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论监测飞机噪声的重要性
2023-01-13 11:22
飞机噪声往往是机场周边社区的头号投诉对象，也是机场和航空公司在新增航线和改善服务时面临的最复杂的问题之一。机场的困难在于如何在日益增长的航空出行需求和附近社区生活质量之间维持平衡。当周边居民向机场询问航班噪声问题时，如何提供更有意义的答复也同样是机场面临的问题；而如果航班信息难以获得，这一问题就需要花费更多时间，也更难解决。
疫情期间，问题变得更加复杂。由于航班数量骤减，许多社区经历了持续数月的宁静。但在一年至一年半之后，许多地方的航空出行量已恢复到了疫情之前的水平甚至更高。这种更明显的增长也就导致了居民对重新出现的飞机噪声变得更加敏感，因此机场更需要准确地监测噪声水平和飞机运行，制定措施以减轻噪声对社区的影响。噪声监测技术带来的准确信息可以帮助机场应对这项挑战。
噪声与缓解措施简介
距离机场远近不同的居民区都会受到机场运行的影响，其中既有偶尔从低空飞过的飞机噪声，也有飞机持续汇聚的航路噪声。机场周边居民的烦恼程度越高，就会有越多的人向机场投诉，询问噪声和航班的相关信息。如果机场拥有相关的技术，就能够在答复噪声投诉时提供噪声来源的具体信息。然而，如果机场无法向居民提供具体信息，往往就只能简单地答复一些关于机场运营的一般信息，解释可能有哪些因素产生了被投诉的噪声。此时，居民们无法完整地了解飞机噪声来源，也不知道机场正在采取哪些行动去缓解噪声的影响。
机场可以采取多种方法减轻周边社区受到的噪声影响，例如实施有针对性的跑道使用方案，安排减噪航路走廊，安装噪声与运行监测系统等等。使用此类监测系统不仅可以帮助机场跟踪和识别飞机的运行，还可以监测飞行员执行减噪飞行程序的效果。监测系统可以生成并发送报告，还可以在线上发布以供民众浏览。
此外，人们还可以通过一些接入互联网的系统来“自行调查”他们感兴趣的噪声问题，或者在线提交噪声投诉。
“机场合作研究计划”的近期项目
飞机噪声监测技术已经问世五十余年。事实上，机场使用此类监测系统的文献记载最早可以追溯到1960年代的肯尼迪国际机场（JFK）、约翰韦恩机场（SNA）和圣莫尼卡机场（SMO）。当年在SNA和SMO安装的系统仅仅是为了执行单次的噪声限制。如今，美国境内的机场已安装了超过90套噪声与运行监测系统（NOMS）和超过100台独立的航班跟踪装置，这些设备共同支撑了各种规模的噪声管理工作。
根据委托，兰德隆完成了ACRP第237号报告——《机场噪声与运行监测系统（NOMS）建设框架与初步指南》（A Primer and Framework for Considering an Airport Noise and Operations Monitoring System）。此份指南的内容包括：如何帮助机场和其他利益相关方确定他们的条件是否适合使用NOMS系统，如何评估系统采购和升级的收益与成本，以及如何确定系统的采购、运行、维护等方面所需的一般资源。研究团队既通过回顾文献收集了资料，又联系了NOMS系统供应商、配有NOMS系统的机场、以及没有配备NOMS系统的机场。研究成果揭示了诸多信息，例如NOMS系统当前和未来的状态，以及为了解决噪声问题，机场应当如何使用噪声监测数据、航班跟踪数据、其他现有产品和解决方案等。
我们的研究表明，噪声问题的处理取决于每个机场特有的条件。在解决噪声问题的过程中，机场应使用多种方法，综合考虑各项因素，其中包括当地的监管政策或运行协议、可用的资金和人力资源、机场的规划和公共宣传目标、以及公众对信息和参与的需求。NOMS系统包括了噪声监测器、航班跟踪系统、以及噪声投诉数据库；而某个机场是否应当配备NOMS系统，很大程度上取决于机场员工需要向其他员工和公众提供何种类型的信息。
案例分析显示，一些未配备NOMS系统的机场认为，相对简单且成本低廉的航班跟踪系统也能提供充分的信息，实现投诉处理和公众参与的目标。
此外，还有其他一些既没有NOMS系统也没有航班跟踪系统的机场也能持续地满足投诉处理和公众参与的需求。
根据调查，兰德隆得出以下研究结论：机场可以按被动型策略或主动型策略配备NOMS系统。
被动型策略：在飞机噪声问题出现之后，予以答复。
主动型策略：在问题出现之前，有针对性地分配机场资源，使机场和员工做好准备应对可能发生的噪声问题。
积极主动的方法会带来更好的结果。在考虑是否将NOMS系统纳入噪声处理方案时，机场管理者们应当密切关注有哪些事件可能增加飞机噪声影响和相关投诉。
新冠疫情和“社区环境调查”对ACRP研究结果的影响
在上述《初步指南》的编制过程中，发生了两件大事，在各种规模的机场都可能对NOMS系统今后的需求和使用产生影响：
1.新冠疫情
2.美国联邦航空局的“社区环境调查”（Neighborhood Environmental Survey，简称NES）
