控制高速列车环境噪声的对策
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高速铁路建设方案的环境噪声评估引言随着现代化交通的发展,高速铁路在我国的建设成为了一个重要的发展方向。
然而,高速铁路建设所带来的环境噪声问题也逐渐引起了人们的关注。
本文将探讨高速铁路建设方案的环境噪声评估,并提出一些解决方案。
一、高速铁路建设对环境噪声的影响高速铁路建设对环境噪声产生了显著的影响。
首先,高速列车的运行速度较快,产生的噪声也较大。
其次,高速铁路通常经过城市和居民区,会给周边居民带来噪声污染。
此外,高速铁路的建设过程中,如挖掘隧道、铺设轨道等工作也会产生噪声。
因此,高速铁路建设方案的环境噪声评估势在必行。
二、高速铁路建设方案的环境噪声评估方法1. 噪声源的识别与测量在进行环境噪声评估时,首先需要对高速铁路建设中的噪声源进行识别与测量。
这些噪声源包括列车运行时的轮轨噪声、车体噪声以及建设过程中的施工噪声等。
通过精确测量噪声源的声级和频谱特征,可以为后续的评估工作提供准确的数据基础。
2. 噪声传播模型的建立噪声传播模型是评估高速铁路建设方案环境噪声的重要工具。
常用的噪声传播模型包括点源模型、线源模型和面源模型等。
通过建立合适的噪声传播模型,可以预测高速铁路建设对周边环境的噪声影响范围和强度。
3. 噪声暴露评估噪声暴露评估是评估高速铁路建设方案环境噪声的关键步骤。
通过对周边居民区域的噪声暴露情况进行调查和测量,可以了解高速铁路建设对居民的噪声影响程度。
同时,还需要考虑噪声对人体健康的潜在影响,如睡眠质量下降、心理压力增加等。
三、高速铁路建设方案环境噪声评估的挑战与解决方案1. 数据获取的困难高速铁路建设方案环境噪声评估需要大量的实测数据支持,但数据获取常常面临困难。
为解决这一问题,可以采用无人机等遥感技术进行数据采集,同时结合地理信息系统(GIS)等技术进行数据处理和分析。
2. 噪声源的复杂性高速铁路建设中的噪声源种类繁多,且具有复杂的传播特性。
为解决这一问题,可以借助数值模拟方法对噪声传播进行预测,同时结合实测数据进行验证和修正。
高速铁路交通噪声与污染控制技术高速铁路的建设使得人们的出行变得更加快捷、便利,然而伴随着高速铁路的运营也带来了一些问题,其中之一就是噪声和污染。
在高铁经过城市或者居民区时,高铁的噪声会对周边的居民产生影响。
同时,高铁运营所排放的有害气体也会对环境造成污染。
因此,高速铁路交通噪声与污染控制技术的研究和开发显得尤为重要。
一、高速铁路交通噪声1. 噪声产生原因高速铁路产生噪声的主要原因是轮轨交互作用和空气阻力,其中轮轨交互作用会在高速铁路的曲线或者较大坡度的路段上产生明显的噪声。
此外,列车和隧道的通风装置也会产生一部分噪声。
2. 噪声对人体健康的影响高速铁路噪声对人体健康的主要影响是睡眠质量和心理健康。
睡眠质量是人体保持健康的重要条件之一,长期处于高噪声环境下容易引起失眠、记忆力减退等身体问题。
噪声还会使人产生焦虑、紧张等心理问题,在严重的情况下会产生心理压抑等问题。
3. 噪声控制技术为了降低高速铁路产生的噪声,需要采取相应的噪声控制技术。
目前已经有一些控制噪声的措施,包括隔声屏障、隔振垫、轮轨间隙调整、降低列车速度等。
其中,隔声屏障是当前最为常见的噪声控制技术。
隔声屏障通过阻挡噪声的传播路径来实现噪声控制。
然而,由于隔声屏障需要占用一定的空间,因此在高速铁路沿线应用隔声屏障时需要慎重考虑。
二、高速铁路交通污染1. 污染产生原因高速铁路产生污染的主要原因是列车排放的废气和噪声。
