城市轨道交通运营噪音问题

城市轨道交通运营噪音问题重庆交通大学继续教育学院毕业设计论文题目城市轨道交通系统噪声影响现状分析班级15级城市轨道交通运营管理6班姓名李语嫣学号092161062022指导老师宿喜红城市轨道交通系统噪声影响现状分析及其防治对策研究摘要随着国民经济的发展，城市人口的增多，机动车急剧增长和城市布局的变化，各个城市的交通问题日益突出根据国内的经验，发展城市轨道交通就成为解决这一问题的很好出路，而旦作为国家基础设施建设的一部份，势必积极推动国民经济增长，并产生巨大的经济和社会效益随着城市轨道交通从地下走向地面，轨道交通的振动和噪声污染日益成为影响城市环境的突出因素，这在一定程度上制约着城市轨道交通的可持续发屣为了科学地评价城市轨道交通噪声对沿线环境的影响,避免形成城市又一公害，必须对其噪声声源的产生和传播途径进行解析,并制定出相应的对策，逐步解决或者降低轨道交通噪声，以便提供便捷的交通和舒适的工作生活环壕城市轨道交通噪声防治是一项综合性的系统工程，降低城市轨道交通系统的噪声应当从两反而考虑，即控制噪声源和噪声的传播途径本文针对城市轨道交通运行产生的噪声危害、国内外相关技术资料的调查、城市轨道交通噪声检测技术方法研究、轨道交通运行时轮轨间产生的噪声分类及城市轨道噪声防治的措施进行探讨关键词城市轨道交通噪声防治对策交通运输轨道车辆20世纪下半叶以来,随着城市经济F1益发展，人口的增加，城市区域不断扩大，由于流动噪声距离，并提出相应的规划设计要求，以满足城市区域环境噪声标准要求

（9）.建议按照声屏障等污染防治措施竣工验收的管理要求对于今后新建路线运营交接，必须进行环境评估后评价,避免在运营中产生不必要的纠纷参考文献1:曾经志超:城市轨道交通队城市发展和环境综合影响后评价（华东师范大学硕士学位论文，2022）彭华,杨广庆:城市轨道交通的噪声与振动及其控制措施（轨道工程学报，2001）3彭京川，2:杨宜谦，王潮:浮置板式轨道结果隔振效果分析（振动与冲击，2005）4:雷晓燕，圣小珍:铁路交通噪声与振动（科学出版社，2005）5:城市轨道交通噪声污染及防治措施（交通环保，2004）6:佟丽华:城市轨道交通噪声控制方法及其对策研充（城市公共交通，2005011/1212/12人口和汽车数量的猛增，城市交通量急剧增加，道路的相对有限性与汽车生产的相对无限性产生尖锐的矛盾，造成交通阻塞、事故频繁、能源过度消耗、尾气与噪声污染等一系列社会问题，行车姝乘车难，不仅成为市民工作和生活的一个突出问题，而且制约着城市经济的发展世界各国纷纷探索和思量如何走出困境，为城市经济发展提供新的经济增长点，在改善城市生态环境的同时，又满足城市居民出行的需要，缓解交通压力但是，任何事物都具有两面性，轨道交通带给城市人民巨大利益的同时，也产生一些不利的影响，噪声与振动是主要问题交通噪音:主要指机动车辆在市内交通干线上运行时所产生的噪声其他运输工具，飞机、火车、汽车等交通运输工具在飞行和行驶中所产生的噪音常见的交通噪声、船舶噪声等噪声问题

