轨道交通列车环境友好性研究

高架桥梁结构、材质等要素与不同类型钢轨、不同车况等具有多种组合，带来众多研究方向，建构精专维度群。下面简要介绍高架噪声特征和高架线路特有的噪声二次辐射。

1.高架轨道列车外环境噪声特征

高架轨道交通噪声是由不同的噪声源组合而成的，根据噪声产生部位，可分为轮轨噪声、牵引动力噪声、空气动力噪声、高架结构噪声等。

1）噪声频率特性

一般而言，在启动或在低速行驶时，列车的牵引动力噪声为主要噪声源，峰值频率为63～100Hz；当车速为50～160km／h时，轮轨噪声成为主要噪声源，噪声和峰值频率与车速成正相关，峰值频率一般为600～800Hz；制动噪声在列车减速时产生，其峰值频率较高，为2 000～5 000Hz。

2）指向性特性

声功率在高度方向上呈现逐步减弱的趋势，测试发现，上海地铁9号线最高点与最低点相差约9dB（A）。

3）衰减特性(www.xing528.com)

主要由声源类别以及声源辐射特性决定，与周围地形、建筑物等诸多因素也有关。一般情况下，离声源100m内，传播距离加倍，噪声衰减3dB（A）；离声源100～200m时，传播距离加倍，噪声衰减4dB（A）；离声源200～300m时，传播距离加倍，噪声衰减5dB（A）；离声源400m以上时，传播距离加倍，噪声衰减6dB（A）。

2.高架桥桥梁结构的二次辐射噪声

对沿线居民带来较大影响的是列车通过产生的直接噪声和桥梁结构的二次辐射噪声，处理不当会影响高架轨道交通线的发展和推广。

二次辐射低频噪声是列车在高架结构上行驶时通过轮轨接触将振动传到轨道及基础结构，由桥面结构振动产生的。对混凝土桥梁的相关研究表明，混凝土高架线路系统比地面道床轨道上的噪声级高5～10dB（A）；桥上线路比地面线路的噪声级高出约20dB（A）。这是因为高架桥地段的声源位置较高，桥梁辐射噪声（桥梁面积大，原理同扬声器）的传播距离较行驶在地面时要远、影响面更广（图4－4），尤其是穿越城市人口稠密区，影响更大。

图4－4　高架段减速进站噪声频谱图

辐射噪声的大小与高架线的结构形式及材料有关。钢混桥的结构由于其造价低，在世界城市轨道线路上使用较多，但其噪声也比全混凝土桥的噪声大。一般而言，混凝土桥的噪声频率达500Hz，箱形梁产生的结构噪声以低于200Hz的低频噪声为主，而钢桥的结构噪声要高达2 000Hz。研究表明，由于高架结构的尺寸比较大，低频段的噪声会有大量辐射，桥梁的低频（尤其是63Hz倍频程）噪声很大，这一噪声属于低频的轰鸣噪声。低频段的噪声衰减较慢，而高频段的噪声衰减较快，距高架线路较远处建筑物的房间内，桥梁辐射的低频噪声比高频噪声的传播对人的影响更大。