综述：城市环形交叉口道路交通噪声分析：系统综述

《Journal of Transport & Health》：Road traffic noise analysis in urban roundabouts: a systematic review

　　

摘要 引言：道路交通噪声是城市噪声污染的主要来源，且构成显著公共健康问题，尤其在人口暴露于高噪声水平的区域。在此背景下，分析不同交通系统（如信号交叉口和环形交叉口）中的声压级，对于评估噪声暴露和支持缓解策略至关重要。方法：本研究基于预设的纳入和排除标准开展系统文献综述，以综合关于城市环形交叉口周围道路交通噪声的研究发现。所综述的研究主要依赖现场测量，广泛使用噪声预测模型（如NMPB-Routes、RLS-90、CNOSSOS-EU）和计算模拟。结果：大多数研究集中于欧洲和亚洲，使用CadnaA和Predictor LimA等工具进行声学地图绘制。噪声监测通常在三个日常时段进行，声级计放置于1.5?m高度。研究结果表明，由于交通流更顺畅且停车、加速和减速事件较少，环形交叉口通常呈现低于信号交叉口的噪声水平。然而，文献在方法上仍存在碎片化，测量和建模程序的标准化有限。结论：尽管环形交叉口通常与较低的交通噪声水平相关，但交通信号灯的存在可能通过改变车辆动力学来减少甚至逆转这些声学效益。这些动力学表明，需要进一步研究交通控制设备与城市环境中噪声水平之间的相互作用。

论文主体部分内容总结如下：

**1. 引言**

该部分首先阐述了自工业革命以来城市人口增长导致噪声污染加剧的背景，指出道路交通噪声是城市噪声的主要来源，占城市噪声的60%至80%。噪声暴露对人类健康产生多种负面影响，从轻微症状（如头痛、不适、烦恼、睡眠障碍、压力）到严重后果（如听力损失、心血管疾病、过早死亡）。研究强调，噪声不仅是一个环境问题，也是一个公共健康挑战。道路交通噪声受交通流量、车辆类型、速度、道路和路面特征等多种因素影响，尤其在城市环境中，加速和减速等车辆动力学对噪声生成起关键作用。环形交叉口因其安全性和潜在降噪效益而日益受到青睐，相比传统信号交叉口，通常能降低噪声水平（某些情况下降幅可达4?dB）。然而，这种关系并非总是一致，某些条件下噪声可能增加。交通信号的引入可能改变车辆动力学，导致加速和减速频率增加，从而可能削弱声学效益。现有文献在方法、参数和结论上仍存在碎片化，缺乏系统性综合。本研究旨在系统识别、分析和综合现有关于城市环形交叉口道路交通噪声的研究，重点关注所用方法、主要参数和总体趋势。

**2. 噪声与健康效应**

该部分指出，环境噪声（尤其是交通源噪声）被世界卫生组织视为重要的公共健康问题。欧洲环境署估计，环境噪声每年导致约48,000例缺血性心脏病新发病例和12,000例过早死亡，约2200万人遭受慢性烦恼，650万人经历严重睡眠障碍。噪声的生理影响可分为听觉效应和非听觉效应。听觉效应通常与长期暴露于高声压级有关，可能导致暂时或永久性听力损伤。非听觉效应即使在较低噪声水平下也会发生，包括应激反应、血压升高、心率变化以及慢性应激相关激素通路的激活。心血管效应尤为令人担忧，长期暴露可能引发高血压、心肌梗死风险增加。噪声暴露还与睡眠障碍密切相关，进而导致情绪变化、认知能力下降。此外，噪声干扰日常活动和社会动态，损害沟通、工作和学业表现。因此，城市设计（包括道路基础设施、交通管理和土地利用）直接影响噪声暴露的分布和强度。在城市交叉口和环形交叉口的具体案例中，噪声水平不仅取决于平均声压级，还取决于时间变异性、间歇性和短期噪声峰值。这些特征使噪声评估成为与公共健康相关的暴露导向问题。

**3. 方法学**

**3.1 系统文献综述设计**：本研究采用基于Kitchenham（2004）提出的系统综述方法，分为规划、实施（包括研究选择、纳入和排除标准定义）以及结果分析与讨论三个阶段。由于现有研究数量有限，选择和组织工作手动进行。研究目标围绕若干关键问题：现有文献范围、主要方法论、常用软件工具和计算模型。研究选择遵循PRISMA式结构化流程，包括数据库搜索、去重、标题和摘要筛选、全文评估。由于方法学异质性，未采用正式质量评估评分，但研究在方法学方法、数据源和报告细节方面进行了批判性审查。

**3.2 搜索策略**：搜索涵盖SciELO、Scopus、Web of Science、CAPES Periodicals、Google Scholar等数据库，最初于2024年初进行，后于2026年4月更新。搜索无出版日期限制，语言包括英语、葡萄牙语和西班牙语，但最终仅纳入可获取全文的英语研究。搜索字符串包括“traffic noise” AND “roundabout”、“road traffic noise” AND “intersection”等组合。