列车排放的废气中含有NOx、SO2等有害物质,这些有害物质会对周围的环境和人体造成危害。
2. 污染对环境和人体健康的影响高速铁路污染会对环境和人体健康产生严重的影响。
之前提到的有害物质会对空气和土壤造成污染,进而影响生态环境。
同时,人体长时间暴露在这些有害物质中,也会产生诸如呼吸道疾病、心血管疾病等健康问题。
3. 污染控制技术目前,控制高速铁路污染的方法主要包括两种:一是使用低污染列车或者更环保的能源,二是对列车排放的废气进行处理。
高速列车减震降噪改善措施计划摘要:随着高速列车在全球范围内的普及和使用,减震降噪措施变得尤为重要。
本文将讨论高速列车减震降噪的重要性,并提出一项综合的改善措施计划,旨在提高乘客的舒适度和减少噪音对周围环境的影响。
引言:高速列车是现代交通体系中的重要组成部分,它们以其高速度和便捷性在全球范围内受到广泛欢迎。
然而,高速列车在运行过程中产生的震动和噪音问题严重影响了乘客的舒适度,也对周围环境产生了不利影响。
因此,采取相应的减震降噪措施成为一项紧迫的任务。
1. 减震改善措施高速列车的减震改善措施是解决震动问题的关键。
以下是一些具体措施:1.1 车体减震系统的升级:通过改进车体结构、增加减震器和阻尼器的数量,以及合理设计车体连接点,可以降低车体震动,提高乘客的舒适度。
1.2 设计优化:采用轻量化材料和减震材料可以有效减少车体和部件的震动传递,从而减少轮轨冲击和噪音的产生。
1.3 车轮轮对的改进:改善车轮和轮轨之间的摩擦和排水性能,减少碰撞和噪音。
2. 降噪改善措施降低高速列车噪音对乘客和周围环境的影响也非常重要。
以下是一些具体措施:2.1 减少边界噪音:通过增加隔音层、改善车窗、车门和连接部件的密封性,减少外界噪音对车厢内的渗透。
2.2 噪音隔离措施:在列车和轨道之间增加噪音隔离层,有效隔离噪音的传播和反射。
2.3 引擎和风扇的优化:通过改进引擎和风扇的设计,降低噪音产生的频率和强度。
3. 综合改善措施减震和降噪并非单独存在,相反,它们需要相互配合以获得更好的效果。
以下是一些综合改善措施:3.1 系统集成:将减震和降噪措施系统集成在一起,形成一个协同工作的系统,提高效果和可操作性。
3.2 数据分析和优化:利用传感器和数据分析技术,监测高速列车的震动和噪音水平,并优化控制策略以实现最佳效果。
3.3 制定标准和监管:建立相关的国际标准和监管机构,确保高速列车减震降噪措施的安全性和有效性。
结论:高速列车减震降噪改善措施计划是确保乘客舒适以及保护周围环境的重要一环。
高铁车厢内外噪声控制技术研究随着高铁的迅猛发展,高速铁路成为人们出行的重要选择。
然而,高铁的噪声问题日益凸显,引起了广泛的关注。
高铁车厢内外噪声对乘客造成的影响不能忽视。
因此,对高铁车厢内外噪声的控制技术进行研究具有重要意义。
本文将就高铁车厢内外噪声控制技术的研究进行探讨。
高铁车厢内噪声主要源于轮轨喉音、电机振动和风噪等。
减少车厢内噪声的方法可以从减少噪声源、隔音降噪和音频处理技术三个方面进行考虑。
减少噪声源主要包括优化轮轨设计、改善电机结构和提高风噪的防护措施。
隔音降噪可以通过采用隔音材料、隔音门窗和隔音装置等手段来降低车厢内的噪声传递。
音频处理技术可以通过声学算法对车厢内的噪声进行实时分析和处理,包括主动噪声控制和自适应噪声控制等。
在高铁车厢外噪声的研究中,主要通过优化列车外形和降低运行速度来减少刺耳的轨道噪声。
轨道噪声主要来自于车轮与轨道之间的相互作用,因此通过优化轨道的设计和加装噪声降低装置,可以有效降低噪声水平。