一、城市轨道交通噪音的危害随着城市轨道交通事业的迅猛发展，轨道交通的振动和噪声污染日益成为影响城市环境的突出因素城市轨道交通系统产生的环境噪声污染，特殊是当城市高架轨道交通在穿越城市市区时，其影响范围更广，危害性更大其结果使轨道沿线两侧居住的居民、医院、学校等深受其害，严重影响城市居民正常工作和生活噪声不仅影响车上乘客的舒适度，影响司乘人员的健康，危及行车安全，而旦还会影响路线附近人们的正常工作、学习和生活，对人体的神经、心血管、内分泌、呼吸消化等系统产生危害性影响，长期受到噪声的干扰，会引起头昏、头疼、听力损失、神经衰弱等病症当噪声达到一定程度时即可引起肌体损伤，浮现有害的生理和心理变化如噪声在40dBA以上，即可影响人们的生活工作，长期接触SOdBA以上的噪声则可出现听觉疲劳，听力下降，以至永久性损伤我们住宅楼楼紧邻地铁，列车经过时噪音很大“自从搬到这个小区来，我就没唾过一个塌实觉”近日，武汉地铁一号线京汉大道楼盘20多户业主集体投诉，称开辟商安装隔音罩的承诺成为了“空头支票”，居民长期饱受高分贝噪音污染，白日不敢开窗，晚上睡不塌实重庆地铁运营公司相关负责人介绍，该楼盘晚建于轨道交通一号线一期工程重庆市环境保护局相关人员表示，无论是地铁还是立交，是否安装隔音罩主要依据一个“先后原则”，若在地铁、立交建好后，沿线浮现了新的小区，按相关规定，屏音工程应由小区开辟商负责而是否建隔音罩，也不是单方面所能决定的，因为桥梁，轨道等工程在当初规划设计时就己把屏音工程考虑在内，也通过了国家规定的环保标渥若开辟商在当初售楼时随意许诺，买房人可以通过法律手段进行维权0上世纪90年代以来，由低频噪声引起的投诉儿乎占领了噪声投诉案件中的绝大部份低频噪声己逐渐成为威胁人们身心健康的新“都市病”低频噪声对人体生理的直接影响虽不如高频声那么明显，却会造成人体的慢性损伤，对人体健康产生长远影响，危害丝毫不亚于高分贝的中、高频噪声目前，临床上浮现“噪声病”既是由于噪声长期对机体各个器官产生的不良影响而引起的一种疾病因其总是被迫接受的，会对人的心理产生恶劣的影响，会使人烦恼、激动、易怒，甚至失去理智特别对于老年人来说，更会是一种难以忍受的折磨生活在一定强度振荡下的老年人，普遍存在睡眠不好、精神压抑的情况可以说噪声己成为一种公害

二、城市轨道交通噪声产生机理及分类城市轨道车辆运行噪声可分为轮轨噪声、车辆制动噪声、空气动力性噪声、受电弓噪声、车辆转向架振动噪声、结构物噪声、鸣笛噪声等除车辆运行时产生的噪声外，还有车辆上各种机电设备产生的噪声，它包括牵引机电、齿轮传动、空气压缩机、空凋、电磁噪声等

三、轨道车辆间的噪音分类

（一）轨道车辆运行时轮轨间产生的噪声分类

（1）滚动噪声由于车辆踏面和钢轨表面的粗糙，凹凸不平，钢轨表面伤痕，马鞍形磨耗及轮轨尺寸偏差等等原因，车辆在钢轨上运行不是单纯的滚动，而是滚动的同时在极小范围产生跳动，轮轨间浮现一定冲击，使钢轨的车轮产生强迫振动而发射出噪声

（2）冲击噪声轮轨冲击噪声是车轮通过钢轨接头、道岔部份以及车轮踏而擦伤剥离后在钢轨上运行时由于冲击而产生的噪声在轮轨冲击的瞬间，属于簧下分量的轮对在钢轨将在轮轨接触点产生巨大的冲击力，从而激励轮对、转向架和车体以及轨道产生振动，辐射出噪声从噪声源考虑，分为轨道振动和车轮振动而引起噪声两种情况采取焊接长轨取代较短钢轨，轮轨冲击噪声明显降低，但在钢轨焊缝处仍能产生冲亦冲击噪声与滚动噪声不同的是其冲击较大，而是不连续的

（3）磨擦噪声:磨擦噪声是车辆通过小半径曲线和道岔时产生的频率较高的刺耳的“吱吱”声轨道车辆为了能顺利通过曲线，补偿内外轨车轮行驶的距离差，在车轮踏面上设有斜度，并旦为在曲线区段有效利用踏而斜度，轨道内测加宽由于踏面是具有一定锥度的圆锥形，在内测踏面直径大于外踏直检当通过曲线时，虽然，外轨比内轨长，但因离心力的关系，轮对偏向外轨运行，使外恻车轮滚动长度比内测车轮大，利用轮径大小以适应内外轨长短不同的特点，避免车轮在轨面上产生滑动，而使车辆顺利通过曲线实际上在曲线区段，尽管车轮踏而有一定难度，车辆仍然不能以纯滚动通过P曲线，这正是产生强烈刺耳尖叫声的根本原因

（二）车辆制动时产生的噪声轨道车辆在进行制动时产生的尖叫声是一种强烈的高频噪声，这种噪声出现在装有踏面制动和铸铁闸瓦的轨道车辆上，丹麦的城市轨道车辆在距车轮

6.5m处测量制动产生的尖叫声的压级为95〃05dB,噪声的最大幅值浮现在

4.

