型建立與求解

1.1 灰關(guān)聯(lián)分析法

灰關(guān)聯(lián)分析是貧信息系統(tǒng)分析的有效手段，是指對一個系統(tǒng)發(fā)展變化態(tài)勢的定量描述和比較的方法，通過灰色關(guān)聯(lián)度來分析和確定系統(tǒng)因素間的影響程度或因素對系統(tǒng)主行為的貢獻(xiàn)測度。

1.2 計算灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)

首先將交通噪聲聲級視為被影響因素數(shù)據(jù)x0（k），將影響因素設(shè)為xj（k）。

將影響因素設(shè)為xj（k），所以建立下列公式：

比較數(shù)列Xi對參考數(shù)列X0在第k個指標(biāo)上的關(guān)聯(lián)系數(shù)，其中ρ∈[0，1]為分辨系數(shù)；minmin|X0（t）-Xt（t）|，maxmax|X0（t）-Xt（t）|分別為兩級最小差及兩級最大差。一般來講，分辨系數(shù)ρ越大，分辨率越大，ρ越小，分辨率越小。一般P取0.5。根據(jù)（1）式計算表中數(shù)據(jù)的灰關(guān)聯(lián)系數(shù)如下：

（1 0.876 0.619 0.67） （1 0.802 0.94 0.866）

（1 0.873 0.973 0.974） （1 0.728 0.732 0.748）

（0 0.555 0.333 0.355） （1 0.77 0632 0.785）

1.3 灰關(guān)聯(lián)系數(shù)分布映射

灰關(guān)聯(lián)系數(shù)分布映射的映射值稱為分布的密度值，即：

P1=（0.3158 0.277 0.196 0.212） P2=（0.277 0.222 0.260.24）

P3=（0.262 0.299 0.255 0.255） P4=（0.312 0.227 0.22 0.233）

P5=（0.446 0.247 0.148 0.158） P6=（0.314 0.242 0.198 0.246）

1.4 計算灰關(guān)聯(lián)熵

由熵定律可知，當(dāng)序列xj的灰關(guān)聯(lián)熵最大時，灰熵關(guān)聯(lián)度越大，說明該因素影響越顯著， 從而分析熵的大小來確定主要因素。

計算得到的熵值如下：

H1=1.369，H2=1.382，H3=1.385，H4=1.376，H5=1.28，H6=1.373。

2 結(jié)論分析與建議

2.1 分析

通過以上灰關(guān)聯(lián)分析法計算，得到灰關(guān)聯(lián)熵值大小比較H3>H2>H4>H6>H1>H5。以上熵值說明達(dá)州市噪音污染主要因素為交通管理程度，其次分別為平均路寬、綠化程度、車流量、人流量、重型車數(shù)量。達(dá)州市平均噪聲分貝為70dB左右，屬于輕度污染。由于達(dá)州許多道路交叉口較多，交通流量大，而紅綠燈、路標(biāo)設(shè)施、交警人員分配等不夠合理，民眾交通意識差，經(jīng)常會造成交通堵塞，鳴笛等現(xiàn)象而造成噪音污染。同時道路規(guī)劃不夠完整，路面窄小，熱鬧地段小商販居多，使得人流量與車流量此時相比增加；同時綠化程度不夠大，沒有達(dá)到防控噪音的作用。

2.2 方案

根據(jù)結(jié)果分析，對降低噪聲污染提出以下方案。

（1）合理規(guī)劃紅綠燈的數(shù)量，加強(qiáng)交通管理，大力提高人們的交通意識，對亂鳴笛等現(xiàn)象采取強(qiáng)制管理。

（2）道路加寬，開設(shè)專門人行道，優(yōu)化噪聲敏感區(qū)域周邊路網(wǎng)的交通組織。

（3）在道路與接受點之間種植綠化林帶，利用植物對聲波的反射和吸收作用降噪。

（4）合理控制交通流量，特別需限制載貨汽車的通行。

（5）在源頭上，采取消聲或阻尼減震等技術(shù)控制噪音，同時修整路面，減小摩擦。

（指導(dǎo)教師：唐海軍）

參考文獻(xiàn)

[1] 司守奎，孫兆亮.數(shù)學(xué)建模算法與應(yīng)用[M].北京.國防工業(yè)出版社，2011.

[2] 鄧聚龍.灰色系統(tǒng)基本方法[M].武漢：華中理工大學(xué)出版社，1988.

[3] 李學(xué)全，李松仁，韓旭里，等.灰色系統(tǒng)理論研究（1）：灰色關(guān)聯(lián)度[J].系統(tǒng)工程理論與實踐，1996，16（11）：92-95.