声屏障的插入损失主要取决于声屏障的绕射声衰减ΔLd、透射减小量ΔLt和反射降低量ΔLr，既声屏障的噪声降低NR:
如果在声屏障修建前，声源和受声点间存在其他屏障或障碍物，由这些障碍物的声屏蔽产生的声衰减为ΔLS。如果地面不是刚性的，由地面声吸收产生的声衰减为ΔLG。考虑到以上因素，声屏障实际插入损失为：
1.2 声屏障设计程序
1.2.1 声屏障设计目标值确定
声屏障设计目标值既声屏障应有的插入损失，是声屏障设计的起始点，它应根据道路交通噪声的特性，噪声敏感点的背景噪声及其敏感点所在功能区要求的环境噪声标准值来确定，通常目标值都是用A声级表示。
①确定噪声防护对象。如一个区域、一个或一群建筑物等。
②选择代表性受声点，即噪声最严重的敏感点。它根据道路路段与防护对象相对的位置以及地形地貌来确定，它可以是一个点、或者是一组点。
③确定声屏障建造前的环境噪声值。代表性受声点处的环境噪声值主要是由道路交通噪声和除交通噪声外的背景噪声合成。
④根据代表性受声点所在功能区，确定该点环境噪声标准值。
⑤确定声屏障设计目标值。由受声点处现场监测的环境噪声值减去该点除去交通噪声的背景噪声值来确定。对未建道路或未通车道路，设计目标值应由预测得到的道路交通噪声值减去受声点的背景噪声值(即不包括交通噪声的环境噪声值，它由现场监测得到)来确定。在某些情况下，设计目标值也可由有关环保部门根据该点环境噪声实际情况确定。
1.2.2 道路声屏障位置的确定
根据道路与防护对象之间的相对位置、周围的地形地貌，可以选择几个声屏障的设置位置。
1.2.3 声屏障几何尺寸的确定
对于每个位置，根据设计目标值可以确定几组声屏障的长与高，形成多个组合方案，计算每个方案的插入损失，保留达到设计目标值的方案，并进行比选，选择最优方案。
1.2.4 声屏障绕射声衰减的计算
根据选定的声屏障位置和高度、声源频谱特性和声源类型，依据式(1)计算相应的参数。
1.2.5 道路声屏障吸声结构的设计
当道路声屏障仅为一侧安装，则可以不考虑吸声结构。吸声型声屏障在设计时要考虑平行声屏障之间的距离，声屏障的高度、受声点距声屏障的水平距离、声屏障吸声结构的噪声降低系数以及声源与受声点的高度。具体指标参照式(1)。
1.2.6 声屏障形状的选择
声屏障的几何形状主要包括直立型、折板型、弯曲型、半封闭或全封闭型。
1.2.7 声学设计的调整
若设计得到的插入损失达不到降噪的设计目标值，则需要调整声屏障的高度、长度或声屏障与声源或受声点的距离，或者调整平均吸声系数即噪声降低系数。经反复调整计算直至达到设计目标值。
2 声屏障计算机辅助设计系统
2.1 系统总体设计
声屏障计算机辅助设计系统以国家标准和行业标准为设计准则，以国内外声屏障设计理论和原理为设计依据，对系统的总体结构进行规划，形成数据流程图，如图2所示。
声屏障计算机辅助设计系统主要考虑采用模块化结构，应用积木堆积方式，将理论分析、设计计算、数据库管理及计算机图形处理技术融为一体，进行各个模块的编写，实现一个完整的软件体系。因而系统的总体设计必须保证设计参数数据在系统内部和系统与用户之间流动顺畅，设计模块之间的耦合性少，且界面具有良好的可扩展性和易维护性，便于用户的设计和操作。
2.2 系统结构
声屏障计算机辅助设计系统根据软件工程的模块化、结构化设计要求，将系统分为数据处理模块、模型设计模块、结构设计模块和声屏障评价系统等4个模块，各个模块相互独立，共同完成声屏障的模型设计、结构设计和声屏障的评价优选。其各模块关系如图3所示。
2.3 系统的功能模块
根据系统的总体规划和模块划分原则，主要设置了以下功能模块：
2.3.1 用户界面管理模块
用户界面管理模块包括系统菜单、数据输入界面、工具条、快捷键及各类对话框等，其主要功能是管理声屏障交互设计中人机交互式的信息交流和实现有效的图档管理，完成设计方案的基本功能和软件管理工作，并提供进入其他模块的入口。
