JP2006260370A

JP2006260370A - 騒音の予測計算プログラム

Info

Publication number: JP2006260370A
Application number: JP2005079237A
Authority: JP
Inventors: Yasue Furuta; 康衛古田; Akihiko Yoshizawa; 昭彦吉澤; Haruo Yokoyama; 治男横山
Original assignee: Tokyo Electric Power Co Inc
Current assignee: Tokyo Electric Power Company Holdings Inc
Priority date: 2005-03-18
Filing date: 2005-03-18
Publication date: 2006-09-28

Abstract

【課題】
騒音の予測計算において必要なデータをより簡単に入力できるようにする。
【解決手段】
騒音の予測計算方法は、敷地及び建物を含む地図を読み込むことによって得られた画像データを表示装置に表示させる工程と、表示装置に表示された画像に対して敷地及び建物における所定の点を指示することにより、敷地形状データ及び建物形状データを生成し、データ格納部に格納する工程と、遮音壁についてのデータの入力を受け付け、データ格納部に格納する工程と、騒音源となる機器の選択に応じて、当該騒音源に関するデータを機器データベースから読み出す工程と、データ格納部に格納されたデータと騒音源に関するデータとを用いて、音波の伝播、反射及び回折を予測計算する工程と、予測計算の結果を用いて、任意の平面の音圧状態について出力させる工程とを含む。これにより、全て個別に設定入力するよりも、容易に騒音の予測計算を実施させることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、騒音の予測計算処理技術に関する。

例えば、特開平６−４５１２号公報には、騒音環境の変化をシミュレーションでき、視覚的な資料を作成するための技術が開示されている。より具体的には、複数の騒音源による騒音の程度や分布状態を解析する騒音環境評価システムは、建物や障壁等の建造物の配置と騒音源を入力する入力手段、入力された建造物の配置と騒音源から音の伝播経路を音線でモデル化するモデル化処理手段、距離減衰式を使って各伝播経路により観測点の音圧レベル求めて合成する騒音レベル解析手段を備える。これにより、建造物の配置と騒音源を入力することによって、簡便に現状の騒音の程度や分布状態を評価することができ、計画条件の変更等による騒音環境の変化をシミュレーションすることができ、環境変化に伴った騒音環境の予測も行うことができる。但し、シミュレーションに必要なデータは膨大であり、経験の少ないユーザには難しいという問題がある。
特開平６−４５１２号公報

従って、本発明の目的は、騒音の予測計算において必要なデータをより簡単に入力できるようにするための技術を提供することである。

本発明に係る騒音の予測計算方法は、敷地及び建物を含む地図を読み込むことによって得られた画像データを表示装置に表示させるステップと、表示装置に表示された画像に対して敷地及び建物における所定の点を指示することにより、敷地形状データ及び建物形状データを生成し、データ格納部に格納するステップと、遮音壁についてのデータの入力を受け付け、データ格納部に格納するステップと、騒音源となる機器の選択に応じて、当該騒音源に関するデータを機器データベースから読み出すステップと、データ格納部に格納されたデータと騒音源に関するデータとを用いて、音波の伝播、反射及び回折を予測計算するステップと、予測計算の結果を用いて、任意の平面の音圧状態について出力させるステップとを含む。

このように敷地及び建物を含む地図を読み込むことによって得られた画像データを用いて、敷地形状及び建物形状が入力されるようになるため、これらを全て個別に設定入力するよりも、ユーザは容易に騒音の予測計算を実施させることができるようになる。

また、騒音源となる機器の配置データを保持するファイルを読み込み、騒音源に関するデータを生成するステップをさらに含むようにしても良い。このように、別システムなどにおいて生成された機器の配置データを保持するファイルを用いることができるようになっていれば、ユーザはさらに容易に騒音の予測計算を実施させることができるようになる。

本発明に係る方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを作成することも可能であり、当該プログラムは、例えばフレキシブル・ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、光磁気ディスク、半導体メモリ、ハードディスク等の記憶媒体又は記憶装置に格納される。また、ネットワークを介してディジタル信号にて頒布される場合もある。なお、処理途中のデータについては、コンピュータのメモリ等の記憶装置に一時保管される。