5、5kHz频域内，当车速很低时，制动产生的尖叫声偶然发生，并且只是在制动的最后阶段发生，当气候干燥车辆进行制动时，由于车轮和闸瓦之间的磨擦而变热,制动时产生的尖叫声将频繁发生

（三）车辆使用设备产生的噪声轨道车辆上使用设备主要有:通风机、空气压缩机、牵引机电、逆变器等

（1）通风机产生的噪声通风机产生的噪声包括机械噪声和空气动力噪声两部份机械噪声是齿轮或者皮带传动产生的冲击、磨擦和排气管、机壳等振动引起的噪声空气动力噪声又可分为旋转噪声和涡流噪声当风机在一定压力条件下运转时，叶片周期性地打击空气质点，引起空气的压力脉动而形成为了周期性旋转噪声当风机运行时，叶轮表面会形成大量的气体涡流，这些气体涡流在叶轮界面分离时，即形成涡流噪声风机噪声的大小与风机的结构、型号、风量和风压等因素有关

（2）压缩机产生的噪声空气压缩机产生的噪声主要是由活塞杆和曲轴运转而引起的，其噪声的大小与压缩机的功率和主轴转速有直接联系

（3）牵引机电噪声牵引机电产生的噪声主要由机械噪声和磁性噪声组成，机械噪声主要是机电转子不平衡，磨擦力和轴承撞击、电刷振动等原因产生的磁性噪声普通是高频噪声，当电源不稳定时，由于磁场脉动引起定子、转子和机械结构的振动而产生

（四）车门、车窗和受电弓产生的噪声车门、车窗产生的噪声主要是由于轨道车辆在运行中轮轨冲击、振动和其他振动产生的受电弓噪声是通过导线的交叉和分叉处，由于磨擦而产生的，当受电弓的滑动板接触和离开导线时也会产生火花和电弧噪声

（五）车辆运行时产生的空气动力性噪声当车辆高速运行时，在车辆的周围和尾部会浮现湍流边界层和涡流区，这些区域气流是一个随时间产生复杂变化的湍流，湍流产生压力变化引起振动，而辐射噪声称为空气动力性噪声，其实质是由于车辆表面局部不平整而产生的湍流噪声和车辆表面湍流边界层产生的噪声车辆前部、驾驶室前窗等空气动力性噪声较大，多数表现为湍流噪声，而湍流边界层产生的噪声对车辆后部影响小些，空气动力性噪声对于低速车辆普通不明显，当速度达到160km/h以上时，空气动力噪声就成为主要噪声源之一六结构物噪声城市轨道交通在进入城市中心时，往往要采用高架路线或者地下隧道形式，以避免对路面交通产生干扰城市轨道车辆在通过高架路线、地下隧道或者路线上部建造物时，由于轮轨表面互作用而产生的振动，通过轨道、桥梁、地基等传递能量，从而导致桥梁、地下结构、附近建造墙壁的振动和辐射噪声对高架铁道叫桥梁噪声，对地下隧道及地下建造叫地下结构噪声，对车站及周围建造物则称为结构噪声，以上这些噪声统称为城市轨道交通结构物噪声高架路线噪声比其他噪声要高，最大可达120dB A对城市环境较大七鸣笛噪声

二、城市轨道车辆运行过程中需要不断鸣笛，其作用是在进出站、前进和后退时作为联络信号遇到行人穿过路线时需要紧急鸣笛，以示警告，确保安全鸣笛噪声虽然时间短，但因其具有较高声级，特殊是在夜间影响居民睡眠，对路线两侧居民及车站影响较大风笛噪声呈宽带特性，其声能主要集中在500Hz4kHz范围内，属于点声源风笛的指向性较差，在30m距离处，〜轴向和侧向声级差仅为6七dBA,在轴向5m处，噪声级达115dBA.

