芜湖市区限制火车鸣笛可行性研究

刘永刚 沈晓萌 程曙

【摘要】城市发展日新月异，以前铁路两边的荒芜地带，现在也耸立起高楼大厦，很多还是居民聚集区。火车为了行车及路人安全，不得已鳴笛;铁路沿线居民却不堪忍受频繁鸣笛声，造成抱怨和投诉颇多。本课题通过对芜湖市区铁路火车鸣笛情况进行调查研究，并在此基础上提出采用灯光、视频、轨道电路等其他技术代替鸣笛信号的限制鸣笛措施。

【关键词】限制鸣笛;灯光、视频、轨道电路          【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.34.114

伴随着我国国民经济的飞速发展，越来越多的铁路线进入到了日益扩大化的城市中，在很多城市形成了城市包围铁路的现象，这就带来了一个很大的问题——火车运行噪声对铁路两侧声环境的影响已成为城市环境问题之一 ，并日益引起社会重视，其中机车鸣笛是铁路最主要的噪声源[1]。

列车信号分为视觉信号、听觉信号、列控系统信号等，它们是列车运行和作业的命令，火车鸣笛就是听觉信号，根据《铁路技术管理规程》[2]相关规定：机车在接近车站、鸣笛标、曲线、道口、桥梁、隧道、行人、施工地点、黄色信号、引导信号或天气不良时长声鸣笛。

目前我国机车上安装的听觉信号以风笛为主，根据《TB∕T3051.2-2016 机车、动车组用电笛、风笛 第2部分：风笛》[3]的相关规定，对于安装于机车中间的风笛，声级计的传声器应置于与风笛同等高度处，应在距离风笛30米处进行测量，机车高音风笛应能在规定的测点上产生不低于107dB（A）的声音，机车低音风笛应能在规定的测点上产生94dB（A）～98dB（A）的声音。根据该规范可知，鸣笛信号具有声级大、声源位置高、传播距离远、影响范围广及高脉冲性等特点，目前已成为环境污染中最突出的噪声污染源。

芜湖市区宁芜线直接穿越人口稠密区，铁路沿线十几个小区，并且经过芜湖西货场和芜湖东编组站，并且由于受地形限制，宁芜线在芜湖境内存在多个大直径转弯，火车经过以上区域鸣笛时间不分昼夜，而且鸣笛时机多、频次高。此区间线路两侧为居民密集居住区，居民长期受火车鸣笛噪声困扰，相关部门每年接到大量投诉。2017年至今，中央和省环境保护督查涉及芜湖市铁路噪声信访件共18件，其中镜湖区10件（芜湖站及芜湖西货场位于镜湖区），信访数量逐年递增。2020年芜湖市区火车噪声投诉事件27件，其中镜湖区19件，火车鸣笛噪声投诉主要集中在镜湖区芜湖西货场附近金色水岸小区和信达蓝湖郡小区。本课题以金色水岸小区和信达蓝湖郡小区这两个小区为重点研究对象，因为火车鸣笛原因具有共性，通过调查分析这两个小区的鸣笛噪声问题，研究芜湖市限制火车鸣笛的可行性办法。

金色水岸小区和信达蓝湖郡小区南侧为芜湖西货场，其中信达蓝湖郡紧邻芜湖西货场，货场南侧紧邻芜湖东编组场。通过现场调查得知，金色水岸小区噪声来源主要是宁芜线上火车在弯道以及进入芜湖西货场前鸣笛噪声，信达蓝湖郡小区来源主要是火车进出芜湖西货场以及芜湖东编组场鸣笛噪声。

本课题使用AWA5688积分声级计对两个小区噪声进行测试，仪器使用前经过标准校正[4]。在金色水岸和信达蓝湖郡小区内，靠近铁路一侧共取3个点，金色小区内分别选取：离铁路距离最近的院墙边上（约离火车道70m，1号点位）;离院墙水平距离 30m 的（约离火车道100m，2号点位）;离院墙水平距离60m的（ 约离火车道 130m，3号点位）。信达蓝湖郡小区内取点距离与金色水岸相同。测量时距地面高度为1.2米。

测量频次：无火车过境时一次，火车过境时一次，火车鸣笛时一次。

对于不稳态噪声的大规模调查中，已经有多位学者证明了等效连续 A 声级与人的主观反应有很好的相关性。本次测量采用 A 声级作为评价指标[5]。

分析监测数据可发现：

金色水岸小区：其无火车过境时，小区噪声源处于正常状态， 3号点位离火车道最远但噪声大于1、2号点位的原因是：3号点位位于小区大门口附近距离城市主干道最近，路过汽车较多;当火车过境时，其对小区居民的影响均超过规定值 70 dB;当火车鸣笛时，其远远超过正常值。