本発明によれば、騒音の予測計算において必要なデータをより簡単に入力できるになる。

本発明の一実施の形態に係る騒音予測計算装置１００の機能ブロック図を図１に示す。騒音予測計算装置１００は、ユーザに対して各種データの入力を促し、ユーザからのデータ入力を受け付ける入力部１と、音源となる機器についてのデータを保持する機器ＤＢ３と、入力部１を介して設定された計算条件のデータを格納する計算条件データ格納部５と、入力部１を介して設定された敷地条件のデータを格納する敷地条件データ格納部７と、入力部１を介して設定された建物定義のデータを格納する建物定義データ格納部９と、入力部１を介して設定された音環境のデータを格納する音環境設定データ格納部１１と、入力部１を介して設定された遮音壁のデータを格納する遮音壁データ格納部１３と、各材料につき周波数毎の反射率（吸音率）を格納する反射率ＤＢ３５と、データ格納部５乃至１３に格納されたデータを用いて回折を含む直達音計算処理を実施する直達音計算処理部１７と、同じくデータ格納部５乃至１３に格納されたデータと反射率ＤＢ３５とを用いて回折を含む建物反射音計算処理を実施する建物反射音計算処理部１９と、同じくデータ格納部５乃至１３に格納されたデータと反射率ＤＢ３５とを用いて回折を含む障壁反射音計算処理を実施する障壁反射音計算処理部２１と、直達音計算処理部１７の計算結果を格納する直達音計算結果格納部２３と、建物反射音計算処理部１９の計算結果を格納する建物反射音計算結果格納部２５と、障壁反射音計算処理部２１の計算結果を格納する障壁反射音計算結果格納部２７と、直達音計算結果格納部２３と建物反射音計算結果格納部２５と障壁反射音計算結果格納部２７とを参照して全ての音源についてのデータを合成して最終的な騒音予測結果を生成する合成部２９と、合成部２９の処理結果を格納する合成結果格納部３１と、データ格納部５乃至１３と合成結果格納部３１などに格納されたデータを表示、印刷などの出力処理を実施する出力部３３とを有する。

次に、騒音予測計算装置１００の処理フローを図２乃至図１４を用いて説明する。まず、入力部１は、建物条件の入力をユーザに促し、ユーザによる当該建物条件の入力を受け付け、敷地条件データ格納部７、建物定義データ格納部９、音環境設定データ格納部１１及び遮音壁データ格納部１３に入力データを格納する（ステップＳ１）。

まず、入力部１は、敷地条件設定として法規制の設定を行うため、例えば図３に示すような画面を表示装置に表示する。図３の例では、上段に騒音規制法の適用地域区分が列挙され、各地域区分についてラジオボタンが設けられている。これにより、ユーザは、適用地域区分をラジオボタンをクリックすることにより選択する。また、下段においては、選択された適用地域区分における規制値が表示されるようになっている。図３のような画面において選択された適用地域区分のデータは、敷地条件データ格納部７に格納される。

また、入力部１は、敷地条件設定として敷地形状の設定を行うため、例えば図４に示すような画面を表示装置に表示する。図４の例では、敷地境界線のテキストボックス４０１と、道路境界線のテキストボックス４０２と、スキャン画像のオプション選択ボタン４０５と、スキャン画像についての設定入力部４０４と、ピクチャーボックス４０３とが含まれる。初期的には、スキャン画像についての設定入力部４０４は、表示されない。

図４のような画面において、敷地境界線データを入力する際には、（１）敷地境界線のテキストボックス４０１に、番号とＸ座標及びＹ座標とを左回りで入力する、（２）ソート確認ボタンをクリックする、（３）戻るボタンをクリックする、（４）図４の画面の上位画面において敷地形状表示ボタンをクリックすると、敷地形状が上位画面のピクチャーボックスに表示されるようになる。ここで入力されたデータについては、敷地条件データ格納部７に格納される。

道路境界線データについても、道路境界線のテキストボックス４０２に、番号とＸ座標及びＹ座標とを左回りで入力する。ここで入力されたデータについても、敷地条件データ格納部７に格納される。

さらに、オプション選択ボタン４０５がチェックされると、スキャナで読み取られた地図の画像ファイルを選択するための画面が表示され、所望の画像ファイルを選択する。そうすると、図４のような画面においてスキャン画像についての設定入力部４０４が表示されるようになり、ピクチャーボックス４０３に、画像ファイルに含まれる画像データが表示されるようになる。