NES的调查结果表明，与50年前相比，现在有更多的人饱受飞机噪声困扰，而且65分贝（DNL昼夜平均噪声级）可能已经不再适合作为噪声显著影响的阈值。飞机噪声的影响变得严重之后，机场可能面临更多来自民众的压力，需要确认50至65分贝的影响范围，还需要开展飞机噪声和运行分析。
一方面，美国针对新冠疫情的出行限制逐渐解除，机场业务量出现触底反弹式的明显增长；另一方面，NES的调查结果表明，人们对飞机噪声感到烦恼的程度有所增加。这两个因素共同作用之下，民众可能有更高的呼声，要求机场解决噪声问题。通过研究，兰德隆认为，这一趋势很可能导致人们的烦恼程度增加，飞机噪声的相关投诉增多，因而使得机场需要投入更多的资源。当务之急在于，机场应当具有相应的手段，让周边社区先知情再参与，从而解决他们的噪声问题。
为何机场应当阅读ACRP《初步指南》？
《初步指南》推荐了实践效果最好的决策框架、工具、以及图表，帮助机场管理者们评估噪声问题处理现状，确定实现相应目标的战略路线。由于各个机场在噪声问题的处理上有着各自独特的要素，因此，计划配备NOMS系统或其他工具的机场应当从自身条件出发，确定项目内容，尽可能地适应各个机场的具体情况。此外，《初步指南》的附录还涵盖了案例分析、噪声监测器的安装与维护、噪声管理方案编制等等内容。虽然ACRP的研究以美国为主，但《初步指南》提供的建议也可以用于其他地区的机场。
先进空中交通（AAM）带来新的噪声问题
我们在之前的LAB月刊中曾经讨论过，AAM是空中交通的新领域，涉及城市空中交通（UAM）和无人驾驶飞行器（UAV）。这些新技术有可能成为航空领域增长速度最快的一类业务，而机场则需要考虑如何将这些新式飞机纳入NOMS系统。
UAV又称“无人机”，目前的用途是基础设施检查、应急响应支持、农业调查研究、以及在城乡各类环境下向客户递送物品等等。UAM使用小型飞机在空中运送乘客，主要目的是减少道路交通拥堵的影响。
大多数的NOMS厂家已经考虑到在NOMS系统中融入监测UAM/UAV的功能。预计未来五年内，UAM/UAV的监测将习以为常。用于运送包裹的UAV可能率先面世，随后是用于运送乘客的UAM。届时，机场需要考虑从根本上改变对飞机的监测，因为可能有大量的UAM/UAV飞行活动，而且可能在离机场十分遥远的距离就会产生噪声问题。但是这些飞行活动中的大部分可能都与机场无关，而是与垂直起降场有关。UAM在传统航路以外的区域飞行时，这些地区的民众将察觉到来自空中的噪声，NOMS系统可能也将迎来机场以外的用户。
随着飞机噪声对环境问题和烦恼程度的影响逐渐降低，视觉污染和隐私问题将成为主要矛盾。对于现有的NOMS系统或航班跟踪系统而言，可能需要一个独立的模块来实现UAM/UAV的监测功能。新型UAM/UAV飞机应当配备应答机，回答S模式下的询问。
除了S模式信号码之外，这些新型飞机还应当配有注册号或机尾号；即使注册机构可能不同于传统飞机，新型飞机也仍然应当纳入标准注册数据库。无论以何种方式注册，新型飞机的注册主管机关应当能够通过NOMS系统识别某个飞机的具体信息。
减噪策略
机场可以通过制定减噪飞行程序来落实噪声缓解方案，例如：有针对性的航路走廊和跑道使用方案、自愿的航班时刻限制、发动机试车政策?、航路轮换方案、低噪机型鼓励方案等等。为了尽可能地提高这些措施的有效性，机场员工应当关注相应的效果——飞行员是否遵守了减噪飞行程序。对减噪飞行程序实施监测不仅可以实现监督和改进，还有助于建立长效机制，推动飞行员和社区民众共同参与飞机噪声治理。
图：空客A220使用普惠公司的齿轮涡扇发动机，这是目前市场上噪声最低、燃油效率最高的发动机之一
广东新正机场已帮助多个机场建立了噪声管理方案，具体工作涉及噪声与运行监测系统的选购与验收、制定减噪飞行程序的监测和报告机制等等。
广东新正机场还为机场提供公共宣传服务，通过报告发布、飞机噪声分析、公共会议汇报等措施推动民众参与。
芝加哥航空管理局（CDA）在芝加哥奥黑尔国际机场和中途国际机场都实施了长期的噪声管理项目。他们一直与社区噪声问题委员会保持着合作关系，再加上他们处理问题的方法，这些都被业界称为衡量飞机噪声管理方案有效性的黄金标准。CDA通过以下四个重点领域来解决飞机噪声问题：消减、缓解、监测、宣传。截至目前，CDA已经在奥黑尔机场和中途机场的噪声管理工作上投入了超过十亿美元。自噪声管理项目启动以来，CDA和当地社区都十分重视兰德隆在噪声管理方面提供的持续服务和支持，其中包括：噪声管理的技术支持、机场噪声管理系统的日常功能管理、提供减噪方案实施报告、以及每年超过50次公共会议上的大量的社区宣传。兰德隆还帮助CDA修订了“安静飞行方案”——通过跑道和航路的定期轮换，更好地平衡机场周边社区的飞机噪声。
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