在该系统中每个设计方案最终都会形成设计方案平面图、立面图、断面图、效果图等，随着方案数量的增多，用户很难区分和管理图形。为此，对每个设计方案都设置一个文件夹，且以该方案的设计名称为文件夹的名称，并引入工作区、工程和方案等概念，便于用户查阅和管理图档。
工作区：是指设计人员设计的各个工程的工作目录，即程序存放设计文件的磁盘目录。
工 程：是指某路段公路声屏障设计的所有方案的保存目录。
方 案：是指某段公路声屏障的某个设计方案的文件存放目录。
三者的关系为：工作区＞工程＞方案，如图4所示，E:＼胡强强＼paper＼3—23 是工作区，huqiang是工程，倪庄和鲁圩是设计方案。
2.3.2 声屏障设计模块
设计模块是系统的核心模块之一，其主要功能是对声屏障设计过程中用户输入的数据和选择的参数进行数据有效性校验，完成声屏障的长度和高度计算，交通噪声预测等，保证声屏障设计的正确性。
2.3.3 图形处理模块
图形处理模块根据用户输入的数据和参数，调用图形生成模块完成声屏障方案设计平面图、立面图、断面图和等声级线的自动生成。图形生成模块分为以下4个模块：
·方案设计平面图绘制；
·方案设计断面图绘制；
·方案设计立面图绘制；
·效果图模型绘制。
平面图绘制、断面图绘制和立面图绘制利用AutoCAD的点、线对象，根据输入的数据和参数，生成二维线框图形，而效果图模型绘制函数则利用AutoCAD的实体模型和三维曲面、曲线对象生成单个实体，组合成整体后在3DMAX等软件中渲染，最终输出立体感、真实感较强的三维效果图，也可在AutoCAD 2000 中渲染成效果图。
2.3.4 数据库管理模块
数据库管理模块的主要功能是对声屏障设计中产生的大量数据进行高效、安全的管理和操作，提高系统的设计效率。
声屏障的设计过程中主要涉及道路参数、环境参数、声屏障参数等，其相应的数据库主要有：
·声屏障分段数据库；
·道路分段数据库；
·道路通道数据库；
·道路敏感点数据库；
·道路两侧房屋分布数据库；
·道路分段交通量数据库；
·道路分段平路堤交通噪声预测值。
2.3.5 帮助模块
帮助模块的功能是利用HTML，Help Workshop制作的帮助系统为用户提供详细的软件使用说明，解决用户软件使用过程中碰到的常见问题。
3 结语
本软件系统的研究开发是根据国外声屏障技术的发展经验和我国公路建设的实际情况，交通部设立的声屏障技术研究课题。该课题将通过对声屏障材料、构造、长度和高度等方面的系统研究，使我国声屏障的设计更具规范化和科学化，大大提高声屏障设计效率和水平，使设计的声屏障经济、合理、有效。
系统综合现有的噪声预测模型和声屏障设计理论，利用现行最通用的绘图平台AutoCAD进行二次开发，初步形成一套功能强、界面友好、操作方便的声屏障设计软件。该软件包括公路交通噪声预测、声屏障方案图设计、声屏障施工图设计、声屏障结构设计和声屏障专家系统5个部分，该软件能在用户输入必需数据后，自动预测公路交通噪声级、生成公路两侧声场分布等声级线和计算声屏障的长度和高度，最后生成设计方案平面图、任意桩号位置的断面图、立面图和效果图等。本文仅介绍了该软件的公路交通噪声预测和声屏障方案图设计两部分，其他部分将陆续完成。
参考文献
1 唐荣锡.CAD/CAM技术.北京：北京航空航天大学出版社，1994
2 宛延岂.工程数据库系统.北京：清华大学出版社，1999
3 向文.参数化特征造型系统的研究.华中理工大学博士论文，1992
4 冯秀娟.计算机绘图的工程应用技术研究.北京航空航天大学博士论文，1994
5 张玉芬.道路交通环境工程.北京：人民交通出版社，2001
6 中华人民共和国标准《道路声屏障声学设计规范》
来源：现代电子技术
