基于支持向量機(jī)的居住區(qū)聲景預(yù)測模型研究.pdf

1、隨著人們環(huán)境意識的提高,對于健康舒適生活的追求已經(jīng)成為必然。居住區(qū)作為人類居住環(huán)境中最重要的部分,居民對其各方面的環(huán)境質(zhì)量越來越重視。在居住區(qū)的設(shè)計和使用過程中,聲環(huán)境也越來越受到重視。如何讓小區(qū)的規(guī)劃師、建筑師和城市管理者能認(rèn)識到居住區(qū)聲環(huán)境的重要性并且能在工作中切實有效地改善居民居住區(qū)內(nèi)的聲環(huán)境,是本文研究的著眼點。同時希望能在城市管理部門準(zhǔn)備投入巨額資金改善環(huán)境噪聲之前,為設(shè)計實踐決策制定正確的方向。本文采用支持向量機(jī)預(yù)測技術(shù)對居

2、住區(qū)進(jìn)行了聲景預(yù)測模型的研究。
　　本文選擇哈爾濱三個典型居住區(qū)作為調(diào)查地點,結(jié)合本文的研究內(nèi)容設(shè)計調(diào)查問卷并實地進(jìn)行客觀物理指標(biāo)的調(diào)查測量,包括風(fēng)速、聲壓級、溫度、濕度和亮度等。
　　本文主要從居民/使用者、聲音/聲源、空間環(huán)境三個方面研究了他們與主觀聲舒適度評價之間的關(guān)系。首先對使用者/居民的性別、年齡、收入、學(xué)歷和職業(yè)等社會特征和健康、性格、活動時間等個人特征與主觀聲舒適度之間的關(guān)系進(jìn)行了研究。研究發(fā)現(xiàn):使用者/居民的

3、收入、學(xué)歷和職業(yè)等社會特征與聲舒適度之間存在顯著相關(guān)性;且健康、性格等個人特征與聲舒適度之間也存在一定相關(guān)性。其次對聲音/聲源與聲舒適度之間的關(guān)系進(jìn)行了分析研究。研究發(fā)現(xiàn):聲壓級與聲舒適度的關(guān)系呈拋物線趨勢變化;而且某些獨立聲源與整體環(huán)境下的主觀聲舒適度評價存在一定的相關(guān)性。例如汽車聲、摩托車聲、施工聲、叫賣聲和嬉鬧聲的主觀響度和主觀聲舒適度對整體環(huán)境的聲舒適度主觀評價具有顯著相關(guān)性。最后在空間環(huán)境方面,研究表明空間類型、區(qū)位交通、環(huán)境

4、氛圍和規(guī)劃等空間因素對聲舒適度存在一定影響。在其他物理環(huán)境因子方面,濕度、亮度、風(fēng)速等環(huán)境因素與聲舒適度存在相關(guān)性。
　　為了更進(jìn)一步的研究居住區(qū)聲景中各影響因素與聲舒適度的關(guān)系,本文采用支持向量機(jī)預(yù)測技術(shù)建立了居住區(qū)聲景預(yù)測模型。具體研究內(nèi)容和成果如下:首先在調(diào)研結(jié)果分析的基礎(chǔ)上對樣本數(shù)據(jù)集進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化處理,然后采用主因子分析法確定預(yù)測參數(shù),并將數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理以便適應(yīng)支持向量機(jī)分析工具 LibSVM的應(yīng)用;然后在操作系統(tǒng)為

5、WindowsXP, LibSVM工具包的基礎(chǔ)上進(jìn)行試驗對比,采用 C++編譯實現(xiàn)實證研究,得出現(xiàn)有聲景數(shù)據(jù)庫下所對應(yīng)的支持向量機(jī)的最佳參數(shù),最后建立居住區(qū)聲景通用模型和獨立模型。在這兩類預(yù)測模型中,通用模型的概括性最好,預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確值較高。三個獨立模型的預(yù)測結(jié)果并不比通用模型高。通用模型預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確率為0.78。三個獨立模型的預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確率分別為0.58、0.75、0.79。三個獨立模型除了亞麻小區(qū)預(yù)測模型效果欠佳外,另外兩個預(yù)