[發明專利]一種基于物聯網及云計算技術的城市道路噪聲預測系統

有效

• 申請號: 202110688703.8
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113421422B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 吳桐雨;王擊
• 申請（專利權）人: 吳桐雨
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/052;G08G1/065;H04L67/02;H04L67/10;H04L67/12;G04R20/02
• 代理公司: 北京清控智云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11919
• 代理人: 馬肅

1.一種基于物聯網及云計算技術的城市道路噪聲預測系統，其特征在于，所述系統通過物聯網和云計算技術實現對道路環境噪聲的實時預測并預測所述噪聲水平對城市居民產生影響的人口比例從而實現對道路的噪聲污染管治；所述系統包括：實時數據收集平臺、數據處理平臺及道路管理平臺；所述實時數據收集平臺分別與所述數據處理平臺、道路管理平臺數據連接；

所述數據處理平臺由算法模塊和通信模塊組成；所述算法模塊中搭建有至少一個算法模型用于對所述城市道路進行所述道路噪聲計算，所述計算過程如下：

a、根據式(1)計算夜間平均交通量Q，單位為veh/h，其中Q_i為第i小時經過的機動車數量，i為1至18的自然數：

(1)

b、計算車輛平均行駛速度；根據測速儀計算在夜間經過所述城市道路的所述機動車的平均行駛速度，記為u_r；

(2)

其中公式(2)中n表示在連續18小時內檢測到車速的所述機動車的數量，數值取任意整數；u_i表示在所述時間內被所述測速儀測量到的所述機動車的車速；

c、計算所述城市道路上的18小時內的噪聲水平；根據公式(3)計算當前所述噪聲水平：

(3)

其中所述公式(3)中的Q和u_r分別由步驟a和步驟b計算可得數據；

d、計算夜間分貝水平；先將步驟c的所述噪聲水平進行數據轉換：

(4)L_night＝0.9*L_l-3.77

其中公式(4)中的L_night為所述夜間的城市道路的轉換指數；

由公式(5)計算夜間分貝水平：

其中公式(5)中的L_day是從07：00到19：00的12小時內A加權平均聲音水平，L_eve從19：00到23：00的4小時內A加權平均聲音水平，數值由聲級計提供；L_night是從23：00到07：00的8小時夜間時段內的A加權平均聲音水平，根據公式(4)計算所得；L_eve和L_night分別有5db和10db的懲罰，分別加在L_eve和L_night后，所述懲罰是考慮人們在夜間對噪音的敏感性；

e、計算所述城市道路噪聲水平對處于所述城市道路的居民的產生干擾的比例；根據公式(6)計算所述干擾所占的人口比例A：

A＝0.5118(L_den-42)-0.01436(L_den-42)²+0.00099(L_den-42)³ (6)

f、計算所述城市道路噪聲水平對處于所述城市道路的居民產生睡眠障礙的人口比例S；

(7)S＝20.8-1.05L_night+0.01486L_night²。

2.如權利要求1所述的一種基于物聯網及云計算技術的城市道路噪聲預測系統，其特征在于，所述實時數據收集平臺由C-V2X通信模塊、測量模塊和數據管理模塊組成，其中所述C-V2X通信模塊負責與所述實時數據收集平臺和所述道路管理平臺相互通信。

3.如權利要求2所述的一種基于物聯網及云計算技術的城市道路噪聲預測系統，其特征在于，所述測量模塊由計數儀和測速儀組成，其中所述計數儀負責測量城市道路的機動車交通量，所述測速儀負責測量所述道路上機動車的車速，所述測量模塊將所述計數儀和所述測速儀測量的數據傳輸至所述數據管理模塊中進行存儲，所述數據管理模塊在規定的時間周期將所述數據傳輸至所述數據處理平臺中。

4.如權利要求3所述的一種基于物聯網及云計算技術的城市道路噪聲預測系統，其特征在于，所述數據管理模塊內搭建有時間基準處理模型，對所述測量模塊測量的數據進行時間校準后存儲在所述數據管理模塊中。

5.如權利要求4所述的一種基于物聯網及云計算技術的城市道路噪聲預測系統，其特征在于，所述道路管理平臺由WEB管理模塊組成，所述道路管理平臺接收所述數據處理平臺發送的計算結果，道路管理人員根據所述計算結果對所述道路進行道路降噪管理。