淺談國內外機場航空噪聲監控系統的應用

趙 悅

（中國民用航空飛行學院，四川 德陽 618307）

0 引言

伴隨航空運輸、機場建設的蓬勃發展，機場與城市之間的距離越來越近，航空噪聲問題已成為航空運輸和機場運行領域的研究熱點之一[1-2]。由于航空運輸需求的持續增長，機場起落航班架次顯著增多，航空噪聲更加頻繁地干擾機場周圍居民的日常生活。許多機場周圍城市化水平不斷提高，航空噪聲對機場周圍居民日常生活、學習及工作產生的不利影響更加顯著，例如航空噪聲使居民感到煩惱，夜間航班使居民睡眠受到干擾[3-4]。研究表明航空噪聲暴露也與某些心血管疾病或心理疾病之間存在相關性[5-6]。航空噪聲問題目前是全球機場擴張和新機場建設的最大障礙之一。面對航空噪聲問題，國際民用航空組織于2001年提出了“平衡方法”[7-8]，從噪聲源（航空器）、機場周圍區域土地規劃管理、飛機降噪操作程序、運行限制措施四個方面提出航空噪聲的控制方法。盡管飛機制造商、航空公司、機場和政府部門共同努力已大幅減少航空噪聲對機場周圍社區的影響，但航空噪聲問題仍然存在。監測機場周圍區域的航空噪聲是掌握機場周圍區域航空噪聲影響的有效方法，有利于提出精準的航空噪聲控制措施，解決機場周圍區域航空噪聲問題。

1 機場噪聲監控系統

1.1 系統構成

機場噪聲監控系統通常包括輸入系統、數據處理系統和輸出系統。輸入系統輸入的數據包括噪聲監測終端（NMT）測量的航空噪聲數據、航班信息、空管雷達航跡數據、機場地理信息數據及居民投訴信息等；數據處理系統將綜合分析處理系統輸入數據，對航空噪聲進行計算評估，分析引起航空噪聲的航班信息、航跡及相關居民投訴信息；輸出系統可定期自動生成航空噪聲監控報告、繪制航空噪聲等值線圖及實現公眾查詢等[9-10]。

1.2 系統作用

機場噪聲監控系統在噪聲管理上的作用主要體現在以下四個方面[9，11-12]：

（1）通過機場噪聲監控獲取航空噪聲影響顯著的航班信息及機型，對于超出噪聲限值要求的航班及機型采取限制運行或處罰等措施。

（2）基于機場噪聲監控數據繪制機場周圍區域航空噪聲等值線圖，根據噪聲值水平對機場周圍區域進行分區，以指導每個區域的土地使用限制，強化機場周圍的土地使用規劃。

（3）結合機場噪聲監控數據、機場周圍社區的人口分布以及居民投訴信息，調整航班飛行航線、優先跑道等以避開噪聲敏感區域，優化進、離港航班的飛行程序，降低機場航空噪聲對周圍社區的影響。

（4）合理公布機場噪聲監測數據及降噪措施，讓機場周圍居民充分了解航空噪聲的影響及相應降噪措施，通過改善溝通取得機場周圍居民的諒解。

2 國外典型機場噪聲監控系統應用

根據機場附近飛機噪聲無人監測的方法[13]，大多數發達國家都已建成機場噪聲自動監控系統，并以此指導機場進行噪聲管理[14]。了解國外典型機場噪聲監控系統的應用案例，有助于我國機場根據實際需求和特點開發機場噪聲監控系統[15]。

2.1 芝加哥奧黑爾機場

芝加哥航空局機場噪聲管理系統（ANMS）是一個綜合系統，通過該系統芝加哥市能夠監視機場運營的飛機在奧黑爾周圍社區產生的噪聲[16]。該系統共分布36個噪聲監測終端（NMT）連續測量機場周圍的噪聲[17]。此外，ANMS還收集美國聯邦航空管理局（FAA）的空中交通管制雷達數據、天氣數據和周圍社區噪聲投訴數據。ANMS每月為芝加哥航空局記錄超過15萬次飛行和40萬次噪音事件。芝加哥市及奧黑爾機場噪聲管理委員會通過ANMS收集的各項數據以敦促機場處理機場噪聲投訴，制定機場噪聲降低方案等，以降低機場噪聲對周圍社區的影響。