**3.3 纳入和排除标准**：纳入标准包括专门针对城市环形交叉口道路交通噪声的研究，无论采用现场监测、计算模拟还是噪声预测模型。排除标准包括未主要关注城市环形交叉口、未直接评估与环形交叉口相关的道路交通噪声、或仅将环形交叉口作为次要元素的研究。此外，排除学位论文和无法获取全文的研究。

**3.4 研究选择过程**：在确定协议后，进行数据库搜索，识别并去除重复文献。通过标题和摘要筛选相关性，然后根据纳入和排除标准评估全文，最终确定符合条件的研究。

**3.5 数据提取与分析**：对于每项入选研究，提取出版年份、研究国家、作者、标题、期刊、方法学方法等信息。还收集数据收集持续时间、监测时段、模拟软件、计算模型等额外细节。信息进行定性分析，以识别方法论模式、常见方法、研究趋势和文献空白。最后，将文章按方法论分为六组：废弃组、现场测量组、噪声预测模型组、计算模拟组、现场测量与预测模型组合组、现场测量与计算模拟组合组。

**4. 结果与讨论**

**4.1 研究选择结果**：初始搜索（2024年）识别出35条记录，排除8条后剩余27条。2026年更新搜索识别出71条新记录，经去重（n=52）后剩余54条唯一记录，进一步筛选出19条新记录，再排除8条后纳入11条。最终共纳入38篇文章。

**4.2 期刊与地理分布**：研究分布在多种期刊，最多的是Transportation Research Part D: Transport and Environment（13%）和Applied Acoustics（11%）。地理上集中于欧洲（波兰、意大利等）和亚洲（中国、卡塔尔等），表明研究在运输工程、环境声学、城市规划和可持续性领域均有探索。

**4.3 所采用的方法学方法**：38项研究中，27项包含现场声级测量，其中13项仅依赖现场测量，14项结合其他方法。其余11项不包含现场测量（6项仅基于计算模拟，5项仅基于噪声预测模型）。方法学多样性反映了交叉口交通噪声的复杂性。

**4.3.1 现场声压级测量**：所有现场监测研究均使用1级声级计，麦克风通常置于1.5?m或1.2?m高度。监测时间设计异质，约半数研究覆盖三个主要时段，部分研究仅关注高峰或低流量时段。监测持续时间从1分钟到数小时不等。空间分布差异大，测量点数量从1个到13个不等。研究一致表明，信号交叉口通常比环形交叉口噪声高约1.2?dB至7?dB，但信号化环形交叉口可能比信号交叉口高2.5?dB至10.8?dB。研究强调将环形交叉口分为子段（入口、出口、内部）进行分析更有效，且重型车辆比例是噪声变化的重要因素。

**4.3.2 计算模拟与噪声地图软件**：常用软件包括Predictor LimA、CadnaA、VISSIM和SoundPLAN。模拟通常与预测模型（如NMPB Routes 96、CNOSSOS-EU、RLS-90）结合。多数模拟研究依赖聚合交通输入（如平均速度和流量），但动态模拟能更准确捕捉实时变化。然而，模拟结果与现场数据的验证并不一致。

**4.3.3 噪声预测模型**：计算模型包括CoRTN、中国标准GB 1495-2002、CNOSSOS-EU、ASJ-RTN、线性回归模型等。静态方法基于平均条件，动态方法则考虑时间变化。研究指出，动态模型更能代表环形交叉口的复杂车辆交互，但所需数据更详细。部分研究开发了针对环形交叉口的自定义模型（如Li等（2017）的框架），验证误差低于2?dB。

**4.4 关键综合：方法学局限与研究空白**：研究数量有限的原因包括：交通条件高度可变、车辆动力学复杂、测量安全挑战、模型验证不足。信号化环形交叉口的研究尤其缺乏，仅有一项研究直接涉及。方法学碎片化表现为测量程序（麦克风高度、监测点数量、持续时间）和模型验证的不一致。多数研究未将噪声水平与健康阈值或暴露-反应关系联系。

**4.5 该领域的未来展望**：尽管环形交叉口通常降噪，但信号化环形交叉口因引入加速/减速模式而可能改变声学效益。研究时间分布显示，2020-2024年间发表的文章占37%，表明兴趣增长。未来研究需开发更稳健的方法框架，整合详细交通建模、经验验证和空间解析噪声分析。此外，需将噪声评估与公共健康视角结合，评估人口暴露和健康影响。

**5. 结论**：本系统综述分析了38项研究，发现环形交叉口通常比信号交叉口噪声低，但并非普遍规律。信号化环形交叉口的研究严重不足。现场测量是主要方法，但测量程序未标准化，经验验证在模拟研究中不统一。静态模型可能不足以捕捉环形交叉口的动态条件。从公共健康角度看，噪声与健康结果的关系研究不足。未来研究需采用更综合的方法，包括标准化测量、详细交通特征、经验验证、高分辨率建模和健康导向解释，以支持基于证据的城市噪声管理和交通规划。