此外,优化列车外形也是减少车厢外噪声的重要方法,通过改善车身材料和减少空气动力学噪声,可以减少列车运行时的噪声产生。
降低列车运行速度也是一种有效控制车厢外噪声的手段,减少列车与空气之间的摩擦带来的噪声。
除了以上的技术措施,还可以采用人工智能技术来对高铁车厢内外噪声进行控制。
通过智能感知和数据处理,可以实现对车厢内外噪声的实时监测和分析,从而更精准地控制噪声的产生和传播。
人工智能技术还可以应用于噪声检测与定位、噪声识别与分类、噪声预测与控制等方面,进一步提高高铁车厢噪声控制的效果。
此外,人们对高铁车厢内外噪声控制的需求也越来越高。
高铁列车已经成为人们出行的重要交通工具,乘客对舒适的旅行环境的要求也在不断提高。
因此,高铁车厢内外噪声控制技术的研究和应用,不仅可以提升乘客的旅行体验,还能有效改善铁路交通的环境品质。
总结起来,高铁车厢内外噪声控制技术的研究对于提升高铁列车的运行质量和乘客的旅行体验具有重要意义。
高铁工程噪音污染防治方案一、噪音污染的概念和影响随着城市化进程加快,交通工具的运行和道路交通量的增加,城市噪音污染日益加重。
其中,高铁工程作为城市交通建设的一部分,也带来了一定程度的噪音污染。
噪音污染对人体健康和生活质量产生了严重影响,同时也影响了野生动物的生存和生活环境。
因此,高铁工程噪音污染的防治是一项重要的任务,需要采取科学有效的措施来减少和控制噪音污染。
二、高铁工程噪音源分析1.高铁列车的噪音源:高铁列车在运行时会因为接触轨道产生摩擦噪音,同时,高速行驶时也会产生空气流动噪音。
2.高铁线路的噪音源:高铁线路的建设往往需要进行土地平整和挖掘工程,这些机械作业也会产生一定的噪音。
3.高铁站点的噪音源:高铁站点的建设和运营过程中,包括列车进站、停靠、开车等动作也都会产生相应的噪音。
三、高铁工程噪音污染防治方案1.科学规划和布局:在高铁工程的规划和布局阶段,应该充分考虑降低噪音污染的措施。
例如,尽量避开住宅区、文化设施和生态保护区,减少噪音对居民和生态环境的影响。
2.采用低噪音技术:对于高铁列车和线路的建设,可以采用降噪技术,例如在轨道表面加装隔音材料、在列车车轮上添加减振装置等,以减小摩擦和空气流动产生的噪音。
3.合理控制列车速度:高速行驶的列车产生的噪音往往比较大,因此可以通过合理控制列车的速度来减小噪音的影响,尤其是在进入城市或者靠近居民区域时,应该降低列车的速度。
4.强化线路维护管理:及时修补损坏的轨道和设施,以减少轨道和列车之间的摩擦噪音。
同时,也要加强对车辆的维护管理,确保列车的运行平稳、噪音低。
5.建设噪音屏障和隔音墙:在高铁线路旁边可以建设噪音屏障和隔音墙,起到隔音和减少噪音传播的作用,保护附近居民和生态环境。
6.密封化处理:对于高铁站点和设施,可以进行密封化处理,减少列车运行和站点各个环节产生的噪音,采取隔音、吸音和减振的措施。
7.加强环境监测和管理:建立高铁工程噪音监测网络,对噪音进行定期监测和评估,确保噪音污染的控制效果符合国家和地方的标准。
我国高速铁路噪声的危害和降低噪声方法分析我国高速铁路噪声的危害和降低噪声方法分析随着我国高速铁路的飞速发展,高铁噪声污染已成为突出的环境问题。
在我国第一次200km/h以上高速铁路论证会上,噪声污染被认为是高铁对社会产生的最大的环境污染因素。
随着我国路网密度的增加、列车运行速度的提高,列车运行噪声水平大大增加,给线路两侧的住宅带来严重的影响,尤其是医院、学校、居民区等对噪声比较敏感的区域。
国际上已把振动噪声列为七大环境公害之一,高速铁路的噪声问题日益受到各方关注。
如何降低铁路环境噪声对敏感点的影响,一直是环境保护工作者的重要任务之一。