2.2 倫敦希斯羅機場

倫敦希斯羅機場采用丹麥B&K公司開發的機場噪聲監測系統，該系統共分布50個噪聲監測終端（NMT）連續測量機場周圍的噪聲，如圖1所示。該系統可以準確可靠地測量、記錄、處理、存儲噪聲數據，并將其傳輸到希思羅機場的噪聲和運營管理系統（ANOMS），為機場決策者和社區居民提供機場噪聲影響的相關數據分析。

圖1 希斯羅機場噪聲監測系統監測終端位置示意圖[18]Fig.1 Schematic diagram of the location of the noise monitoring terminal of the Heathrow Airport Noise Monitoring System [18]

2.3 澳大利亞機場

澳大利亞機場噪聲監控系統（NFPMS）是一個國家級機場航空噪聲控制中心，其在布里斯班、凱恩斯、堪培拉、黃金海岸、悉尼、墨爾本、埃森登、阿德萊德和珀斯機場附近分布了45個噪聲監測終端（NMT），可同時監控整個澳洲大陸機場航空飛行的航空噪聲環境影響。NFPMS可用于監測機場周圍的噪聲，評估飛行程序，協助空域使用規劃和土地利用，生成報表并提供給政府、行業組織、社區團體和個人，高效地協助相關部門科學、系統地開展機場噪聲管理工作[19-20]。

3 國內典型機場噪聲監控系統應用

基于國外典型機場噪聲監控的應用經驗，我國也逐步開始在大型機場建設機場噪聲監控系統。ISO 20906發布后，我國民航局據其編制了《機場航空器運行與噪聲監控系統技術規范》（MH/T 5109—2013）[21]，并發布了《大型機場噪聲監測系統建設指導意見》[22]，以對機場噪聲監控系統功能、組成、安裝部署及使用維護等方面進行指導。本節對國內典型機場噪聲監控系統的應用進行介紹。

3.1 北京首都機場

北京首都機場是我國民航首個采用機場噪聲監控系統的機場[23]。首都機場采用丹麥B&K公司開發的機場噪聲監測系統，該系統分布23個固定監測站和1部車載移動監測站連續測量機場周圍的噪聲[9，24]。首都機場噪聲監控系統可結合航空噪聲監控數據、航班信息、空管雷達航跡數據、機場地理信息數據、氣象數據等進行分析處理，評價航空噪聲對首都機場周圍環境的影響，并指導機場開展噪聲管理工作。

3.2 上海虹橋機場

上海虹橋機場現有兩條南北向平行跑道，隨著機場周圍城市化水平不斷提高，機場南側七寶、九亭社區和機場北側華漕、江橋社區受機場航空噪聲影響顯著，居民針對機場航空噪聲的投訴持續上漲，因此上海虹橋機場開始建設機場噪聲監控系統，以掌握航空噪聲數據對機場周圍環境的影響，并以此進行航空噪聲管理[25]。根據機場噪聲監測終端的聲學要求、系統建設和運維條件及現場觀測等方面因素，上海虹橋機場共分布16個固定監測終端監測并分析機場周圍航空噪聲的影響。通過噪聲監控系統掌握航空噪聲對機場周圍環境的影響、飛機飛行航跡以及降噪飛行程序執行情況；結合噪聲監控數據及機場周圍社區噪聲投訴事件，進一步優化航班飛行軌跡及飛行程序，以降低航空噪聲對機場周圍社區的影響。噪聲監控系統可為制定改善機場噪聲影響的方案、優化機場周邊區域的規劃提供信息和依據[9]。

3.3 廣州白云機場

廣州白云機場采用丹麥B&K公司開發的機場噪聲和運營管理系統（ANOMS），該系統共分布22個噪聲監測終端（NMT）連續測量機場周圍的噪聲，并收集氣象數據集成和空中交通管制數據，為制定機場航空噪聲優化措施提供相關數據分析[9]。

4 結語

機場航空噪聲監測系統可有效地監測機場周圍區域的航空噪聲，是掌握機場周圍區域航空噪聲影響，解決機場周圍區域航空噪聲問題的基礎。國內外大型機場應用機場噪聲監控系統連續監測機場航空噪聲對周圍環境的影響，并根據監測數據制定機場噪聲的降噪方案，通過機場運行限制措施、優化飛機降噪飛行程序、優化機場周邊土地規劃管理等方法，以降低機場航空噪聲對周圍社區的影響，改善機場與周圍社區的公共關系，以利于機場的可持續發展。