信达蓝湖郡小区：其无火车过境时，1号点位噪声也有超标的原因：1号点位紧邻芜湖西货场，货场内行车装卸货、卡车转运等机械噪声以及临近的芜湖东编制站车辆编组产生的噪声;当火车过境时，宁芜线火车运行噪声对小区影响有限，货场驶入芜湖西货场的噪声对小区居民的影响均超过规定值70dB;当火车在货场内鸣笛时，其远远超过正常值，当火车在芜湖东编组场鸣笛时，噪声仍超出规定值，因为芜湖东编组场与小区自己有芜湖西货场相隔，但芜湖西货场内无高大建筑，对噪声的阻挡作用有限。

通过以上数据得知，火车鸣笛给小区居民带来很大程度上的噪音污染，严重影响人们正常的工作和休息。针对火车噪声问题，目前常见的解决办法主要是以下两种：

（1）设立声屏障。设立声屏障是目前最常见的办法，该方法对铁路运行是产生的噪声有一定左右，但是对鸣笛噪声作用不大。鸣笛设备通常设置在火车头部，火车车厢高度约2.5m，道砟层高度约0.5m，即鸣笛设备距铁路路基高度为3m左右。而普通铁路声屏障的高度在3m～3.5m，鸣笛设备高度与声屏障高度相差不大，声屏障作用形同虚设。

（2）将风笛改为电笛。该办法将目前火车使用的风笛改为采用强指向性电笛，减少鸣笛噪声向四周扩散的范围，但对于大曲线弯道线路，控制噪声的作用不大，因为火车经过弯道时，车头指向的小区仍会受到鸣笛噪声影响。

以上控制噪声的办法均具有很大局限性，治标不治本。对普通铁路来说，取消鸣笛是最有效的降噪方法。但从安全角度考虑，机车鸣笛是既有普速铁路作业时联络及警示的一种信号，直接取消鸣笛存在安全隐患。

其实早在2002年，上海铁路局出台了《上海铁路局限制机车（动车、轨道车）鸣笛后行车办法》，确定了限制鸣笛的区域，芜湖站普速场限制鸣笛区域在，但仅旅客列车在车站停车后启动以及列车自动制动机在试验过程中的情况下取消鸣笛，其他情况仍按原规定执行。芜湖西货场附近不在限制鸣笛区域内，不能一概而论，强制将该区域划入鸣笛区域，安全无小事，应该仔细分析鸣笛原因，通过一定技术手段来替代鸣笛信号，以达到限制鸣笛的目的。

原因分析1：火车进出芜湖西货场及芜湖东编组场鸣笛原因：该地段火车鸣笛信号为联络信号，与车站之间进行沟通。

解决办法：改用列车无线调度电台进行呼唤应答，来替代鸣笛信号。目前该办法在沈阳、长春、大连、丹东四个城市推广使用。

原因分析2：火车经过曲线线路时鸣笛原因：火车司机在经过曲线时视野范围有限，无法看到曲线前方线路情况，需鸣笛示警。

解决办法：目前国内暂无解决方案来代替鸣笛信号。針对此问题，本课题提出一个将列车接近告警、自动声光报警、视频监控等技术相结合的解决方案，通过技术手段延长货车司机的“眼睛”，能够“看到”曲线前方线路，并能通过声光报警等对前方影响行车安全的人员发出告警，用以取代鸣笛信号，以达到限制鸣笛的目的。本课题将该系统暂命名为“列车曲线行驶安全告警系统”。

列车曲线行驶安全告警系统主要分为以下部分：

（1）在曲线线路两侧每隔一定距离设置一台全景摄像机，相邻全景摄像机采集画面实现无缝衔接，采集整个曲线区域的情况并通过5G将视频信息传送到接近的列车，并将画面传送到控制中心进行存储。

（2） 在曲线线路两侧每隔一定距离设置一部声光报警器，灯光报警采用频闪红光。声音报警采用低分贝喇叭播放语音。

（3）在距离曲线段前一公里处设置传感器检测火车接近信号。列车上安装机车监控主机，监控主机配备智能识别系统，当火车到达曲线段前一公里处时，监控主机根据视频画面，自动对前方曲线线路情况进行鉴别，若前方曲线路段无异常，则线路两侧的声光报警器不工作。若前方曲线路段异常，如发现线路有人员闯入、施工人员未按时撤离、有影响通过的障碍物等，监控主机立即语音告知火车司机，做好减速准备;同时自动发出指令，控制线路两侧的声光报警器工作，发出声光报警，警示线路上人员立即撤离。

结语：

本课题通过对芜湖市区铁路火车鸣笛情况进行调查研究，在城区要求限制鸣笛的条件下，提出一个将列车接近告警、自动声光报警、视频监控等技术相结合的解决方案，用以取代鸣笛信号，还能够满足环保和安全的双重要求，确保提供给广大居民一个良好的声环境。

参考文献：

[1] 刘冀剑.铁路穿越城市的噪声污染与控制.铁道标准设计，1997（1），48-50

[2]TG/01-2014 铁路技术管理规程[S].

[3]TB∕T3051.2-2016 机车、动车组用电笛、风笛 第2部分：风笛[S].

[4]GB3096-2008 声环境质量标准[S].

[5]陈曦.铁路噪声对市区沿线小区影响的研究.北方环境，2012.4，164-166