动车组噪声限值分析及控制技术

高速铁路的发展是一个全面的系统工程，不仅需要充分的数据研究，也需要根据相关法规和实际情况制定合适的控制策略和控制标准。欧洲、日本作为高铁发展的引领者，通过半个多世纪的发展，形成较为完善的控制和标准体系。随着社会的不断发展，新技术的推广和应用在不断改进和修订。

我国高速铁路的发展通过引进、消化、吸收、再创新，经过近十年的发展取得了较大的成就，其完全自主创新的CRH380系列动车组整体技术水平达到世界一流水平。

在高速动车组的发展过程中，随着速度的不断提升，高速动车组在运行过程中产生的噪声辐射对车内声场以及沿线环境的影响引起人们高度重视，开展了大量的高速动车组低噪声设计与噪声控制研究。通过对噪声源及传播机理和国内外不断完善的标准的大量研究，目前现行的评价依据过于粗放，主要存在以下几方面的问题：

1）国外高速动车组的噪声测试一般都是在标准线路上基于有砟轨道进行的，对不同的车型进行的测试是基于同一线路和环境条件。而在高速动车组高速运行条件下，线路和环境等因素对噪声有较大的影响。我国目前高速动车组进行的绝大部分试验都是基于无砟轨道进行的。研究表明：轨道类型对高速动车组噪声有非常显著的影响，高速动车组在有砟轨道的噪声要比在无砟轨道上的小，两者相差3～5dB（A）。(www.xing528.com)

2）现行标准主要基于普通铁路客车，其运行速度较低，不适用于高速铁路动车组。随着速度的提升，高速动车组的主要噪声源轮轨噪声、气动噪声和受电弓系统噪声随速度呈指数倍数增长，并且受电弓部位噪声的增长速度明显高于轮轨噪声和气动噪声。对人们噪声舒适度的影响主要评价指标为声暴露级，而声暴露级主要因素包括噪声强度和时间两方面。速度大幅提升的同时必然伴随运行时间的大量减少，因此噪声等级的设置需按照速度等级进行设置，对于高速运行车辆可适当放宽。研究表明：当高速动车组运行速度从200km/h增加到250km/h时，ISO 3095—2013规定的25m远、3.5m高标准测点车外噪声将增加4.3dB（A）；而当其速度从250km/h增加到300km/h或从300km/h增加到350km/h时，车外噪声增量约为3dB（A）。

3）高速动车组不同车型及不同区域噪声源分布差异较大。基于高速动车组车内噪声预测模型，对300km/h运行速度下，高速动车组车内噪声进行预测计算。为比较高速动车组不同车辆类型或车内区域对车内噪声的影响，在ISO 3381—2005规定的标准测点位置，司机室噪声要比普通中间车客室中部高8～10dB（A），头车客室噪声相对要高1～3dB（A），客室端部较客室中部要高2～3dB（A）；而350km/h运行速度下这种差异要大于300km/h运行速度下的差异。

4）国际上关于高速铁路噪声的相关标准都在伴随着研究的深入而不断地改进和完善，目前仍存在不完善的地方。例如UIC—660和TSI—2008对噪声要求最高速度为300km/h，并按不同速度等级进行划分，这与其最高运营速度相匹配。我国目前高速铁路车辆设计运营速度为350km/h，针对目前国内外标准中350km/h速度下相关要求的空白，需结合近几年的大量研究数据，分析研究制定适合的标准要求。