本發(fā)明涉及交通噪聲計(jì)算領(lǐng)域，更具體地，涉及一種應(yīng)用于大區(qū)域交通噪聲計(jì)算的優(yōu)化方法。

背景技術(shù)：

在計(jì)算城市大區(qū)域道路交通噪聲的時(shí)候，由于城市道路密度較大，建筑物分布復(fù)雜，交通源和建筑物的屬性信息較多，程序計(jì)算網(wǎng)格數(shù)量會(huì)大量的增加，噪聲的衰減計(jì)算變得十分復(fù)雜，使得計(jì)算速度非常緩慢，出現(xiàn)程序假死甚至拋出異常、自動(dòng)跳出計(jì)算程序的情況，尤其是對(duì)總面積達(dá)幾千多平方公里的特大城市而言，噪聲地圖的計(jì)算甚至無(wú)法進(jìn)行，因此需對(duì)區(qū)域道路交通噪聲計(jì)算的算法進(jìn)行優(yōu)化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種計(jì)算效率高、處理方法簡(jiǎn)單的應(yīng)用于大區(qū)域交通噪聲計(jì)算的優(yōu)化方法，用于提高城市大區(qū)域交通噪聲計(jì)算算法的效率。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種應(yīng)用于大區(qū)域交通噪聲計(jì)算的優(yōu)化方法，其特征在于，主要包含以下步驟：

（a）交通源自動(dòng)篩選，基于接收點(diǎn)到交通源的距離自動(dòng)篩選出需要計(jì)算的交通源；

（b）智能化網(wǎng)格劃分，以交通源為中心，在半徑r內(nèi)的計(jì)算區(qū)域劃分密集的計(jì)算網(wǎng)格，在半徑r外的計(jì)算區(qū)域劃分稀疏的計(jì)算網(wǎng)格；

（c）計(jì)算目標(biāo)快速索引，根據(jù)道路節(jié)點(diǎn)和建筑物角點(diǎn)（建筑物角點(diǎn)就是指建筑物輪廓的拐角點(diǎn)）自動(dòng)識(shí)別計(jì)算區(qū)域并智能分區(qū)，將以目標(biāo)為中心的9方格計(jì)算區(qū)域作為新的計(jì)算區(qū)域，并在新的計(jì)算區(qū)域內(nèi)進(jìn)行交通噪聲計(jì)算；其中所述目標(biāo)是指交通源或建筑物。

優(yōu)選地，所述步驟（a）中，交通源和接收點(diǎn)的篩選距離為r1，即對(duì)每一個(gè)接收點(diǎn)，只疊加以接收點(diǎn)為中心的r1范圍內(nèi)的所有交通源對(duì)其噪聲的貢獻(xiàn)量，對(duì)于距接受點(diǎn)r1范圍外的交通源，則忽略其對(duì)接受點(diǎn)噪聲值的貢獻(xiàn)量。

優(yōu)選地，所述步驟（b）中，以交通源為中心，對(duì)所計(jì)算區(qū)域的面積和網(wǎng)格數(shù)量進(jìn)行判斷，當(dāng)計(jì)算區(qū)域面積小于或等于r*r時(shí)，在計(jì)算區(qū)域劃分密集的計(jì)算網(wǎng)格，即按照預(yù)設(shè)的步長(zhǎng)或預(yù)設(shè)的數(shù)量的均勻劃分計(jì)算網(wǎng)格，以進(jìn)行交通噪聲的計(jì)算；

所述步驟（b）中，所計(jì)算區(qū)域面積大于r*r時(shí)或計(jì)算網(wǎng)格數(shù)量大于所預(yù)設(shè)的SM個(gè)數(shù)時(shí)，在計(jì)算區(qū)域劃分稀疏集的計(jì)算網(wǎng)格。

優(yōu)選地，在計(jì)算區(qū)域劃分稀疏集的計(jì)算網(wǎng)格的過(guò)程為：對(duì)計(jì)算區(qū)域進(jìn)行分塊，令每個(gè)分塊內(nèi)有m*m個(gè)接收點(diǎn)，然后針對(duì)每一分塊進(jìn)行判斷，若分塊內(nèi)無(wú)交通源通過(guò)則可進(jìn)行網(wǎng)格的稀疏，只計(jì)算m/2*m/2個(gè)接收點(diǎn)的噪聲值；若分塊內(nèi)有交通源通過(guò)，則依然計(jì)算m*m個(gè)接收點(diǎn)的噪聲值。