そして、（１）原点設定のラジオボタンをクリックし、画像表示欄４０３における原点（Ｘ基準線及びＹ基準線の交点）をクリックする。これにより、全体の座標系の基準が設定される。（２）スケール（Ｓｃａｌ）設定についての入力欄に、画像上明確な箇所の寸法（長さ）を入力し、スケール設定のラジオボタンをクリックし、画像上における２点をクリックする。（３）Ｘ基準軸設定のラジオボタンをクリックし、原点に対してＸ基準軸プラス側の１点をクリックする。（４）敷地境界設定のラジオボタンをクリックし、敷地の境界を左回りに左クリックして行き、最後に右クリックする。（５）道路線分設定のラジオボタンをクリックし、道路の線分を任意に左クリックして行き、線分の切れ目において右クリックする。左クリック及び右クリックのセットを繰り返し、最後に右クリック２回で終了させる。（６）確認ボタンをクリックすると、データが確定される。画像表示欄４０３において画像に重ねて線分を表示する。なお、キャンセルボタンをクリックすると、入力されたデータが全てクリアされる。転送ボタンをクリックすると、テキストボックス４０１及び４０２などに入力データを出力する。テキストボックス４０１及び４０２に入力されたデータは、敷地条件データ格納部７に格納される。

このようにスキャナ画像をベースに入力することができれば、ユーザは簡単に入力すべきデータを指定することができるようになる。また、入力部１は、敷地形状の編集、削除などの機能も有している。

次に、入力部１は、建物形状定義の入力を行うため、例えば図５に示すような画面を表示装置に表示する。なお、上位画面のピクチャーボックスに、前もって上で入力された敷地形状を表示させておく。そして、図５のような画面において、座標設定入力部５０１における「局部座標定義」のチェックボックスにチェックを付し、全体座標における局部座標の原点のＸ座標及びＹ座標をテキストボックスに入力する。その後確認ボタンをクリックすると、図６に示すような画面が表示装置に表示されるようになる。図６のような画面にのテキストボックス６０１において、Ｘ及びＹ方向の各々について建物のスパンを入力し、確認ボタンをクリックした後、戻るボタンをクリックする。そうすると、図６の画面表示が消えるので、上位画面において配置図表示ボタンをクリックすると、敷地形状に全体基準線と通り芯が表示されるようになる。また、この通り芯を使用して建物の（１）左下隅と（２）右上隅の対角をクリックする。そうすると、図５のテーブル５０２において左下隅座標とＸ方向長とＹ方向長とのデータが表示されるようになる。また、上位画面におけるピクチャーボックスに矩形の建物形状も表示される。また、図５のテーブル５０２において頂部高さ及び基部高さを入力すると共に、壁面反射率及び屋根面反射率をコンボボックス５０３を操作して指定する。この後追加ボタンをクリックすると、建物ブロック番号が自動的に付与され、本建物の形状データが建物定義データ格納部９に格納される。上位画面において建物形状表示ボタンをクリックすると、ピクチャーボックスにおいて敷地形状と建物形状（建物番号付き）とが表示される。

また、入力部１は、建物形状をスキャン画像を用いて入力する機能も有している。この場合、図７に示すような画像を表示装置に表示する。入力部１は、敷地条件データ格納部７に格納されたデータを用いて、スキャン画像上に敷地形状を重ねて表示する。また、敷地形状定義で使用した基準座標、縮尺などが使用される。図７において、まず、建物位置の定義のオプション選択ボタン６１１をクリックし、建物番号選択のためのコンボボックス６１２から建物番号を選択する。そして、ピクチャーボックス６１３の画像において（１）建物左下隅、（２）建物右上隅の順番でクリックする。その後建物表示ボタンをクリックすると、ピクチャーボックス６１３において建物が矩形で表示されるようになる。表示を行わせた後、追加／更新ボタンをクリックすると、本建物の形状データが建物定義データ格納部９に格納される。このような処理を繰り返すことにより、複数の建物を定義することができる。

さらに、入力データの編集のオプション選択ボタン６１４をクリックし、画像クリア・ボタンをクリックすると、スキャン画像が消去される。そして、建物全表示ボタンをクリックすると、入力された建物がピクチャーボックス６１３に表示され、フレキシブルグリッド６１５に位置情報（変換前座標）が表示されるようになる。このフレキシブルグリッド６１５の位置情報については直接修正することができ、確認後に変換ボタンをクリックすると、変換補正後の位置情報がフレキシブルグリッド６１６に表示されるようになる。これにより、縮尺などを考慮した位置座標が算出され、フレキシブルグリッド６１６に表示されるようになる。入力部１は、建物の編集及び削除、並びに微調整などの機能も有している。