因此,如何减小高铁噪声污染,是当前车辆制造和铁路建设中的一个十分重要的课题。
一、我国高速铁路的噪声源相对于普速铁路,高速铁路具有高速、高架、电气化等特点,因而其噪声传播的空间和时间也较普速铁路远,其噪声的构造也较普速铁路复杂。
尤其是高速铁路穿越人口稠密的区域时,问题尤其严重。
高速铁路噪声是由各种不同类型的噪声组合而成,按发生部位的不同,可分为轮轨噪声、空气动力性噪声、集电系统噪声和桥梁构造物噪声。
高速铁路噪声是上述四种噪声总集合的结果。
随着列车速度的增快而增大,在不同的列车速度和不同的减振降噪措施条件下,上述四种噪声影响的程度是不一样的。
二、高速铁路噪声的危害1、噪声损害听力:有关资料表明: 当人连续听摩托车声, 8小时以后听力就会受损; 若是在摇滚音乐厅, 半小时后, 人的听力就会受损;若在80分贝以上的噪音环境中生活,造成耳聋的可能性可达50%。
2、噪声损害视力:噪音会严重影响听觉器官,甚至使人丧失听力,尽人皆知。
然而,耳朵与眼睛之间有着微妙的内在“联系”,当噪音作用于听觉器官时,也会通过神经系统的作用而“波及”视觉器官,使人的视力减弱。
研究指出,噪音可使色觉、色视野发生异常。
调查发现,在接触稳态噪音的80名工人中,出现红、绿、白三色视野缩小者竟高达80%,比对照组增加85%。
高速铁路中有关噪声研究及治理措施摘要以我国高速铁路发展为背景,结合国外发展高速铁路的实践,论证了控制高速列车辐射噪声的必要性,分析了我国发展高速铁路中关于环境噪声的问题,提出高速列车噪声治理的一些措施,并指出了基于我国国情开展高速铁路噪声治理应进一步研究的关键问题。
关键词:高速铁路、环境噪声、降噪研究1、引言高速是交通运输现代化的重要标志。
高速铁路由于具有速度高、运能大、能耗低、污染轻、占地少和安全性好等诸多技术经济优势,受到了世界各国的普遍重视。
但随着列车运行速度的提高,列车噪声污染也急剧增加。
所以高速列车的噪声问题是我国发展高速铁路中亟待研究的课题之一。
早在1963年,英国人Wilson在其所提供的一篇报告中就提到了铁路噪声将是影响环境的一个重要潜在因素。
从70年代开始,日本以及一些西方国家进行了两次大规模的调查研究,发现了很多噪声源及其传播规律,以及人对噪声的主观反应方面的数据。
到1974年为止,国外普通和高速列车所能达到的最好的噪声水平。
在这以后的十年中各国特别是日本开展了高速(200km/h以上)列车的降噪研究,并取得了很大的进展。
80年代几个主要国家的发展水平,可以看出,国外在噪声治理和降噪研究方面已取得了一定的成效。
2、环境噪声分析高速铁路的噪声主要来源于轮/轨辐射、集电系统的高速接触摩擦、结构辐射及气动噪声。
在对声源的认识上,公认轮/轨噪声是第一位的,列车的横剖面噪声辐射呈偶极声源的特点。
目前各国都建立了自己的传播计算模式,建立的模式内容主要有:声源、地面吸收、障碍、风和温度梯度,以及植被影响等,要准确估计这几个因素是非常复杂的。
垂直列车前进方向的声场衰减在半车长内为3dB(每加倍距离),在半车长与车长之间为4dB,在车长以外为6dB。
当列车以250km/h左右的高速运行时,要测定辐射噪声沿列车的纵向分布是困难的,现在发展了麦克风阵测量技术可以做到这一点,所测得的纵向分布特点。
由于轮/轨接触情况并非是完全理想的,因此运行时不可避免地产生冲击声。
高速列车车体振动与噪声控制一、引言高速列车是现代交通运输中不可或缺的一部分,它的速度快、效率高,但也存在着车体振动和噪声问题。
车体振动会影响列车的安全性和乘坐舒适度,噪声也会影响乘坐体验和沿线居民的正常生活。
