轨道交通列车自环境伴随噪声初探

列车热机启动后，服务列车的、列车外环境中的以及轨道交通系统设施设备发出的噪声可理解为列车自环境伴随噪声。

1.电网噪声

国家电网给轨道交通系统供电，需经过多重变压，变压器直流偏磁会带来振动噪声。该型噪声可归为列车自环境伴随噪声。

变压后的电流由接触系统供给列车并经由钢轨回流至牵引变电站。一般而言，直流电流不会进入交流电力系统。然而，由于土壤结构、施工工艺、排流网导流能力等因素的影响，仍可能有一部分直流杂散电流通过变压器中性点流入交流电力系统，造成交流系统变压器的直流偏磁现象。直流偏磁容易引起变压器局部过热、噪声与振动加剧等问题，侵扰沿线居民。

直流偏磁噪声特征为：

（1）发生直流偏磁时，变压器噪声与振动信号幅值大幅增加，频谱特性更为复杂，频带范围更宽，并且出现较多50Hz奇数倍谐频。

（2）变压器直流偏磁现象的产生及变化与其运行方式有关，变压器中性点电流、噪声与振动信号具有相同的变化过程。

（3）以变压器噪声与振动信号的奇偶次谐波比为特征参数均能反映出变压器的直流偏磁状态，但振动信号奇偶次谐波比特征与直流偏磁状态具有更好的一致性。

2.轨道交通系统设施设备噪声(www.xing528.com)

线路上服务列车的设施设备除了供电系统、桥梁轨道系统、通信信号系统外，主要有线路风亭、冷却塔等。这些设施设备发出的噪声也属于列车自环境伴随噪声。

有专家以北京地铁5号线为例，根据表4－2所示的原则，以高架段距近轨中心线200m范围内及地下线路段距车站风亭、冷却塔50m范围内的学校、医院、居民楼、科研单位等为敏感点展开了研究。

表4－2　监测点位布设方案

依据测试数据，分析了与地铁并行道路的车流量、道路交通噪声、列车噪声、混合噪声的取值时间及对应的噪声值，列车（风亭、冷却塔）对不同距离噪声敏感建筑物的影响程度及噪声分布规律，噪声的24h分布规律（图4－3），列车（风亭、冷却塔）噪声、混合噪声对背景噪声的贡献量，声屏障的降噪效果等。

图4－3　24h等效连续A声级变化图

噪声监测布点应充分考虑不同噪声源、不同降噪措施与敏感点距噪声源（轨道或风亭）的不同距离、不同楼层、不同结构、不同属性（居民楼或学校等）的组合，同时根据噪声距离传播规律和时间规律断面布点。监测频次应遵循峰平兼顾、昼夜不误的原则。监测方案可包括（以北京地铁5号线为例）：①敏感点监测：昼夜监测、24h监测、后排敏感点监测，各类监测应包括列车噪声（或风亭、冷却塔噪声）、背景噪声及混合噪声三个方面，敏感点选取时考虑近轨中心线距离不同；②传播规律监测：水平距离衰减断面监测、敏感点不同楼层垂直衰减断面监测；③降噪设施效果监测：声屏障降噪效果监测、隔声窗降噪效果监测、风亭消声效果监测等；④厂界噪声监测：车辆段、停车场、风亭或冷却塔等厂界处的背景噪声及混合噪声值；⑤附属监测：车流量、车辆通过时间、风级大小、噪声干扰源强度及周围环境状况等。