さらに、入力部１は、音源配置のための入力を行うため、図８に示すような画面を表示装置に表示する。本実施の形態に係る騒音予測計算装置１００は、熱源機器の配置設計システムからデータを取り込むことができるようになっている。図８に示すような画面を表示する際には、自動的に熱源機器の配置設計システムからデータを取得し、機器配置表示部６２１に機器配置を表示し、さらにフレキシブルグリッド６２２に熱源機器の内訳（機器名、運転モード及び音圧（all-over））が提示されるようになっている。熱源機器の配置設計システムにおいてデータが存在しない場合及び熱源機器の配置設計システムが存在しない場合には、上で述べた表示は行われない。

図８のような画面において、この機器配置で音源を定義する場合には、コンボボックス６２４から、上で定義されている建物番号を選択すると、入力部１は、建物定義データ格納部９から該当する建物形状のデータを読み出し、ピクチャーボックス６２３に表示する。また、補助線座標のテキストボックス６２５に、必要な補助線の座標を入力する。その後ｐｌｏｔボタンをクリックすると、ピクチャーボックス６２３に補助線が表示される。そして、機器配置表示部６２１における機器配置画像の左隅の○６２１ａの位置に対応する補助線の交点を、ピクチャーボックス６２３においてクリックする。その後、配置ボタンをクリックすると、建物形状に機器配置の外形が表示されるようになる。そして、機器が正しく配置されている場合には、追加ボタンをクリックすると、入力部１は、音環境設定データ格納部１１に、機器配置に含まれる熱源機器のデータを騒音源のデータとして格納する。

さらに、運転モード設定部６２６において運転モードを選択する。デフォルトは通常運転（Ｎｏｒｍ）となっている。まず、フレキシブルグリッド６２２に熱源機器のうち該当機器をクリックする。そうすると、入力部１は、機器番号表示欄６２６ａに機器番号を表示し、さらに機器ＤＢ３を参照して、各機器に対応して登録されている運転モードに応じてコンボボックス６２６ｂの選択肢のデータを生成・表示する。そして、コンボボックス６２６ｂから設定すべき運転モードを選択し、確定ボタンをクリックすると、入力部１は、機器ＤＢ３を参照して、選択された運転モードに対応するall-overの騒音値を取得し、フレキシブルグリッド６２２の音圧の列に表示する。最後に更新ボタンをクリックすると、変更が音環境設定データ格納部１１に反映される。

なお、熱源機器の配置設計システムにおける別のデータを読み出す場合には、ソースを開くボタンをクリックして、所望のデータを格納しているファイルを選択する。そうすれば、機器配置表示欄６２１と、フレキシブルグリッド６２２との表示が更新される。

音源配置の設定が終了すると、戻るボタンをクリックして次の処理に移行する。

なお、入力部１では、個別に音源となる機器を設定することも可能である。その場合には、図９のような画面が表示装置に表示される。機器種別、機器名称、運転モード設定の各コンボボックスを操作して配置する機器を選択する。そして、フレキシブルグリッド６３１のＮｏ欄をクリックすると、入力部１は、機器ＤＢ３から該当するデータを読み出し、当該ラインに、機器名称、音圧値、運転モードを表示する。また、ｘ，ｙ座標配置図入力のチェックボックス６３２にチェックを付し、位置を設定する機器のＸ座標欄をクリックし、図８の画面における機器配置表示部６２１においておおよその位置をクリックした後、図９の更新ボタンをクリックすると、フレキシブルグリッド６３１における該当機器のＸ座標及びＹ座標のデータ欄に座標値が表示される。音源のＺ座標については、フレキシブルグリッド６３１においてテキスト入力する。この際Ｘ座標及びＹ座標を変更しても良い。全ての機器について入力が終わると、ソート・確認ボタンをクリックし、さらに戻るボタンをクリックすると、音環境設定データ格納部１１に音源となる機器のデータが格納される。

入力部１には、機器のデータを変更及び削除する機能も含まれる。また、上位画面において音源表示ボタンをクリックすると、上位画面のピクチャーボックスに音源の位置が表示されるようになっている。

さらに、入力部１は、暗騒音の設定を行うために、図１０のような画面を表示装置に表示する。まず、コンボボックス６４１から、暗騒音の測定レンジを選択する。そして、周波数別の音圧をテキストボックス６４２に入力する。中央の矢印ボタンをクリックすると、グラフ６４３にテキストボックス６４２に入力されたデータが表示される。また、all-overの騒音値（例えば４０．１５ｄＢ）が計算され、表示される。設定が終了すれば、戻るボタンをクリックする。そうすると、入力部１は、設定された暗騒音のデータを、音環境設定データ格納部１１に格納する。