因此,如何控制高速列车车体振动和噪声已经成为了一个研究的热点。
二、高速列车车体振动控制2.1 车体振动特点高速列车的车体振动主要是由于行车时的外力作用于车体上,因而产生的弯曲振动、横向振动和纵向振动。
这些震动会使列车车体、底盘、轮轴、车轮等受到不同程度的影响,所以,车体振动的控制需要考虑整个列车系统。
2.2 车体振动控制方法(1)加装减振器高速列车的运动速度非常快,这就需要设计合适的减振器来降低车体的震动。
常见的减振方式包括弹性减振、液压减振和可控减振等,这些减振器都可以通过调节其刚度、阻尼等参数来实现对车体振动的控制。
(2)改进车体结构车体结构的改进也是控制车体振动的重要方法。
优化车体的设计,包括材料、形状、刚度等,使其能更好地抵抗行车时的外力作用,减少振动的发生和传递。
(3)制定合理的速度和路线高速列车的行驶速度和路线也会影响车体振动的大小。
制定合理的速度和路线,选择适宜的轨道路基等建造方式,能够有效控制车体振动。
三、高速列车噪声控制3.1 噪声产生原因高速列车行驶时的噪声主要是由于车轮与轨道的摩擦声、空气阻力声和电器声等多因素共同产生的。
这些噪声不仅会影响乘坐体验和行车安全,还会对沿线居民的正常生活造成干扰。
3.2 噪声控制方法(1)控制车轮噪声车轮是高速列车产生噪声的主要根源之一,因此需要通过优化车轮的设计、制造和维护来实现噪声的控制。
比如使用更加光滑的轮胎、更加平整的轨道等。
(2)降低气动噪声高速列车离开轨道时会在周围的空气中产生压力波和涡流,这些不规则的气流会产生噪声。
因此,通过车体的外形设计、车门和车窗的关闭等方式来减少车体气动噪声也是噪声控制的一种方法。
(3)隔音措施除了控制噪声的产生外,隔音措施也是一种重要的噪声控制方法。
高速公路的交通噪音控制方案随着城市化进程的加快和汽车保有量的不断增加,高速公路成为了现代交通的重要组成部分。
然而,由于高速公路的建设通常伴随着交通噪音的产生,这种噪音对周边环境和居民的生活质量造成了负面影响。
因此,如何有效控制高速公路的交通噪音成为了亟待解决的问题。
本文将针对高速公路的交通噪音问题,探讨几种可行的控制方案。
一、隔离带建设隔离带是一种常见的交通噪音控制手段。
它通过在高速公路两侧种植树木、草坪等植被,形成一个物理屏障,阻挡交通噪音的传播。
隔离带的建设可以有效降低噪音水平,缓解噪音对周边居民的影响。
此外,隔离带还具有美化环境、净化空气、遮挡飞溅物等多种功能,对改善生态环境也起到了积极作用。
二、高速公路路面改造高速公路路面是交通噪音产生的关键因素之一。
采用低噪音路面材料可以显著降低轮胎与路面的摩擦噪音。
例如,采用开泡沸石混凝土路面可以减少路面反射噪音,提供更平滑的行车条件,降低交通噪音水平。
此外,还可以在高速公路路面上施加吸音材料,减少噪音的反射和传播。
三、声屏障的设置声屏障是一种被动噪音控制措施,通过设置隔音墙、隔音屏、挡土墙等屏障结构,阻挡噪音的传播路径,减少噪音的扩散范围。
声屏障可以根据实际情况进行设计,既可以作为独立的噪音控制手段,也可以与隔离带结合使用,构建一道屏障体系,进一步提高噪音控制效果。
四、交通管理和规划合理的交通管理和规划对于减少高速公路交通噪音同样具有重要意义。
例如,可以采取交通限制措施,减少高峰期的交通流量,从根源上降低噪音产生。
此外,科学合理地规划和布局高速公路,尽量避开居民区,远离重要生活区域,也是减少交通噪音的有效手段。
通过智能化交通管理系统的运用,可以更好地控制车流,减少堵车情况,从而减少交通噪音的产生。
