城市轨道交通噪声预测模式地研究.pdfVIP

城市孰道蜜通噪声预测模式的研究 刘扬温志伟 刘淦君 程明昆 (北京市地下铁道设计研究所) (中国科学院声学所) 1轨道交通噪声及其特性 轨道交通噪声主要产生于轮轨系统和动力系统，对于高架轨道还将激发结构振动而 产生“二次噪声”。动力噪声包括牵引设备噪声和辅助设备噪声。牵引设备噪声包括牵 BI电机、传动装置等产生的噪声；辅助设备噪声包括发电机、压缩机、通风、空调等设 备噪声。轮轨噪声包括有节奏的滚动噪声，钢轨接缝处的撞击噪声和弯道处的尖叫噪声。 模型分析和实测结果表明车速在50km／h以上时轮轨噪声起主导作用，当车速大于 240km／h时，空气动力噪声将是主要噪声源。我国近期设计的轨道交通车辆其运行速度在 100km／h以内，因此噪声预测的对象是轮轨噪声。 2轮轨噪声的影响因素 轮轨噪声与轨道线路条件、车辆运行工况、传播特性以及受声点的位置等参数有关。 轨道线路参数包括：轨道形式(高架、地面、路堤、路堑)，线路(直线、弯道、 坡道、贫道)，道床(混凝土道床、碎石道床)，轨枕(混凝土枕、木枕)，铺轨(长 钢轨、短钢轨、连续焊接钢轨、钢轨平滑度、钢轨接缝)等等。 车辆运行参数包括：车辆长度(列车编组)、行车密度、运行速度、车轮圆整度、 车轮平滑度以及声源的商度等等。 传播特性参数包括；近场应考虑轨道两侧有无声屏障，建筑物的分布和气象条件等 因素，以及列车高速行驶时造成气流对噪声传播的干扰：远场还应考虑空气吸收和地面 衰减。 3轮轨噪声预测模型 根据噪声传播的原理，在北京地铁车辆噪声实测的基础上并应用数学回归的方法， 得到基本的噪声预测公式及其常数，建立基本的噪声预测模型为： dBA 厶=86+3019(vA,o)一lOlg(r／rd (1) dBA． 将地铁车辆噪声的实测值与预测值进行比较，标准偏差SfO．8 考虑轨道线路、车辆运行、传播特性和受声点等参数，对基本模型(1)进行修正。 3．1轨道与车轮条件的修正，修正因子C。 公式(1)是在通常条件下，即地面轨道、车轮圆整度较好、钢轨表面平滑、短轨、木 枕、碎石道床、路轨平坦、无坡度、无弯道等条件下，经实测而推导出来的。根据国外 大量研究及测试，得出了12种轨道条件下轮轨噪声的修正值。根据噪声叠加原理和经验， 若同时存在几种修正因子时，一般只取最大值。因此： k=86+30lg(v／vo)一lolg和^q}+cR 3．2距离修正，修正系数C。 一般有限长线声源l辐射的噪声在距离r处(垂直于线源)的声级随距离的衰减分为 两段，即测点距离r≤I／Ⅱ时，为距离加倍，声级衰减3dBA的规律；当r““时，则 是6dBA的衰减规律。地铁车辆噪声当车厢长度为d，列车编组为n时L^为： ．253 p5㈣ …．。…。 (3) ，。。j3“川吐彳。?“019c形)+已 ”’ ∽枷， “‘{86+，0lg(彳。)一ts(彳。)+c。 3．3地面衰减的修正，修正系数C。： 影响噪声在平坦的地面上传播衰减的因素很多，如土壤类型和条件(即地面的声阻 抗)，植被、温度和风的梯度、大气扰动、声源和测点距地面的高度等