次に、入力部１は、遮音壁のデータの設定を行うために、図１１に示すような画面を表示装置に表示する。まず、コンボボックス６５１により対象となる建物を選択する。建物の選択肢については、入力部１が建物定義データ格納部９を参照して表示する。建物が選択されると、入力部１は、建物定義データ格納部９から建物形状データを読み出し、ピクチャーボックス６５２に建物の形状を表示する。また、入力部１は、音環境設定データ格納部１１から音源機器のデータを読み出し、当該建物上に音源機器を表示する。さらに、テキストボックス６５３に、補助線と建物基準線との交点座標を入力する。その後ｐｌｏｔボタンをクリックすると、ピクチャーボックス６５２の建物形状に補助線が表示され、遮音壁の設定が可能となる。そこで、ピクチャーボックス６５２において、遮音壁の開始点と終了点とをクリックすると、遮音壁６５２ａが表示される。さらに、テキストボックス６５４において、設定された遮音壁の座標データが表示されるようになる。遮音壁については、表裏を設定しておき、例えば表については反射あり、裏については反射無しというような設定を行うことができる。また、遮音壁の設定に必要なデータとして、天端高、脚部高、壁反射率（コンボボックスから該当項目を選択）、開始点と終了点の境界条件（コンボボックスから該当項目を選択）について設定を行う。境界条件とは、例えば遮音壁の側面からの音の回り込みを無視するなどの設定である。その後、追加ボタンをクリックすると、遮音壁番号が発行され、設定された遮音壁データが、遮音壁データ格納部１３に格納される。同じ建物について複数の遮音壁の設定を行う場合には、ｐｌｏｔボタンのクリック以降の処理を繰り返すことになる。

入力部１は、遮音壁データの設定だけではなく、追加、変更、削除についても行うことができる。

また、入力部１は、付加機能として、機器ＤＢ３の編集機能を有する。但し、本実施の形態の処理においては特別関係ないので、説明は省略する。

図２の処理フローの説明に戻って、次に、入力部１は、計算条件の入力をユーザに対して促し、ユーザから計算条件についての入力を受け付け、当該計算条件のデータを計算条件データ格納部５に格納する（ステップＳ３）。計算条件のデータは、コンター図表示条件、伝播経路、音源表示条件、個別地点騒音表示条件などのデータを含む。具体的には、音圧凡例の表示・非表示の設定、任意の高さにおける平面的なコンターを表示する場合における高さなどが入力される。

さらに、入力部１は、反射及び回折を考慮した音声伝播解析に必要な設定を行うため、図１２に示すような画面を表示装置に表示する。図１２におけるピクチャーボックス６６１には、敷地条件データ格納部７と建物定義データ格納部９とに格納されたデータに基づき、敷地及び建物を指定の視点から見た画像を生成し、表示する。ピクチャーボックス６６１において、AlphaはＸ軸廻りの回転角、BetaはＹ軸廻りの回転角、GammaはＺ軸廻りの回転角を表す。ピクチャーボックス６６１の上部に設けられた３つのラジオボタンにより、投影面の指定を行う。すなわち、Ｚ−Ｘを選択すると、Ｘ方向の断面が選択されることになり、Ｚ−Ｙを選択すると、Ｙ方向の断面が選択されることになり、Ｘ−Ｙを選択すると、平面図が選択されることになる。メニューバーには、（１）コントロール、（２）個別地点計算結果、（３）計算結果の表示、（４）音圧カラー凡例表示／非常時、（５）ヘルプが含まれる。

（１）コントロールには、さらに（１−１）表示項目オプション、（１−２）計算オプション設定、（１−３）計算、（１−４）画像保存が含まれる。（１−１）表示項目オプションにおいては、個別地点計算時における、音源の表示／非表示、受音点の表示／非表示を指定する。（１−２）計算オプション設定においては、さらに（１−２−１）コンター図用座標設定、（１−２−２）個別地点座標設定、（１−２−３）検討書用計算地点設定を行う。（１−２−１）コンター図用座標設定においては、Ｘ−Ｙ平面、Ｚ−Ｙ断面、Ｚ−Ｘ断面のいずれかを選択し、Ｘ−Ｙ平面についてはＺ座標、Ｚ−Ｙ断面についてはＸ座標、Ｚ−Ｘ断面についてはＹ座標を入力する。また、（１−２−２）個別地点座標設定においては、受音点の座標を入力する。直接入力するだけではなく、Ｘ座標及びＹ座標を配置図から読み込むことを指定して、ピクチャーボックス６１１において地点をクリックし、Ｚ座標を別途テキストボックスで入力することもある。さらに、（１−２−３）検討書用計算地点設定においては、出力となる検討書に添付する個別地点の騒音を計算するためのＸ座標及びＹ座標を直接入力したり、ピクチャーボックス６１１において地点をクリックすることにより入力し、高さを別途指定する。このように指定・入力されたデータを、入力部１は、計算条件データ格納部５に格納する。