综上所述,控制高速公路的交通噪音是一项复杂而重要的工作。
隔离带建设、高速公路路面改造、声屏障的设置、交通管理和规划等多种手段可以相互结合,形成一体化的控制方案。
高速铁路运输气动噪声分析与降解方法探讨随着高速铁路运输的发展,气动噪声问题日益凸显。
气动噪声是指高速列车行驶时凭借空气流经引起的噪声,对周围居民和环境造成了一定的影响。
因此,对高速铁路运输气动噪声进行准确分析并提出降解方法是一个重要的课题。
在分析高速铁路运输气动噪声之前,我们首先要了解气动噪声的产生原因。
当高速列车行驶时,空气流经车体、车窗、车轮、电缆等部件,会产生涡流和尾迹,同时也会引起噪声。
这些噪声主要包括空气波噪声、涡流噪声和尾迹噪声。
因此,针对这些噪声成因,我们可以制定相应的降噪措施。
针对高速铁路运输气动噪声的分析方法有很多种,下面我们将介绍两种经常应用的方法。
首先是数值模拟方法。
这种方法基于计算流体力学的原理,通过数值模拟计算,并得到噪声的预测结果。
数值模拟方法在预测和分析气动噪声中应用广泛,其优点是可以快速计算出复杂流动条件下的噪声分布,提供详细的噪声信息。
此外,数值模拟方法还能够评估不同降噪方案的效果,并指导设计优化。
但是,数值模拟方法也存在一些限制,如计算量大、模拟结果与实际情况存在差距等。
另一种分析方法是实测数据分析法。
通过在实际运行的高速铁路上采集噪声数据,对其进行分析和处理。
这种方法可以直接反映铁路运输中的噪声情况,具有更高的可靠性。
实测数据分析法可通过测量、分析和比较来取得准确的噪声信息,并进一步对噪声来源和影响因素进行分析。
然后可以根据分析结果制定相应的降噪方案。
除了分析方法,还有一些常用的降噪方法可以应用于高速铁路运输气动噪声的控制与降低。
首先是提高车身设计。
通过优化车体外形、减小空气阻力,降低噪声源的产生。
例如,采用空气动力学设计来减小涡流的产生,减少气动噪声的辐射。
其次是采取隔音措施。
可以在车体内部和外部表面使用隔音材料,减少气动噪声的传播和振动。
同时,还可以使用隔音窗户和隔音门等设备,减少噪声对内部空间的传递。
第三是优化轨道设计。
适当改善铁路轨道的几何形状和结构参数,可以减少列车行驶过程中产生的噪声和振动。
控制高速列车环境噪声的对策
杨 弘
(长春轨道客车股份有限公司,130062,长春//教授级高级工程师)
摘 要 简述了高速列车投入运用后,在防治铁路沿线的振动和噪声污染方面应采取的控制对策。
其控制对策主要有:从列车结构上控制噪声源,控制构造物噪声,合理设置隧道断面和线间距,合理布置路网和调整城市规划,设置隔声屏障及线路两旁绿化等。
关键词 高速列车;噪声;控制对策
中图分类号 U238;U270.1+6
Countermeasures against E nvironment N oise of High Speed T rain
Y ang Hong
Abstract Following the operation of the high speed train in China,the countermeasures taken on controlling the noise and vibration brought about by high speed train became inevitable, the author argues that the countermeasures will prevent and re2 duce the pollution of vibrancy and noise around the railway.