優(yōu)選地，所述步驟（c）中，根據(jù)所有道路結(jié)點(diǎn)和建筑物角點(diǎn)的地理坐標(biāo)自動(dòng)識(shí)別出計(jì)算區(qū)域的范圍，該計(jì)算區(qū)域是指由左下角坐標(biāo)及右上角坐標(biāo)構(gòu)成的矩形區(qū)域，若計(jì)算區(qū)域的面積大于v時(shí)，則進(jìn)行計(jì)算目標(biāo)快速索引。

優(yōu)選地，以步長(zhǎng)λ分別沿橫向和縱向?qū)⒂?jì)算區(qū)域分成多個(gè)方塊并進(jìn)行編號(hào)。

優(yōu)選地，對(duì)每個(gè)接收點(diǎn)，計(jì)算時(shí)先判斷其位于哪一個(gè)方塊，然后再以接收點(diǎn)所在方塊為中心，搜索其周?chē)?個(gè)方塊內(nèi)的交通源及建筑物，以這9個(gè)方塊內(nèi)的交通源及建筑物作為計(jì)算目標(biāo)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果是：在進(jìn)行交通噪聲計(jì)算時(shí)，采用了交通源自動(dòng)篩選、智能化網(wǎng)格劃分和計(jì)算目標(biāo)快速索引，使得在進(jìn)行大區(qū)域交通噪聲計(jì)算時(shí)，其時(shí)間效率將會(huì)大大提高，其根本原因在于本發(fā)明提出的方法具有在不影響計(jì)算效果的情況下對(duì)算法進(jìn)行了改進(jìn)。其具體表現(xiàn)為：

（1）在交通源自動(dòng)篩選過(guò)程中，對(duì)接收點(diǎn)聲能貢獻(xiàn)量很少的交通源被自動(dòng)忽略，所需計(jì)算的交通源數(shù)量減少，以減少交通噪聲計(jì)算的計(jì)算量；

（2）通過(guò)智能化網(wǎng)格劃分，使得靠近交通源的地方計(jì)算網(wǎng)格分布得比較密集，遠(yuǎn)離交通源的地方計(jì)算網(wǎng)格分布得比較稀疏，自動(dòng)選擇所需計(jì)算的道路，從而達(dá)到簡(jiǎn)化計(jì)算量的效果；

（3）提出計(jì)算目標(biāo)快速索引的方法，使得在大區(qū)域交通噪聲計(jì)算時(shí)，把需對(duì)計(jì)算目標(biāo)（道路及建筑物）全局搜索的過(guò)程轉(zhuǎn)化為在9個(gè)方塊以?xún)?nèi)的計(jì)算目標(biāo)的局部搜索，如此便可大幅度的提高計(jì)算目標(biāo)的搜索效率，減少程序運(yùn)行時(shí)間。

附圖說(shuō)明

圖1是交通噪聲計(jì)算方法優(yōu)化過(guò)程示意圖。

圖2是交通源自動(dòng)篩選流程圖。

圖3是智能化網(wǎng)格劃分流程圖。

圖4是計(jì)算目標(biāo)快速索引示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不限于此。

如圖1所示，本發(fā)明提供一種應(yīng)用于大區(qū)域交通噪聲計(jì)算的優(yōu)化方法，包含交通源自動(dòng)篩選、智能化網(wǎng)格劃分和計(jì)算目標(biāo)快速索引三個(gè)部分；具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程為：

步驟1：如附圖2所示，對(duì)于一條路段，判斷交通源與接收點(diǎn)之間的距離是否大于500m。若距離大于500m，則不疊加該交通源對(duì)接收點(diǎn)的聲能影響。

步驟2：如附圖2所示，對(duì)于交通源距接收點(diǎn)距離小于500m的，疊加該交通源的噪聲貢獻(xiàn)。

步驟3：如附圖2所示，判斷是否有下一路段需要進(jìn)行計(jì)算，若是，則針對(duì)下一路段進(jìn)行步驟1和步驟2；若否，停止計(jì)算，疊加所有路段共同作用的等效聲級(jí)。

步驟4：如附圖3所示，對(duì)所計(jì)算區(qū)域的面積和網(wǎng)格數(shù)量進(jìn)行判斷，當(dāng)計(jì)算區(qū)域面積較小時(shí)（面積小于或等于500*500平方米），按照固定步長(zhǎng)或固定數(shù)量的均勻網(wǎng)格進(jìn)行交通噪聲的計(jì)算。

