李锦

摘 要：本文首先对列车的主要噪声源进行了简要分析，指出了测量动车组列车噪声的具体方法，探讨了动车组列车噪声的基本特性，望能经此论述为此领域研究有所借鉴。

关键词：高速铁路;动车组;噪声;特性

高速客运列车是诸多国家竞相追捧的重要交通运输方式，其拉近了各个城市之间相互达到的时间与距离，因而有着广阔的发展前景与价值，乃是我国今后交通产业发展的重要部分。针对高速客运列车来讲，其不仅车速快、运量大，而且还有安全、舒适及准时达到等优点，但由于沿线环境的差异性，易出现噪声问题。近年来，随着我国铁路的几次大调速，中国产化动车组列车的时速已经达到一个比较高的阶段，部分段的车速达到了350km/h;本文以动车组列车为对象，分别对其各高度、距离下的噪声特性进行测量，深入、细化的分析了其在空间、频谱及时间方面的基本特性。

1.列车噪声源分析

针对列车来讲，其噪声源有多种类型，不仅有空气动力性噪声、轮轨噪声，还有机车动力噪声等。一般情况下，当列车处于低速行驶状态时，机车动力噪声占据着核心地位;机车动力噪声通常与机车的种类、车型之间有着紧密关联，其中，针对电动机車来讲，其噪声源主要有刹车系统、电动通风机、电动压缩机、牵引电动机及电动发电机等;当列车处于高速行驶状态时，轮轨噪声便占据着重要地位，尤其是车速达到300km/h时，会有比较强烈的空气动力性噪声形成。针对空气动力性噪声来讲，其产生的原因为运动气流、列车前端运动气流的会和、列车表面形成有比较强烈的湍流边界层以及外表面附件之间所存在的相互作用。需要指出的是，因空气动力性噪声伴随车速的增加而增加，如果车堵超过300km/h，此时，主要噪声源为空气动力性噪声。此外，还需要强调的是，高速列车类型不同，其辐射的噪声也会存在比较大的差异。

2.测量动车组列车噪声

我国的“和谐号”在我国的多个城市已投入运行，部分地区的时速高达350km/h，本文对上海西站导昆山段的沿线进行实地勘查，分别在沿途的多个点布置噪声测点，此段线路实际是碎石道床。在与轨道中心线分别为30m、50m、70m、90m的距离处，分别布置高度同于轨面、高度高于轨面3m以及距离轨面6m高的位置处布设测定。在测量噪声时，选用最新型的多通道频谱分析仪，同步开展。此外，借助雷达测速仪，对列车速度进行测量。见表1。

3.动车组列车的基本噪声特性

3.1噪声所具有的时间特性

针对动车组列车来讲，当其经过测量点31时，无论是线性声压级的时序，还是A计权声压级的时序，均会发生变化，其中，对于列车所经过的时间来讲，实际就是车速与车长度之间的比值。另外，无论是上升阶段，还是下降阶段，A计权声压级与线性声压级于1.5s时，会有15dB的变化幅度;而当列车经过时间达到2.91s时，强脉冲性为动车组列车的主要噪声表现;如果列车进过测点31时，线性声压级的区间值为90～96dB，而车头与车身之间的连接处，便会产生比较大的涡流，形成最大的声压级，当车身经过时，受诸如电弓等部件的综合影响，即便在一些比较平稳的轮轨噪声上，同样会有峰值出现。针对列车车尾来讲，其声压级相比车头，往往会低3～5dB。A计权声压级的时序图与线性声压级的时序图在具体的特性上，存在着较大差异。当在各个列车位置处，线性声压级的起伏较大，而针对此时的A计权声压级来讲，其比较的光滑，最大值85dB，车头不会出现最大值，而且车身连接处也不会出现，但在车身中部会出现。由此可知，列车位置不同，其噪声频谱会存在差异，在车头位置处，往往有着比较强烈的低频成分，而在车的中部位置，则主要时中高频噪声。

3.2最大升压级的空间分布特性

在高度不同的情况下，最大声压级呈现出伴随距离的衰竭，有着基本相同的规律;如果距离相同，那么针对此时的列车最大声压级来讲，其会伴随距离轨面高度的增加而随之衰减，在与轨面之间距离6m高的位置处，其最大声压级与距离轨面3m高位置处相比较，要低1～2dB，如果与轨面同高位置处相比，则低2～3dB。如果动车组列车的车速为300km/h，那么其最大升压伴随具体按照公式（1）而衰减，也就是距离加倍，其最大升压级衰减至为4.6dB。

在此公式当中，r所代表的是与轨道中心之间的距离，单位是m，30

需要指出的是，如果距离不同，或者是高度不同，那么在这些位置处，动车组列车噪声都表现为<2500Hz的宽频噪声，有着非常强的低频成分（<200Hz），但需要指出的是，如果高度不同，那么其频谱也会存在差异。如果声压级小于200Hz，那么伴随距离轨面高度的增加，其会随之而衰减，究其原因，主要受车体表面空气所产生的动力性噪声的综合影响;如果声压级大于200Hz，那么此时，其基本会伴随距离轨面高度的增加，而呈现随之增强的发展趋势，针对距离轨面6m高的声压级来讲，其与距离轨面3m高处相比较，往往会搞2～4dB;另外，相比于轨面同高处，距离轨面3m高处的声压级往往会高1～3dB。

4.结论

综上，如果高速铁路动车组的车速达到300km/h，那么列车噪声的脉冲性会比较强，在处于下降或上升阶段时，A计权声压级与线性声压级在大约1.5s的时间内，会有高达15dB的变化，与轨道中心大约30m位置处，动车组列车在具体的车线性声压级上，数值会维持在90～96dB这一区间内，A计权声压级的最大值此时能够达到85dB，而车尾声压级相比于车头，通常会低3～5dB。另外，还需要指出的是，如果动车组列车的车速维持在300km/h，那么其最大声下，会有非常强的低频成分，但高度不同，其频谱会存在差异;如果声压级小于200Hz，那么其伴随距离轨道高度的增加，而随之衰减;如果声压级大于200Hz，那么其基本伴随距离轨面高度的增加，而呈现随之增强的态势。

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