軌道交通噪聲監測方法探討

橙志（上海）環保技術有限公司 秦文婷

一、引言

軌道交通噪聲擾民問題日益突出，目前使用的聲環境監測方法，是對監測數據進行A計權之后，根據當地執行的質量標準進行評價。然而軌道交通噪聲具有頻發、瞬時聲級高、影響輻射面大、范圍廣的特點[1]。因此，準確地監測軌道交通經過時的噪聲，意義重大。軌道交通噪聲主要為輪軌噪聲和結構噪聲[2]，合理有效的監測方法對解決軌道交通噪聲污染能起到積極的作用。為此，本文監測點位選在上海軌道交通3號線沿線處，對不同的監測方法得到的結果進行分析。

二、噪聲監測方案選擇

本次監測在同一點位，因采樣時間不同，分別編號N24-1、N2，位于上海軌道交通3號線沿線處。

（一）采用24h連續噪聲監測

N24-1點位；監測當天氣候適宜，采樣信息如下：

采樣設備：多功能聲級計，型號：AWA6228+；

點位設定：點位布設在距3號線約30m處，監測高度4.0m，連續監測2d。

監測結果如圖1-圖2所示。

圖1 第一日24h連續監測結果

圖2 第二日24h連續監測結果

從以下監測結果分析，就整體而言，N24-1監測點噪聲隨時間呈現規律性變化，較大聲級普遍出現在上午7:00-9:00，以及下午16:00-19:00期間，上述期間囊括了地鐵運營高峰時間，考慮到軌道交通3號線具有規律發車時間及穩定一致的運行速度，可判定上述情況是由軌道交通線規律性的輪軌噪聲導致的。但從24小時連續噪聲的結果分析，軌道交通運營期間，1小時連續監測的聲級主要出現在60-65 dB(A)，然而除早、晚高峰和平峰時段，列出發車間隔時間為7-14分鐘，列車經過時，瞬時聲級較大，此數據不能準確地描述軌道交通經過時的瞬時噪聲。

（二）采用瞬時噪聲監測

對于軌道交通經過時的瞬時噪聲的監測，由于監測時，不同測試人員身體素質不同，反應時間不同，導致采樣起止時間不同，測得的聲級也不同，這必然導致測試結果存在差異[3]，因此僅靠測試人員的個人判斷，不能精確監測軌道交通經過時的瞬時噪聲。

因此，采用0.5s間隔對不同頻率的聲級進行連續監測，編號N2，分別選取晝間3個時段進行1小時連續監測，連續監測2天。

監測條件如下：

監測當天氣候適宜，采樣信息如下：

采樣設備：多功能聲級計，型號：AWA6228+；

點位設定：點位布設在距3號線約30m處，監測高度4.0m。

三、結果與討論

通過不同頻率下聲級的響應，可以準確判斷軌道交通經過時輪軌噪聲和結構噪聲對聲級的貢獻值。

1h等效連續聲級及頻譜特性：

通過對12.5-2000HZ之間 23個頻率下的聲級進行監測，得出如圖3到圖8所示。

圖3 （第一日11:00-12:00）1h連續等效聲級頻譜特性

圖4 （第一日14:00-15:00）1h連續等效聲級頻譜特性

圖5 （第一日20:00-21:00）1h連續等效聲級頻譜特性

圖6 （第二日10:00-11:00）1h連續等效聲級頻譜特性

圖7 （第二日14:00-15:00）1h連續等效聲級頻譜特性

圖8 （第二日20:00-21:00）1h連續等效聲級頻譜特性

由以上圖3到圖8監測結果可見：N2監測點處，最大A計權等效連續1小時聲級出現在60(A)-65dB(A)之間，且各時段（晝間 10:00-11:00、11:00-12:00、14:00-15:00、20:00-21:00） 最大聲級接近，此結果與24小時連續監測數據相吻合。

在N2監測點處，不同頻率下頻譜特性圖聲級呈現3處變化，分別為160Hz、250Hz和500Hz，其中160Hz、250Hz處聲級較大，且高出其他頻率聲級，500Hz處聲級較小，且與附近頻率聲級相差較小。根據連續1小時等效聲級的頻譜數據，可以看出軌道交通經過時噪聲以在低頻和中頻出現波峰，反應的是列車通過時的二次結構噪聲和輪軌噪聲。因此，根據以上結果，筆者從1小時連續監測數據中提取出軌道交通經過于11時43分30秒至11時43分50秒的20s內，不同頻率下的聲級數據，分析如圖9：

圖9 20S頻譜特性示意圖

由圖9監測結果可知：N2監測點處線性計權聲級在不同頻率下出現了2次波峰，第一波峰出現在80Hz附近，表明軌道交通經過時噪聲以低頻為主，反應的是列車通過時的二次結構噪聲；此外，在400-630Hz附近尚存在第二波峰，反應的是以輪軌噪聲為主的列車噪聲；第一波峰80Hz等效聲級約為81dB，第二波峰400Hz等效聲級約為64dB，即低頻結構噪聲超過中頻輪軌噪聲約17dB。通過A計權后，由于低頻噪聲值衰減量較大，比如80Hz頻率下A計權修正量為-22.5dB(A)，與630Hz修正量-1.9dB(A)相差20.6dB(A)，此時N2監測點處頻譜特性不同頻率下2次波峰情況仍清晰可見，第一波峰出現在80Hz，等效聲級約為59dB(A)，第二波峰出現在630Hz，等效聲級約為62.0dB(A)，此時低頻結構噪聲超過中頻輪軌噪聲約為3dB(A)。本次監測結果表明：軌道交通噪聲主要以由車輪和鋼軌系統相互作用產生的輪軌噪聲及軌道與軌下基礎振動產生的結構噪聲構成。輪軌噪聲的中頻等效噪聲聲級范圍為63-64dB(A)，二次結構噪聲的低頻等效噪聲聲級為81 dB(A)。

四、結論

文章對軌道交通噪聲進行了現場實測，根據兩種不同監測方式的數據分析對比，得出如下結論：通過0.5s間隔對軌道交通噪聲進行連續監測，能準確表征軌道交通噪聲發生時不同頻率對應的最大聲級，為后續的噪聲影響評價及防治措施提供有效的數據支撐。