高架轨道交通噪声垂直分布特征的实测分析

邵志跃1，2

（1.上海市环境科学研究院，上海　200233；2.上海城市环境噪声控制工程技术研究中心，上海　200233）

摘　要：我国城市轨道交通发展迅速，高架线路在建设上更为经济、高效，但是列车运行产生的噪声极易对沿线居民造成干扰。因此，研究高架轨道交通噪声的分布特征，可以更有针对性地对其进行控制，并且为建设项目的环境影响评价提供参考。本文通过分析现场实测数据，归纳高架轨道交通噪声的垂直分布特征。现场采集两栋楼多个楼层室外的噪声样本，一栋楼外的轨道近轨侧安装了声屏障，另一栋楼则无。噪声样本中均包含近、远轨列车通过时段，与轨道等高的7层室外设24 h监测点。根据声能量叠加原理，可将测得的列车噪声中其他声源的贡献剔除，然后分析列车噪声的垂直分布特征。结果显示，远轨列车噪声的A声级1/3倍频程频谱峰值均出现在630 Hz，近轨列车噪声的频谱峰值不显著，声能量主要集中在400～1 600 Hz；有屏障时，近轨列车噪声的垂向峰值在轨道高度附近；其他三种情况的垂向峰值均出现在更高楼层。

关键词：声学；噪声垂直分布；声能量叠加；高架轨交噪声

近年来，我国城市轨道交通发展迅速，目前已有31个城市开通地铁，地铁运营里程持续增加。许多城市轨道交通建设中，考虑经济、高效等因素，选择采用高架线路。2017年底，上海城市轨道交通运营里程达666 km，据统计，其中高架线路约247 km，超过总里程的1/3。城市轨道交通选线过程中考虑到居民出行的便捷性，高架线路不可避免地设在某些住宅区附近，而且随着城市的发展，高架线路沿线会聚集更多的居民，考虑噪声对居民的影响，某种程度上具有一定的社会风险。上海市的噪声投诉中，存在高架轨道交通噪声扰民的情况，受影响居民反映此类噪声严重干扰正常生活。(www.xing528.com)

我国GB 3096—2008《声环境质量标准》［1］中规定，4a类声功能区，即交通干线两侧区域，昼、夜间噪声限值分别为70 dB（A）和55 dB（A）。由于上海市轨道交通运营结束时间绝大多数晚于22：00，因此高架线路沿线区域夜间声环境达标情况不容乐观。

因此，需要研究城市高架轨道交通噪声的分布特征，有助于采取更为有效的降噪措施，且可为建设项目环境影响评价提供参考，尽可能在源头上降低其影响。国内有学者对高架轨道交通噪声的声场模型进行了研究，基本思路大都是将列车看作有限长线声源，考虑反射等条件，对受声点的声压进行预测，计算声压级。

翟国庆等［2］根据波动声学和几何声学原理，对城市高架轨道交通沿线的声场分布进行建模。张海滨等［3］采用单极子和偶极子传播模型预测轻轨列车的通过噪声，并与实测结果进行了对比。朱瑞仪等［4］在直达声基础上，考虑地面反射、混响声和二次辐射声，对水平方向的声场进行了预测，并进行了实测验证。邢绍文等［5］对上海莘闵线噪声进行实测，根据采集的噪声数据时空分布特性，插值模拟声场分布，绘制了噪声特性曲线。

预测模型一定程度上可以快速获得高架轨道交通噪声的声场分布情况，但是对于不同现场条件的预测精度尚有待验证。同时，相关实测数据中，关于高层建筑的案例较少，更丰富的实测数据也有利于检验及修正声场预测模型。本文从实测角度出发，通过采集两栋高层建筑多个楼层室外的噪声样本，分析各楼层列车噪声的频谱特征，归纳列车噪声的垂直分布特征，为采取有效的噪声控制措施提供参考。