さらに、（１−３）計算においては、さらに（１−３−１）個別地点音圧計算、（１−３−２）コンター図用計算、（１−３−３）検討書個別地点計算が指示可能となっている。（１−３−１）個別地点音圧計算を選択すると、（１−２−２）個別地点座標設定において設定された地点の音圧を計算するようになる。このとき、ピクチャーボックス６１１に表示されている画像に騒音の伝播経路、音源等を重ねて表示するようにする。また、（１−３−２）コンター図用計算を選択すると、（１−２−１）コンター図用座標設定において設定されたデータと現在ピクチャーボックス６１１に表示されている画像情報から計算範囲を設定し、コンター表示用の計算を実施するようになる。（１−３−３）検討書個別地点計算を選択すると、（１−２−３）検討書用計算値点設定において設定された地点における音圧を計算するようになる。

（１−４）画像保存については、選択されると、ピクチャーボックス６１１に表示されている画像を記憶装置に例えばファイルとして保存する。

また、（２）個別地点計算結果を選択すると、個別地点音圧計算で計算した結果から、個別地点の騒音のスペクトル、音源別の寄与の割合を算出し、表示するようになる。

さらに、（３）計算結果の表示においては、さらに（３−１）コンター表示、（３−２）個別地点最大値表示、（３−３）ライン表示のいずれかを選択するようになっている。（３−１）コンター表示を選択すると、コンター図用計算で計算した結果をピクチャーボックス６１１の画像に音圧レベル別に塗り分けて表示するようになる。（３−３）ライン表示を選択すると、コンター図用計算で計算した結果のコンターの線と数値をピクチャーボックス６１１の画像に重ねて表示するようになる。（３−１）のコンター計算結果を表示している状態で、（３−２）個別地点最大値表示を選択すると、画像をクリックすることによりコンター上の座標及び騒音値を表示するようになる。

（４）音圧カラー凡例表示／非表示を選択すると、音圧コンターの凡例を表示するか否かを選択することができる。

なお、ピクチャーボックス６６１の上部に設けられているボタン群については、画像の移動、拡大縮小、回転、回転リセット、範囲指定など画像処理のためのボタン群である。

このような入力及び指示は、計算条件データ格納部５に格納される。

そして、指示に従って、直達音計算処理部１７、建物反射音計算処理部１９，及び障壁反射音計算処理部２１が処理を実施する。

図２の処理フローの説明に戻って、（１−３）計算における指示に応じて、以下の処理を行う。すなわち、未処理音源を１つ特定する（ステップＳ５）。そして、特定された未処理音源について、直達音計算処理部１７は、計算条件データ格納部５と敷地条件データ格納部７と建物定義データ格納部９と音環境設定データ格納部１１と遮音壁データ格納部１３とからデータを読み出し、直達音計算処理を実施し、処理結果を直達音計算結果格納部２３に格納する（ステップＳ７）。直達音計算処理においては、計算条件データ格納部５に格納されているデータから特定される受音点における、特定未処理音源による音圧値を、距離減衰及び回折から算出する。

また、建物反射音計算処理部１９は、計算条件データ格納部５と敷地条件データ格納部７と建物定義データ格納部９と音環境設定データ格納部１１と遮音壁データ格納部１３と反射率ＤＢ３５とからデータを読み出し、建物反射音計算処理を実施し、処理結果を建物反射音計算結果格納部２５に格納する（ステップＳ９）。建物反射音計算処理においては、計算条件データ格納部５に格納されているデータから特定される受音点における、建物を虚音源とする音圧値を、虚音源における音圧値、距離減衰及び回折から算出する。

