城市軌道交通噪聲影響預(yù)測(cè)的相關(guān)研究

李颯 趙勇田

摘 要：城市軌道交通在城市交通問(wèn)題的解決中發(fā)揮著重要的作用，所以在城市交通體系的建設(shè)和發(fā)展中，需要對(duì)軌道交通做重點(diǎn)規(guī)劃和設(shè)計(jì)。就目前的城市軌道交通運(yùn)行實(shí)踐來(lái)看，噪聲對(duì)交通運(yùn)行的質(zhì)量和安全有顯著的影響，所以在規(guī)劃設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要通過(guò)合理的措施來(lái)規(guī)避噪聲。從目前的實(shí)踐研究來(lái)看，要有效地規(guī)避噪聲，一項(xiàng)重要的措施是進(jìn)行噪聲的預(yù)測(cè)，掌握影響造成預(yù)測(cè)的具體因素，并在預(yù)測(cè)實(shí)踐中對(duì)具體因素進(jìn)行控制，這樣，城市軌道交通噪聲影響預(yù)測(cè)的結(jié)果準(zhǔn)確性會(huì)更加的突出。文章對(duì)城市軌道交通噪聲影響預(yù)測(cè)做相關(guān)研究，旨在為實(shí)踐工作的開展提供幫助。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通;噪聲影響;預(yù)測(cè)

軌道交通在運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)不可避免地產(chǎn)生噪聲，不過(guò)采取相應(yīng)的措施將噪聲控制在一定范圍內(nèi)，噪聲對(duì)行車安全的影響可以有效控制。現(xiàn)階段，要有效地對(duì)噪聲進(jìn)行控制，首先要對(duì)噪聲進(jìn)行預(yù)測(cè)，因?yàn)轭A(yù)測(cè)噪聲的結(jié)果是噪聲控制策略設(shè)計(jì)和實(shí)施的重要依據(jù)。從現(xiàn)實(shí)分析來(lái)看，影響噪聲預(yù)測(cè)的因素是比較多的，比如預(yù)測(cè)的方法、預(yù)測(cè)模型的建立等，所以在實(shí)踐中，為了更好地預(yù)測(cè)噪聲，同時(shí)為了更加全面的實(shí)施噪聲控制，需要將噪聲預(yù)測(cè)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行討論與分析。

一、城市軌道交通噪聲的產(chǎn)生

在城市軌道交通的噪聲預(yù)測(cè)中，要有效地預(yù)測(cè)噪聲，需要對(duì)噪聲的來(lái)源有清楚地了解，這樣，預(yù)測(cè)的時(shí)候，具體的內(nèi)容等會(huì)更加明確[1]。就現(xiàn)階段的分析研究來(lái)看，城市軌道交通噪聲的產(chǎn)生主要有以下途徑：

（1）鋼軌與車輪之間的摩擦振動(dòng)。鋼軌與車輪之間的摩擦振動(dòng)是不可避免的，但是這種摩擦振動(dòng)具有可控性，比爾對(duì)鋼軌的鋪設(shè)進(jìn)行控制，對(duì)鋼軌的材質(zhì)等進(jìn)行控制，摩擦水平可以控制在一定范圍內(nèi)。

（2）機(jī)車自身運(yùn)行所發(fā)出的聲音。就軌道交通的具體運(yùn)行來(lái)看，其速度比較快，所以會(huì)與空氣摩擦出現(xiàn)比較明顯的噪聲，尤其是在地下行駛的時(shí)候，因?yàn)榈叵驴臻g具有密閉性，摩擦?xí)拥娘@著，所以噪聲也會(huì)更大。

（3）機(jī)車與路橋的共振。從軌道交通的具體建設(shè)來(lái)看，部分線路會(huì)利用架橋的方式，車體在橋上運(yùn)行的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)共振，這種共振也會(huì)出現(xiàn)噪聲，而且會(huì)導(dǎo)致噪聲的放大。總的來(lái)講，軌道交通噪聲產(chǎn)生的途徑是多樣的，所以在預(yù)測(cè)的時(shí)候需要做好多方面的工作。

二、城市軌道交通噪聲預(yù)測(cè)的影響因素

從上述的分析來(lái)看，城市軌道交通噪聲的產(chǎn)生途徑是多樣的，所以在進(jìn)行噪聲預(yù)測(cè)的時(shí)候需要做多方面的分析。就目前的研究來(lái)看，在噪聲的預(yù)測(cè)中，具體的影響因素主要有以下幾個(gè)方面。

