日本高速铁路噪声预测方法

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1、万方数据铁道劳动安全卫生与环保200r7年第34卷l期纂黛蠢砖赣劫；il_i¨文章编号：10∞一1197(枷7)0l一∞35一舛日本高速铁路噪声预测方法焦大化(铁道科学研究院环控劳卫研究所，北京100081)摘要：日本在设计、建设北陆新干线时采用的高速铁路噪声预测方法，是根据高速铁路噪声的特点，按车辆下部噪声、构筑物噪声、集电系噪声、车辆上部空气动力噪声分别计算后合成，预测受声点处的噪声级。该方法对我国高速铁路和客运专线铁路的噪声预测有一定参考价值。关键词：高速铁路噪声；客运专线噪声；铁路噪声预测中圈分类号：x略9．1文献标识码：B1前言由于我国尚无已建成和投入运营的高速

2、铁路或客运专线铁路，缺乏对实际运行状态下列车辐射噪声的特性研究和测量数据，目前尚未制订适合我国高速铁路噪声预测的标准方法。日本在这一领域做了许多工作，具有代表性的是日本在建设北陆新干线时为预测高速列车运行噪声采用的方法(以下文中简称为北陆方法)。为了学习和借鉴日本的高速铁路噪声预测方法，本文对北陆方法做一简要介绍。高速铁路噪声与中、低速铁路噪声不同，除了轮轨噪声外，增加了车体和集电系统的空气动力噪声。由于高速铁路的高架结构所占比例较大，使高架结构产生的二次结构噪声成为重要的组成部分。为了提高噪声预测的可靠性，对高速铁路噪声的预测应结合其特点建立相应的预测模式。收稿日期：2

3、006一11．22作者简介：焦大化(1945一)，男，北京人，副研究员，长期从事铁路噪声振动的评价、预测、控制和标准的研究。北陆方法的建立基本符合这一要求。2噪声预测模式北陆方法将列车运行产生的噪声分成4个部分，如图1所示，分别为：(1)车辆下部噪声；(2)构筑物噪声；(3)集电系噪声；(4)车辆上部空气动力噪声。分别计算受声点处接受的每一部分噪声声级后，再采用能量和的方法计算总的噪声声级。该方法对我国高速铁路和客运专线铁路的噪声预测有一定参考价值。空气动力噪声地面图1高架区段铁路噪声的组成高架区间的列车运行噪声中，由于高架结构振动产生的二次辐射噪声是重要的组成部分，在计

4、算中不能忽视。北陆方法在总的声级计算中包含构筑物噪声，如式(1)所示。L总=10lg(100’1L矗+100‘1上5+100’1b+100‘1L^)(1)式中：￡。——车辆下部噪声(dB)；￡。——构筑物噪声(dB)；35万方数据万方数据铁道劳动安全卫生与环保2007年第34卷1期式中：L¨。——单位长线声源构筑物直接辐射噪声的声功率级(dB)；L¨：——单位长线声源地面反射的构筑物噪声的声功率级(dB)；卜一列车长度(m)；rsl——受声点到高架桥下面中心的直线距离(m)；r。：——受声点到高架桥虚声源的直线距离(m)。￡咖=￡¨m260+20lg盎(7)式中：L¨h瑚

5、——列车速度260kIIl，h时的构筑物直接辐射噪声的声功率级(dB)；秽——列车运行速度(k“h)。￡Ⅳ．s2=￡Ⅳ．s1—1(8)E2系和200系的列车长度如表2所示，列车速度260kIIl，h时构筑物单位长线声源直接辐射噪声声功率级工¨h瑚的取值如表3所示。表3E2系和2∞系的￡w斌．，。，dB3．3集电系噪声集电系噪声，是指弓网摩擦产生的噪声和受电弓高速运行产生的空气动力噪声。北陆方法将其视为无指向性的点声源。声源的计算位置为运行轨道中心线轨面以上5m处，如图4所示。L的计算如式(9)、式(10)所示。。=k，一，-+·o-g(吉+南)一△三P+△口(9)式中：￡

6、Ⅳ．，——单个集电系噪声声功率级(dB)；r，——受声点到正面集电系的直线距离(m)；戈——两受电弓之间的距离(m)；受声点地面图4集电系噪声辐射示意图△￡，——障碍物引起的声衰减(dB)；△口——地表面影响的修正值(dB)。￡眦=￡附删+60lg蠢(10)式中：L甲．P．侧——列车速度260klIl／h时的集电系噪声声功率级(dB)；口——列车运行速度(kIIl，h)。列车速度260k—h时的￡甲．h瑚，E2系取值为111．5dB，200系取值为114．5dB。E2系和200系的两受电弓之间距离菇，8辆编组为50m，12辆编组为150m。3．4车辆上部空气动力噪声对于车

7、辆上部空气动力噪声，北陆方法将其视为无指向性的有限长线声源。长为z(m)、运行速度为凹(k“h)的列车通过受声点时，列车中部处于受声点正向时的噪声声级最大，记为厶．一，或简记为￡。。车辆上部空气动力噪声源位置及噪声传播到受声点的途径如表4和图5所示。L的计算如式(11)、式(12)所示。表4上部空气动力噪声声源位置f，m¨k．⋯⋯g(和tan击)一△己^+△口(11)式中：三¨——单位长线声源车辆上部空气动力噪声声功率级(dB)；r^——受声点到车辆上部的直线距离(m)；37万方数据铁道劳动安全卫生与环保2007年第34卷l期