さらに、障壁反射音計算処理部２１は、計算条件データ格納部５と敷地条件データ格納部７と建物定義データ格納部９と音環境設定データ格納部１１と遮音壁データ格納部１３と反射率ＤＢ３５とからデータを読み出し、障壁反射音計算処理を実施し、処理結果を障壁反射音計算結果格納部２７に格納する（ステップＳ１１）。障壁反射音計算処理においては、計算条件データ格納部５に格納されているデータから特定される受音点における、障壁を虚音源とする音圧値を、虚音源における音圧値、距離減衰及び回折から算出する。

ステップＳ７乃至Ｓ１１においては、以下のような方針にて処理が行われる。すなわち、音速については、３４０ｍ／ｓとし、気温及び風速の影響は受けないものとする。また、音源については全て点音源と仮定する。また、直達音、反射音ともに受音点に最も近い障壁又は建物の１つを回折の対象とする。さらに、有限障壁の計算を基本とするが、片側半無限の計算をも行う。反射については、音源と受音点間に反射の経路が成立する全ての建物及び障壁について評価する。また、一次反射のみを取り扱い二次反射については考慮しない。反射後の音圧値を虚音源の音圧値として取り扱い、この虚音源からの直達音を算出する。また、障壁の内面での反射は考慮しない。さらに、建物屋上面の反射は評価する。なお、基本的には地盤の反射については無視するが、考慮するようにしても良い。また、特定の周波数毎に計算を行う。

具体的な計算は以下の式を用いる。

（１）距離減衰
Ｌｐを特定の受音点のパワーレベル（ｄＢ）とし、Ｌｗを音源の出力パワーレベル（ｄＢ）、ｄを距離とすると、以下のような計算式が用いられる。
Ｌｐ＝Ｌｗ−１１−２０×log₁₀（ｄ）（１）

（２）反射音
Ｗを音源の音響出力、Ｗiを反射による音響出力、αを吸引率とすると、以下のような計算式が用いられる。
Ｗi＝（１−α）×Ｗ（２）
なお、Ｗiは、受音点を虚音源の出力として取り扱われる。そして、反射後は（１）式に従って減衰する。

（３）回折による減衰（半無限障壁）
Ｌｐ＝２０×log₁₀（ｄ）−１１−ΔＬｄ（３）
但し、
ΔＬｄ＝１０×log₁₀（Ｎ）＋１３ＡＢＳ（Ｎ）≧１
ΔＬｄ＝５＋８／（sinh^-1(1)）×（sinh^-1(Ｎ^0.485)）
−０．３２４≦Ｎ＜１
ΔＬｄ＝０Ｎ＜−０．３２４
なお、ＮはＦｒｅｓｎｅｌ数であり以下のように算出される。
Ｎ＝（Ａ＋Ｂ−ｄ）／（λ／２）
＝（Ａ＋Ｂ−ｄ）／（Ｃ／ｆ）
なお、Ａ及びＢは回折経路長さ（ｍ）であり、ｄは直達距離（ｍ）であり、ｆは音速（ｍ／ｓ）であり、ｆは周波数である。

（４）有限障壁に対する回折
建物による回折、及び連続障壁については、「有限障壁に対する音の解析効果の計算方法について」日本音響学会誌５０巻第４号（１９９４）pp271-277を参照のこと。

そして、全ての音源について処理が完了するまでステップＳ５乃至Ｓ１３を繰り返す。全ての音源について処理が完了すれば、合成部２９は、直達音計算結果格納部２３と建物反射音計算結果格納部２５と障壁反射音計算結果格納部２７とからデータを読み出し、同一受音点についての音圧値を合成し、合成結果を合成結果格納部３１に格納する（ステップＳ１５）。

次に、出力部３３は、合成結果格納部３１に格納されたデータを用いて出力処理を実施する（ステップＳ１７）。出力部３３は、図１２における（２）個別地点計算結果、（３）計算結果の表示における指示に応じて出力を行うと共に、検討書作成処理を行う（ステップＳ１７）。

出力部３３は、検討書作成処理において、図１３のような画面を表示装置に表示させる。図１３の左側表示部７０１におけるデータは、敷地条件データ格納部７、建物定義データ格納部９、音環境設定データ格納部１１、合成結果格納部３１に格納されているデータである。

図１３の画面におけるメニューバーには、（１）件名等設定、（２）コメント入力、（３）検討書作成、（４）ヘルプが列挙されている。（１）件名等設定を選択すると、件名及び使用者名とを設定することができる。（２）コメント入力を選択すると、コメント入力用のテキストボックスが表示され、コメント文を入力することができる。（３）検討書作成を選択すると、所定のファイル形式の検討書ファイルが生成され、所定のディレクトリに格納される。