K ey w ords high speed train;noise;control countermeasure Author’s address Changchun Railway Veicles Co.,Ltd., 130062,Changchun,China
2007年起,我国客运专线旅客列车运行速度为200km/h。
随着列车速度的提高,必将加剧铁路沿线的振动和噪声污染,如不采取有效的措施,不但会影响乘客的身心健康,而且还会降低铁路沿线居民的工作、生活质量。
发达国家从20世纪80年代起,就开始对高速列车给环境带来的噪声问题进行了细致的理论和试验研究,并采用了有效的减振降噪措施。
随着我国高速列车的投入运行,必将面临由高速铁路给环境带来的噪声问题。
高速列车产生的噪声,与列车的结构、速度、质量、行车密度,线路状况、线路两旁的建筑物和绿化状况,以及隧道的几何尺寸和材料、司机驾驶技术等有关。
控制高速列车给环境带来的噪声,应该从声源上降低噪声,从传播途径上隔断及吸收噪声,对噪声接收的对象进行必要的保护。
在此,提出控制高速铁路列车振动噪声的基本对策。
1 从列车结构上控制振动噪声源
首先必需控制轮对在轨道上的滚动噪声和和轮轨冲击产生的噪声。
其次,在结构设计上,避免车体与转向架等零部件,以及车辆与轨道的共振。
对于高速列车,在方案设计后,应采用模态分析进行计算,在理论上避开各个大部件之间的共振点;在样车完成后,再采用试验模态分析法进行运行试验,测出个大部件的振动加速度、噪声和平稳性指标。
可据此检验车辆的安全性、舒适性是否满足要求并进行结构的再次优化设计。
此外,在设计上应采用流线型车头形状和车体断面,改进受电弓结构,以控制空气动力噪声;在车辆端部加防冲撞和减振装置,控制车辆端部的振动与噪声,采用可变阻尼减振器控制尾车的振动。
同时,还需降低噪声源的噪声辐射,在噪声源附近加吸声材料和吸声结构,加强车体的气密性,减少噪声的透射;还应控制车辆设备等大部件的振动和噪声指标,如对牵引电机、齿轮箱、柴油发电机、空调机组、风动门、电扇、集便装置等的振动和噪声,应提高标准,加强检测,从而减小整车的噪声。
2 控制构造物噪声
由于地理条件和实际需要,铁路往往要通过隧道、高架桥、车站和其它周围建筑物。
轮轨冲击产生的振动将通过轨道、桥梁、地基等传递,最终导致以上部位的振动而辐射噪声。
铁路高架桥噪声和隧道、车站及周围建筑物噪声统称为构造物噪声。
要减小构造物噪声,首先要控制桥梁辐射噪声和隧道反射噪声。
由于桥梁表面材料的吸声系数小,对噪声有较强的辐射作用,所以列车在桥梁上运行时的噪声,远远大于地面上运行时的噪声。
特别是桥梁通过城市时,噪声的危害尤其严重。
噪声值的大小根据桥梁和隧道的材质、结构的不同有很大区别。
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第5期
研究报告
当列车在隧道内运行时,所产生噪声的声波会射到隧道内壁;由于隧道内壁对噪声的反射将作用于车体结构,最终使车内的噪声比在隧道外运行时明显增强。
在隧道出入口处,当列车以高速进入隧道口时,在隧道内将形成压缩波;当列车以高速驶出隧道口时,压缩波将向外部放射而产生很大的噪声。
隧道出入口附近如有医院、学校、住宅区等对噪声有限制的区域将深受其害。
为了减小高速列车在通过隧道、桥梁时车内的噪声,应在隧道的内壁、桥梁外表面饰以吸声材料,并改善桥梁、隧道中的轨道下减振吸声结构。
