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基于噪音监测系统的机场噪音管理研究

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基于噪音监测系统的机场噪音管理研究

1引言

随着经济的快速发展，不少城市纷纷开始新建或改扩建机场，而由此带来的航空噪声对机场周围居民的影响越来越大[1]，导致越来越多的居民，以投诉、信访或诉讼甚至干扰机场运营等途径要求解决机场噪声问题。机场噪声所带来的副作用已经成为制约航空业持续、绿色发展的重要因素[2]。同时，不论是在国内还是国外，机场噪音问题都成为一个严重的社会问题[3]。针对这个问题，国内外相关部门及学者进行了大量研究，而其中基于噪音监测系统的方法使得机场能够快速、高效、系统的进行降噪，可以说是一个新的突破口[4]。

目前，机场噪音监测与管理系统在发达国家以及香港和台湾等地区的机场应用较为普遍[5]，尤其是在处于城市敏感区的机场。澳大利亚政府在主要机场建立了噪声及航迹监控系统（NFPMS），该系统通过一个单一的控制中心实现了对整个澳洲大陆机场的飞机飞行及其环境效应的监控；美国芝加哥机场噪声管理系统是由一个噪声监测网络和一个直接连接到美国联邦航空局（FAA）的空中交通管制雷达组成，主要用于收集飞机飞行路线并提供噪声监控数据。但我国在机场噪声监测方面的研究起步较晚，已安装噪音监测与管理类系统的只有首都国际机场，首都国际机场采用的噪声检测管理系统集成了航空噪声监测、预测、分析以及航空噪声治理、管理相关的实践技术，很好的做到了噪声检测和管理。不过国内许多机场也开始了噪声监测系统的安装和应用，例如，虹桥机场正在进行噪声监测系统安装论证。综上可知，机场噪音监测与管理系统已成为噪声监测的重要手段。

通过机场噪音监测与管理系统可以了解机场起降的民用航空器产生噪声是否满足相关航空规定，了解机场减噪飞行程序执行情况，掌握重点敏感目标、特征点的影响声级及其变化趋势，并长期、稳定测量，生成季度报告、年度报告。机场噪音监测与管理系统实现了航空噪声的收集、分析和监控，通过对这些数据的处理和分析，可以评估噪声的危害和提出噪声解决方案，从而实现对噪声的监测和管理。

2基于机场噪音监测与管理系统的机场降噪管理

2.1机场噪音监测与管理系统

机场噪音监测与管理系统由数据输入层、数据处理层和成果输出层组成，其组成如图1所示。

2.1.1数据输入层

数据输入层主要是各种初始数据的输入，包括机场的基础数据、雷达数据、噪声数据、气象数据、地理信息和居民投诉信息等。其中机场基础数据、雷达数据以及地理信息的初始数据构成管理系统的操作交互界面，不仅直观、实时的反应机场相关动态，也可根据需要提取既定日期的相关数据及信息。

机场的基础数据主要包括机场与跑道位置、跑道的长宽、经纬度及XY坐标、跑道标高、航班计划等；雷达数据为既往航迹信息及雷达实时动态数据，主要包括既往航班的航迹信息，当前航班的实时定位信息、飞行速度及飞行高度等，可直观了解航班的起飞机场、降落机场和飞行路径等；噪声数据包括监测终端的数量及位置，以及噪声监测终端所检测的实时噪声数据[6]；气象数据包括风速、风向、大气压等；居民投诉信息主要包括投诉内容、投诉时间和诉求等。

数据输入层为机场噪音监测与管理系统提供数据支持，是整个系统的信息资源核心。

2.1.2数据处理层

数据处理层是对输入数据的分析与处理，主要包括噪声监测数据分析、航空器噪声事件提取、噪声事件与航迹关联性分析、跑道利用及其他相关分析等。通过噪声敏感点数据的分析与处理，可以统计噪声规律，提取噪声事件并关联航班信息、航迹及机型等，迅速发现问题所在并及时给出解决方法，通过主动管理进行降噪，从而减少噪音事件的发生。

数据处理层为各种成果数据的最终形成提供了计算方法和解决途径，实现了原始数据到目标数据的转换，是整个系统的重点。图2为噪声事件显示。

2.1.3成果输出层

成果输出层是机场噪音监测与管理系统的表现层，提供了不同类型结果的数据与展示，主要形式为报表、图像和报告等。机场基础数据输出包括气象报表、噪声等值线图和航班统计报告等；噪声数据输出包括噪声检测数据统计报表和噪声趋势图等；噪声事件输出包括航空器噪声事件统计报表和单架次高噪声航班统计报表等；飞机噪声投诉报告包括投诉月报告和投诉年报告等。成果输出层为用户直观的提供了多种成果数据，为用户的决策提供参考。图3为噪声等值线图，图4为噪音数据分布直方图。

2.2机场降噪管理

当得到居民的噪声投诉以后，噪音管理部门根据噪音事件与航迹关联分析可以利用系统进行查询、分析并提出解决方案。利用系统对降噪措施进行评价，采取可行降噪措施后的效果可以及时从系统中得到反馈，便于向上级反馈。

从由特定航班引起的单个噪音事件角度，基于该监测系统的机场可行降噪管理措施如下：若事件由违规飞行引起，则采用经济及行