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1、城市轨道交通列车噪声预测模型研究论文.freel,距轨面高1.5m;ΔLAK是考虑地面反射、吸收引起的衰减,绿化林带衰减,有低密度建筑物地区的衰减,屏障与地形衰减,相毗邻的建筑区衰减,声音沿轨道全长传播时的衰减等因素的噪声级修正量。某些特殊情形下必须考虑修正量,见表1。3列车噪声级的预测预测计算中主要考虑车辆运行噪声。该声源可视为有限长运动线声源。L′Aeq可按下式计算:式中:m为每小时列车流量;p为常数,通过类比并参考欧洲电车噪声预测方法中的取值,取p=1.24;n为噪声影响因子数目;Fi为噪声影响因子,其中F1为列车速度因子,F2为轨道坡度因子,F3为钢轨不平顺因子,F′3为钢轨
2、打磨因子,F4为列车使用时间因子,F5为轨道使用时间因子,F6为列车编组状况因子。4噪声影响因子分析1)L′Aeq与列车流量的关系L′Aeq,m=10lgm1.24(7)式中:m为每小时经过轨道断面的列车数量,m∈1,70。2)L′Aeq与速度的关系列车速度与钢轨类型有关。这一因子与噪声级的关系为:L′Aeq,v=10lgF1=10lgvx(8)式中:v为列车速度,v∈1,80;x为指数,通过查表确定。3)L′Aeq与轨道坡度的关系L′Aeq,s=10lgF2=10lg100.001s=0.01s(9)式中:s为轨道的纵向坡度,取0~60‰。4)L′Aeq与轨道不平顺及钢轨打磨的关系
3、钢轨不平顺与等效声级的关系如下:L′Aeq,l=10lgF3=10lg10-0.01(3+l)=-0.1(3+l)(10)式中:l∈1,30,其变化范围来源于既有轨道不平顺的现场实测,当l30cm时,取l=lmax=30cm。对钢轨未打磨以及打磨后测量得到的两组数据进行相关和回归分析,得到钢轨打磨对噪声级的影响。仅当一辆单列打磨车打磨后,钢轨打磨因子才起作用。L′Aeq,b=10lgF′3=10lg10-0.002v=-0.002v(11)5)L′Aeq与列车使用时间的关系旧列车由于不良的机械状况产生了列车与轨道之间不确定的附加振动,使轨道交通噪声级变大。L′Aeq与列车使用时间的关
4、系如下:L′Aeq,tr=10lgF4=10lgT0.08tr(12)式中:Ttr为列车的使用时间,Ttr∈1,15。6)L′Aeq与轨道使用时间的关系虽然速度因子F1与轨道类型有关,但是F1没有充分考虑线路状况对列车运行噪声级的影响。统计分析表明,在预测模型中引入线路状况影响因素是有必要的。线路状况因子与线路建成或重建后的时间有关。它与列车运行噪声级的关系为:L′Aeq,trl=10lgF5=10lgT0.62trl(13)式中:Ttrl为线路建成或重建后投入使用的时间,Ttrl∈1,30。7)L′Aeq与列车编组的关系L′Aeq与列车编组的关系表示如下:L′Aeq,p=10lgF
5、6=10lg(F6,1+F6,2+…+F6,n)1.7(14)式中:F6,i表示不同类型列车影响的子因素。F6,i对噪声的影响可表示为矢量{Pi}与权重系数矩阵{Vi}的乘积。L′=10lg(F)1.7=17lg(P)·(V)(15)5噪声预测值与实际值的对比长春轻轨1号线于2002年开始运营。该工程线路贯穿长春中西城区,地面线占90%,高架线占10%。列车是长春客车厂引进德国技术生产的新型电动客车。轻轨环线列车设计速度为30km/h,最大速度为80km/h,发车间隔10min,两节车厢编组。长春工业大学附近的测点位于距轨面高1.5m、离开轨道中心线7.5m处,测试时列车运行速度为3
6、0km/h。通过预测模型可预测测点处的等效噪声级。由各影响因子预测轻轨车辆行驶的等效声级为:由式(7)得L′Aeq,m=10lgm1.24=9.649dB,其中m=6。由式(8)得L′Aeq,v=10lgvx=26.588dB(v=30km/h,通过类比取x=1.8)。噪声测试时轻轨列车及线路投入运行不到2年并且轨道平坦,轨道不平顺和轨道坡度产生的影响非常小,可以忽略不计。由式(12)得L′Aeq,tr=10lgT0.08tr=0.24dB(Ttr=2a);由式(13)得L′Aeq,trl=10lgT0.62trl=1.866dB(Ttrl=2a);由式(15)并通过类比选用以下参考
7、模型:L′Aeq,i=17lg(Pi)·(Vi)=17lg(Pm2)·(Vm2)=因此,测点处1h等效连续噪声级的预测值为:L′Aeq,1h=L′Aeq,m+L′Aeq,v+L′Aeq,tr+L′Aeq,trl+L′Aeq,p=53.87dB实测结果为:列车通过时测点1min的等效声级为64.36dB(A),经式(4)换算得1h等效声级为54.36dB(A)。将预测结果与实测数据进行对比,误差为0.49dB(A),小于1dB(A),预测结果与测试数据吻合良