第一是造成的來(lái)源確定。在噪聲的預(yù)測(cè)中，預(yù)測(cè)值應(yīng)該是軌道交通運(yùn)行中噪聲的綜合值，所以在來(lái)源不確定的情況下會(huì)忽略部分噪聲，如此一來(lái)，具體的預(yù)測(cè)結(jié)果會(huì)和實(shí)際噪聲產(chǎn)生有顯著的差異[2]。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，某一段軌道交通的具體運(yùn)行包括地下運(yùn)行與地上運(yùn)行兩部分，其中地上運(yùn)行還涉及一小段橋梁，基于這樣的現(xiàn)狀，在進(jìn)行噪聲預(yù)測(cè)的時(shí)候，除了要將一般的預(yù)測(cè)內(nèi)容涵蓋為，還需要考慮在橋梁段因?yàn)楣舱穸龃蟮脑肼?，如果未將其?jì)入其中，最終的噪聲預(yù)測(cè)值是偏小的。

第二是噪聲預(yù)測(cè)的模型構(gòu)建。在預(yù)測(cè)噪聲的過(guò)程中，最為有效的方法是模型分析法，所以構(gòu)建模型是非常必要的。在具體的模型構(gòu)建中一方面需要明確預(yù)測(cè)的內(nèi)容，另一方面需要明確造成產(chǎn)生的具體原因，并基于原因分析相關(guān)的要素，這樣，預(yù)測(cè)模型中的個(gè)數(shù)據(jù)指標(biāo)之間的關(guān)系會(huì)更加清楚[3]?；诰唧w的關(guān)系進(jìn)行模型的構(gòu)建，模型在實(shí)踐中的利用價(jià)值會(huì)更加突出?？傊?，模型構(gòu)建是否完善會(huì)直接影響噪聲預(yù)測(cè)，因此需要對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)調(diào)。

第三是噪聲預(yù)測(cè)的方法。從現(xiàn)階段的具體分析來(lái)看，噪聲預(yù)測(cè)的方法對(duì)具體的預(yù)測(cè)結(jié)果也有顯著的影響，所以在預(yù)測(cè)過(guò)程中，需要基于設(shè)計(jì)情況進(jìn)行科學(xué)的方法選擇，這樣，方法優(yōu)勢(shì)會(huì)被更加充分的發(fā)揮，最終的預(yù)測(cè)結(jié)果也會(huì)更具參考性和指導(dǎo)性。

三、噪聲預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性提升的措施

上文對(duì)噪聲預(yù)測(cè)的具體影響因素進(jìn)行了分析，從因素判斷來(lái)看，要有效地提升噪聲預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，需要基于具體的要素進(jìn)行措施的設(shè)計(jì)與利用。以下是基于實(shí)踐情況研究所得的獲得準(zhǔn)確噪聲預(yù)測(cè)結(jié)果的方式與方法。

（一）構(gòu)建完善的噪聲預(yù)測(cè)內(nèi)容體系

上文提到，內(nèi)容是否完善對(duì)噪聲預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性有顯著的影響，所以在預(yù)測(cè)實(shí)踐中，為了獲取更加準(zhǔn)確的結(jié)果，需要強(qiáng)調(diào)完善內(nèi)容體系的構(gòu)建[4]。從內(nèi)容體系的具體建設(shè)來(lái)看，需要注意如下的內(nèi)容：

（1）基于普遍標(biāo)準(zhǔn)確定噪聲的基本來(lái)源，這樣可以構(gòu)建其晚上的基礎(chǔ)噪聲預(yù)測(cè)框架。

（2）對(duì)需要預(yù)測(cè)的軌道交通段進(jìn)行具體的分析，確定其是否存在特殊的運(yùn)行區(qū)域，如果有，需要基于特殊區(qū)域進(jìn)行預(yù)測(cè)內(nèi)容的增加。

（3）對(duì)不同預(yù)測(cè)內(nèi)容的具體成因進(jìn)行分析，并對(duì)具體的因素做明確。比如軌道交通機(jī)車在運(yùn)行的過(guò)程中，其與空氣的摩擦振動(dòng)和空氣密度、機(jī)車速度以及機(jī)車的形狀等有關(guān)，所以在內(nèi)容體系的建設(shè)中，需要基于具體的影響要素做衡量指標(biāo)確定。如此一來(lái)，噪聲預(yù)測(cè)內(nèi)容體系的完善性會(huì)更加的突出。

（二）科學(xué)構(gòu)建噪聲預(yù)測(cè)模型

在噪聲預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性的具體提升中，構(gòu)建科學(xué)的噪聲預(yù)測(cè)模型也是非常必要的。就目前的資料分析來(lái)看，模型的構(gòu)建需要強(qiáng)調(diào)如下內(nèi)容：

（1）需要確定噪聲產(chǎn)生的具體因素，比如軌道的平鋪效果、機(jī)車車體的形狀、空氣的密度、材料自身的性能都是影響噪聲的具體因素，所以需要對(duì)這些因素進(jìn)行明確。

（2）需要掌握各要素之間的關(guān)系[5]。比如機(jī)車車體的形狀與噪聲的關(guān)系、軌道平復(fù)效果與噪聲的關(guān)系等。從實(shí)施分析來(lái)看，流線型差的車體會(huì)導(dǎo)致其與空氣有更大的接觸面，這樣，摩擦?xí)龃?，相?yīng)的噪聲也會(huì)增大。所以要對(duì)車體進(jìn)行合理地控制。