步驟5：如附圖3所示，當(dāng)區(qū)域面積大于500*500平方米或計(jì)算網(wǎng)格數(shù)量大于100*100個(gè)的時(shí)候，首先將計(jì)算區(qū)域分塊，每個(gè)分塊內(nèi)有10*10個(gè)接收點(diǎn)。

步驟6：如附圖3所示，針對(duì)每一分塊進(jìn)行判斷，若分塊內(nèi)無(wú)交通源通過(guò)則可進(jìn)行網(wǎng)格的稀疏，只計(jì)算5*5個(gè)接收點(diǎn)的噪聲值。

步驟7：如附圖3所示，針對(duì)每一分塊進(jìn)行判斷，若分塊內(nèi)有交通源通過(guò)，則依然計(jì)算10*10個(gè)接收點(diǎn)的噪聲值。

步驟8：如附圖4所示，根據(jù)所有道路結(jié)點(diǎn)和建筑物角點(diǎn)的地理坐標(biāo)自動(dòng)識(shí)別出計(jì)算區(qū)域的范圍(一個(gè)矩形的左下角坐標(biāo)及右上角坐標(biāo))，若計(jì)算區(qū)域的面積大于1平方千米，則進(jìn)行計(jì)算目標(biāo)快速索引。

步驟9：如附圖4所示，以200米為步長(zhǎng)分別沿橫向和縱向?qū)⒂?jì)算區(qū)域分成多個(gè)方塊并進(jìn)行編號(hào)。

步驟10：如附圖4所示，對(duì)每個(gè)接收點(diǎn)，計(jì)算時(shí)先判斷其位于哪一個(gè)方塊，然后再以接收點(diǎn)所在方塊為中心，搜索其周?chē)?個(gè)方塊內(nèi)的交通源及建筑物，以這9個(gè)方塊內(nèi)的交通源及建筑物作為計(jì)算目標(biāo)。

本發(fā)明，一種應(yīng)用于大區(qū)域交通噪聲計(jì)算的優(yōu)化方法，可以分為交通源自動(dòng)篩選、智能化網(wǎng)格劃分和計(jì)算目標(biāo)快速索引三個(gè)部分。

計(jì)算表明，對(duì)于一個(gè)源強(qiáng)為80dB的噪聲源，如果在噪聲傳播途中不存在聲屏障等障礙物的遮擋影響，則當(dāng)接受點(diǎn)距聲源的距離到達(dá)500米時(shí)，噪聲值已經(jīng)降為了53dB此時(shí)，如果把噪聲值與噪聲源的影響進(jìn)行能量疊加，噪聲源的值基本保持不變。可見(jiàn)，對(duì)于大區(qū)域道路交通噪聲計(jì)算問(wèn)題，當(dāng)噪聲源距接受點(diǎn)的距離較大時(shí)，可以考慮不疊加噪聲源對(duì)接受點(diǎn)噪聲值的影響。

在進(jìn)行區(qū)域道路交通噪聲計(jì)算的時(shí)候，采用劃分計(jì)算網(wǎng)格的方式，即分別沿橫向和縱向劃分網(wǎng)格，形成一個(gè)長(zhǎng)方形的區(qū)域，按照固定網(wǎng)格數(shù)量或者固定網(wǎng)格步長(zhǎng)的方式形成均勻分布的網(wǎng)格，然后再依次計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)處的噪聲值。但是對(duì)于一個(gè)城市的道路交通噪聲計(jì)算而言，有的地區(qū)交通源和建筑物分布較為稀疏、密度小，這些區(qū)域計(jì)算的時(shí)候網(wǎng)格的劃分未必需要完全按照固定的數(shù)量來(lái)進(jìn)行，因此考慮稀疏網(wǎng)格進(jìn)而減少計(jì)算量，提高算法效率。

在計(jì)算大區(qū)域交通噪聲時(shí)，由于路網(wǎng)密度較大，城市建筑物分布密集，對(duì)每一個(gè)接收點(diǎn)，算法都需對(duì)計(jì)算目標(biāo)（道路及建筑物）進(jìn)行全局搜索，因而計(jì)算速度仍很緩慢。因此，提出計(jì)算目標(biāo)快速索引的優(yōu)化算法。

以上所述的本發(fā)明的實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神原則之內(nèi)所作出的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。