四、城市轨道交通噪声防治的措施降低城市轨道车辆噪声的方法不少，常用的方法要有两种:一是控制和减少声源处的噪声；二是在噪音的传递过程中对噪声进行控制和隔除控制和减少声源噪声的措施1改善轨道车辆转向架的振动性能，减轻簧下分量，以减少轮轨之间的作用力2在城市轨道路线上采用弹性扣件可以降低噪声2~9dB A.3在城市轨道路线上采用金属弹簧浮置板道床可以降低噪声16〃9dBA4控制轮轨噪声降低轮轨之间产生的噪声要对钢轨和车轮分别进行改进，钢轨方面采用的方法有:修整钢轨波状磨耗;除去钢轨剥落表面，以避免产生振动噪声:采用60公斤以上的钢轨或者无缝路线，提高稳定和抗震性能，消除车轮对轨道接头的冲击要使车轮发生噪声的振动尽快的衰减，可在城市轨道车辆中采用弹性车轮、消音车轮、衰减车轮等5用改变车轮结构的方法来改变噪声的发射性能，降低轮轨噪声国外一些国家的地铁车辆和电动摩托车，把制动盘放到轮辐上来减少噪声的发射如德国的地铁车辆就采用这种方法，试验证明对1000Hz以上的噪声有明显的改善，大约减少噪声5dB A摆布6车内使用的各种设备振动产生的噪声，除从设备本身采取措施外，在设备与车体连接部份加装隔振垫，以隔除设备的振动，减少设备振动激发车体振动常采用的隔振材料有:软橡皮、海绵状橡皮、中等硬度橡皮和带圈孔板状橡胶等7制动的形式对车轮表面的粗糙度影响很大，增加了轮轨噪声用合成闸瓦代替铸铁闸瓦，用盘形制动代替踏面制动，消除了踏面制动产生的踏面发热问题二声音传递过程中控制和隔除措施1隔音是减少车内噪声的主要措施车体单层墙的隔音大小与所用材料的质量、阻尼和频率有关双层墙由于中间有一层空气层，能起弹性作用，其隔音量较大车门和车窗的面积占整车面积的提高车门和车窗的隔音量和密封性能也是降低车内噪声的方法之一如果仅有良好的车体结构,而门和窗的孔隙处理不当，则隔音效果不会很好通常采用隔音方法有:车门和车窗采用双层玻璃；门板涂有防震、隔音阻尼材料；门缝和窗缝处填入管状橡胶等2在转向架两侧面设置隔音罩，对轮轨和制动噪声可以降低24dBA.3不管如何提高车体车门和车窗的隔音效果，〜总有一部份噪声要传到车内来，再加之车内各种设备产生的噪声，车内就形成一个声场，如果车体表而具有良好的吸声性能，当声能射入到车体侧墙车顶等部位时，就能吸收大部份声能，降低车内噪声轨道车辆上时常采有的吸音材料有多孔纤维板、聚氨基甲酸泡沫塑料、玻璃棉、毛毡等4声屏障是一种降低噪声的有效措施所谓声屏障是用隔声结构作屏障，设置于声源和接受点之间，阻挡噪声直接传播到接收点的降噪设备声波在空气中传播，碰到声屏障时会产生反射、透射和绕射三种现象当声波在声屏障边产生绕射现象时，会在声屏障后而形成生影区声屏障的减噪效果取决于绕射角的大小，而绕射角又与声屏障的高度、噪声源与屏障的距离有直接关系在城市轨道交通线和高架结构中使用声屏障可以阻隔所有主要声源的辐射传播日前国内用于城市轨道交通路线声屏障主要有普通直立式、半封闭式和全封闭式直立式高度普通为

2、

3.5m,半封闭式普通为

5.

5、

6.5n.普通路堤式声屏幕在声影区内的降噪效果在

7.6〃

0.9dBA,桥梁声屏障降噪效果在

8.

3、

9.6dBA之间〃全封闭式路堤声屏障降噪效果可以达到

27.8dBA.

五、结论

1.发展城市轨道交通必然要解决其噪声与振动问题，噪声与振动问题是相关的，在分析研究管理规划时，可采取综合管理措施

2.由于结构振动造成二次噪声辐射问题，是目前桥梁上建设声屏障无法解决的

3.进行了地铁地面及高架路线声屏障减噪效果评估，可为今后采取更有效的措施提供依据

4.目前普通采用一维有限声源模型计算高架轨道交通噪声直达声对沿线建造的影响，如何有效地计算城市高架轨道沿线的声场分布，从而为轨道交通的规划及其声屏障设计提供科学依据，是国内外环境领域工作者较为关注的问题

5.各国研究人员为了客观、公正的评价噪声对人群的影响，进行了广泛的调查和试验研究，将人群受干扰的程度，分别以噪声强度和人群的主观反应之间的相关关系本文只对城市轨道交通噪声的等效A声级等进行了客观量度，没有涉及噪声引起人的“烦恼度”、“愉悦度”等主观反应

6.建议长期检测随着城市轨道的发展，环境噪声、振动问题将日益突出，因此，长期、连续的环境检测是必要的建议路线周边环境声敏感点进行长期24小时在线检测，以便于为噪声管理提供科学依据

7.建议制定相应的国家标准尽管地铁运营产生噪声与振动不超过现行的环境标准，但是当列车通过时的噪声与振动明显高于背景噪声和振动时，仍然会引起大量的投诉；此外过车时的噪声与背景噪声相比，主要表现在

31.5To0Hz频段低频噪声明显高于背景噪声，该频段噪声主要由列车通过时房屋结构振动引起，属于低频“二次噪声”因此有必要进行专题研究并制定相关的“城市轨道交通噪声标准”以适应城市轨道交通发展的需要

8.噪声污染防治措施与建设应分别从建成区和规划区两方面考虑对于建成区，应考虑对污染源和环境保护目标采取控制措施；对于规划区，应合理划定保护目标与轨道路线的防。