特别是应采用道砟结构或其他有减振吸声功能的道床。
试验研究发现,
在长大隧道内采用混凝土整体道床时,压力波的压力锥度变大,波形线条清晰;改用道砟轨道时,压力值下降很多。
3 合理设置隧道断面和线间距
列车运行时,周围会产生非对称的涡流现象;尾车产生紊流现象,使尾车的压力发生突变。
有关试验研究表明:高速列车在隧道中运行时,车内旅客的舒适度与高速列车通过隧道时产生的压力变化有关,其压力变化值与列车速度的平方成正比;而列车在隧道内交会时,车内的压力变化与列车间距的2次方成反比。
因此要求高速铁路有较大的线间距和隧道断面。
世界典型高速铁路的线间距、隧道横断面积、交会时车体中间间隙见表1。
表1 世界典型高速铁路的线间距、隧道横断面积、
交会时车体中间间隙
名 称
日本新干线德国ICE
法国
TGV 中国京沪
高速(待建)
线间距/m
4.3 4.5 4.3
5.0隧道横断面积/m 2
648070100交会时车体中间间隙/m
0.80
1.68
1.30
1.80
4 合理布置路网,调整城市规划
在进行铁路网规划时,应合理规划铁路交通,控制车流、会车;注意不同功能的线路之间的配合,应避免铁路穿越城市中心和文教区、住宅区。
对穿越城市的进站列车应开辟专用区域,以便集中采取措施;对于住宅区、文教区等有特别要求的区域,应与铁路干线保持一定距离,利用环境自然条件来降低噪声,必要时还可以采用路堑或隧道等来减少噪声。
5 设置隔声屏障,限制噪声的传播
噪声在传播途径中,若遇到的障碍物尺寸远大于声波波长时,则大部分声波能被反射,一部分被衍射,于是在障碍物背后一定距离内形成“声影区”。
其区域的大小与声响频率有关。
声响频率越高,声影区范围也越大。
如果被保护点处于声影区,等效声级可以降低8~15dB (A );如果处于非声影区,也可降低3dB (A )。
为此,需要在高速铁路两旁设置有效的隔声屏障。
为了增强隔声屏障的效果,可在隔声屏上铺设一些吸声材料,以避免与附近建筑物之间形成反射。
隔声屏障的效果与其结构本身的隔声值有关,而所涉及的最小单位面积同屏障高度、屏障与声源的位置有关。
线路方向的声屏障可利用路旁绿化带或专门设计的隔声屏障,也可以利用不要求安静环境的建筑物或路堑等。
6 线路两旁的绿化
利用树木的散射、吸声作用,以及地面吸声,可达到降低噪声的目的。
一般认为矮的乔木比高的乔木防噪效果好,阔叶树比针叶树好,几条窄林带比一层稠密林带效果好;但林带很窄或为灌木林时,效果就很差。
林带宽度为30、60、90、100m 的噪声降低值分别为4、7、9、10dB (A )。
7 结语
总之,控制高速列车的振动和噪声是一个系统工程。
在车辆上需要采取减小轮轨噪声,避免车辆各部件之间的共振;在车体上应采取隔声和吸声结构等优化高速列车的声学设计措施;在车流管理方面需要完善铁路网、加强运行和物流管理;在线路方面需要改善线路质量、投入必要的环保设施;还需要在沿线建设防噪工程。
只有政府和铁路各有关部门共同采取必要的措施,才能取得良好的降低高速铁路环境噪声的效果。
参考文献
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(收稿日期:2007-10-18)
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43・ 城市轨道交通研
究
2008年 。