（3）基于各要素之間的關(guān)系進(jìn)行模型的建立?；诟饕刂g的關(guān)系，以函數(shù)為基本參考進(jìn)行模型的建設(shè)，這樣，模型自身的穩(wěn)定性以及可利用價(jià)值會(huì)明顯加大。總之，科學(xué)完善的噪聲預(yù)測(cè)模型對(duì)最終的噪聲分析有顯著的效果，所以需要強(qiáng)調(diào)此內(nèi)容。

（三）針對(duì)性選擇預(yù)測(cè)方法

在噪聲的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)中，第三個(gè)重要的因素是測(cè)試方法，所以需要對(duì)測(cè)試方法的具體選用進(jìn)行分析。從當(dāng)前掌握的資料來(lái)看，不同測(cè)試方法的側(cè)重點(diǎn)不同，可操作性也有顯著的差異，所以要準(zhǔn)確地使用方法，需要強(qiáng)調(diào)如下內(nèi)容：

（1）方法的分析與明確。所謂的方法分析與明確具體指的是需要對(duì)不同的方法做清晰的掌握，明確方法的名稱、實(shí)施的要素以及具體的影響等，這樣可以實(shí)現(xiàn)方法的準(zhǔn)確認(rèn)知。

（2）方法的對(duì)比分析。通過(guò)方法的對(duì)比分析可以發(fā)現(xiàn)不同方法的側(cè)重點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，這對(duì)于突出認(rèn)知方法利用價(jià)值意義顯著[6]。

（3）匹配測(cè)試方法和具體的測(cè)試內(nèi)容。在預(yù)測(cè)中，不同的情況需要選擇不同的方法，基于測(cè)試的內(nèi)容進(jìn)行測(cè)試方法的適應(yīng)性分析，確定方法的具體效果，這可以為方法的科學(xué)提供幫助。（4）針對(duì)具體選擇的方法進(jìn)行預(yù)測(cè)，這樣可以獲得具體的預(yù)測(cè)效果。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，軌道交通在運(yùn)行的過(guò)程會(huì)不可避免地產(chǎn)生噪聲，一定范圍內(nèi)的噪聲不會(huì)對(duì)行車造成影響，但是當(dāng)噪聲超出一定標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候，不僅軌道交通自身運(yùn)行的安全性等會(huì)大受影響，乘客的乘車體驗(yàn)也會(huì)顯著下降，所以說(shuō)軌道交通的噪聲影響是非常大的。為了控制噪聲，一般需要對(duì)噪聲進(jìn)行預(yù)測(cè)，當(dāng)預(yù)測(cè)結(jié)果在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的時(shí)候可以不做措施利用，而一旦預(yù)測(cè)結(jié)果超過(guò)的標(biāo)準(zhǔn)，就需要采取相關(guān)的控制措施，因此說(shuō)預(yù)測(cè)結(jié)果是噪聲控制措施采取的基本指導(dǎo)?；诖耍瑸榱擞行У乜刂圃肼?，減少其對(duì)軌道交通以及乘客的具體影響，強(qiáng)調(diào)噪聲的相關(guān)控制非常必要。

參考文獻(xiàn)：

[1]王晨.城市軌道交通高架線路噪聲預(yù)測(cè)簡(jiǎn)化模型的建立及驗(yàn)證[J].城市軌道交通研究，2019，22（8）.

[2]張燕，彭思源.基于瞬時(shí)邊界元的軌道交通高架槽形梁橋聲輻射特性及影響分析[J].城市軌道交通研究，2019（8）：59-62.

[3]滿鵬，胡新濤.城市軌道交通車輛段上蓋開發(fā)環(huán)境影響分析[J].環(huán)境與發(fā)展，2019（5）：9-10.

[4]張?zhí)扃?，羅雁云，周力.腹板開孔對(duì)軌道交通箱梁振動(dòng)噪聲的影響[J].交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào)，2019（4）：35-46.

[5]張領(lǐng)艷，趙朋.車速、車流量對(duì)交通噪聲預(yù)測(cè)結(jié)果的影響分析[C].環(huán)境工程2018年全國(guó)學(xué)術(shù)年會(huì)，0.

[6]宋曉東，石宇，李奇.基于頻域和時(shí)域振動(dòng)模型的軌道交通橋梁噪聲預(yù)測(cè)對(duì)比分析[J].振動(dòng)工程學(xué)報(bào)，2018（3）.

作者簡(jiǎn)介：李颯（1984—），女，河北石家莊人，主要從事環(huán)境影響評(píng)價(jià)以及模型研究工作。

*通訊作者：趙勇田（1982—），男，河北石家莊人，主要從事環(huán)境影響評(píng)價(jià)以及模型研究工作。