図１３の右側の２つの画像領域には、図１２における（１）コントロール配下の（１−４）画像保存によって保存された伝播解析の画像を貼り付けるものである。具体的には、「画像リスト表示／非表示」のオプション選択ボタン７０２をクリックすると、伝播解析で保存した画像ファイルのリストがファイルリストボックス７０３に表示される。画像ファイルをダブルクリックすると、ピクチャーボックス７０４に当該画像ファイルの画像が表示される。また、コンボボックス７０５から、図１３の例では、平面コンター図、Ｘ方向断面コンター図、Ｙ方向断面コンター図、騒音伝播ルート図、敷地配置図のいずれかを表題として選択する。音圧の凡例を示す場合には、チェックボックスにチェックを付す。

このようにすると、図１３に示されているものと同様の内容のファイルが生成される。例えば図１４のような印刷及び表示が可能となるファイルが生成される。

以上本発明の一実施の形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図１に示した騒音予測計算装置１００は、１台のコンピュータ又は専用装置で実装される場合もあれば、複数台のコンピュータにより実装される場合もある。

さらに、図１に示した機能ブロックは、必ずしも実際のプログラムモジュールに対応するものではない。

なお、騒音予測計算装置１００はコンピュータ装置であって、図１５に示すように当該コンピュータ装置においては、メモリ２５０１（記憶部）とＣＰＵ２５０３（処理部）とハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）２５０５と表示装置２５０９に接続される表示制御部２５０７とリムーバブル・ディスク２５１１用のドライブ装置２５１３と入力装置２５１５とネットワークに接続するための通信制御部２５１７とがバス２５１９で接続されている。オペレーティング・システム（ＯＳ）及びＷｅｂブラウザを含むアプリケーション・プログラムは、ＨＤＤ２５０５に格納されており、ＣＰＵ２５０３により実行される際にはＨＤＤ２５０５からメモリ２５０１に読み出される。必要に応じてＣＰＵ２５０３は、表示制御部２５０７、通信制御部２５１７、ドライブ装置２５１３を制御して、必要な動作を行わせる。また、処理途中のデータについては、メモリ２５０１に格納され、必要があればＨＤＤ２５０５に格納される。このようなコンピュータは、上で述べたＣＰＵ２５０３、メモリ２５０１などのハードウエアとＯＳ及び必要なアプリケーション・プログラムとが有機的に協働することにより、上で述べたような各種機能を実現する。

本発明の一実施の形態に係る騒音予測計算装置の機能ブロック図である。騒音予測計算装置による処理のフローを示す図である。法規制の設定画面の一例を示す図である。敷地形状の入力画面の一例を示す図である。建物形状の定義画面の一例を示す図である。建物スパンの設定画面の一例を示す図である。建物形状入力の画面例を示す図である。機器配置の設定画面の一例を示す図である。その他音源データの設定画面の一例を示す図である。暗騒音の設定画面の一例を示す図である。遮音壁の設定画面の一例を示す図である。騒音伝播解析の画面例を示す図である。検討書作成画面の一例を示す図である。検討書の一例を示す図である。コンピュータの機能ブロック図である。

符号の説明

１入力部３機器ＤＢ５計算条件データ格納部
７敷地条件データ格納部９建物定義データ格納部
１１音環境設定データ格納部１３遮音壁データ格納部
１７直達音計算処理部１９建物反射音計算処理部
２１障壁反射音計算処理部２３直達音計算結果格納部
２５建物反射音計算結果格納部２７障壁反射音計算結果格納部
２９合成部３１合成結果格納部３３出力部
３５反射率ＤＢ

Claims

敷地及び建物を含む地図を読み込むことによって得られた画像データを表示装置に表示させるステップと、
前記表示装置に表示された画像に対して敷地及び建物における所定の点を指示することにより、敷地形状データ及び建物形状データを生成し、データ格納部に格納するステップと、
遮音壁についてのデータの入力を受け付け、前記データ格納部に格納するステップと、
騒音源となる機器の選択に応じて、当該騒音源に関するデータを機器データベースから読み出すステップと、
前記データ格納部に格納されたデータと前記騒音源に関するデータとを用いて、音波の伝播、反射及び回折を予測計算するステップと、
前記予測計算の結果を用いて、任意の平面の音圧状態について出力させるステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
前記騒音源となる機器の配置データを保持するファイルを読み込み、前記騒音源に関するデータを生成するステップ
をさらにコンピュータに実行させるためのプログラム。