轨道交通噪声监测方法探讨

橙志（上海）环保技术有限公司 秦文婷

一、引言

轨道交通噪声扰民问题日益突出，目前使用的声环境监测方法，是对监测数据进行A计权之后，根据当地执行的质量标准进行评价。然而轨道交通噪声具有频发、瞬时声级高、影响辐射面大、范围广的特点[1]。因此，准确地监测轨道交通经过时的噪声，意义重大。轨道交通噪声主要为轮轨噪声和结构噪声[2]，合理有效的监测方法对解决轨道交通噪声污染能起到积极的作用。为此，本文监测点位选在上海轨道交通3号线沿线处，对不同的监测方法得到的结果进行分析。

二、噪声监测方案选择

本次监测在同一点位，因采样时间不同，分别编号N24-1、N2，位于上海轨道交通3号线沿线处。

（一）采用24h连续噪声监测

N24-1点位；监测当天气候适宜，采样信息如下：

采样设备：多功能声级计，型号：AWA6228+；

点位设定：点位布设在距3号线约30m处，监测高度4.0m，连续监测2d。

监测结果如图1-图2所示。

图1 第一日24h连续监测结果

图2 第二日24h连续监测结果

从以下监测结果分析，就整体而言，N24-1监测点噪声随时间呈现规律性变化，较大声级普遍出现在上午7:00-9:00，以及下午16:00-19:00期间，上述期间囊括了地铁运营高峰时间，考虑到轨道交通3号线具有规律发车时间及稳定一致的运行速度，可判定上述情况是由轨道交通线规律性的轮轨噪声导致的。但从24小时连续噪声的结果分析，轨道交通运营期间，1小时连续监测的声级主要出现在60-65 dB(A)，然而除早、晚高峰和平峰时段，列出发车间隔时间为7-14分钟，列车经过时，瞬时声级较大，此数据不能准确地描述轨道交通经过时的瞬时噪声。

（二）采用瞬时噪声监测

对于轨道交通经过时的瞬时噪声的监测，由于监测时，不同测试人员身体素质不同，反应时间不同，导致采样起止时间不同，测得的声级也不同，这必然导致测试结果存在差异[3]，因此仅靠测试人员的个人判断，不能精确监测轨道交通经过时的瞬时噪声。

因此，采用0.5s间隔对不同频率的声级进行连续监测，编号N2，分别选取昼间3个时段进行1小时连续监测，连续监测2天。

监测条件如下：

监测当天气候适宜，采样信息如下：

采样设备：多功能声级计，型号：AWA6228+；

点位设定：点位布设在距3号线约30m处，监测高度4.0m。

三、结果与讨论

通过不同频率下声级的响应，可以准确判断轨道交通经过时轮轨噪声和结构噪声对声级的贡献值。

1h等效连续声级及频谱特性：

通过对12.5-2000HZ之间 23个频率下的声级进行监测，得出如图3到图8所示。

图3 （第一日11:00-12:00）1h连续等效声级频谱特性

图4 （第一日14:00-15:00）1h连续等效声级频谱特性

图5 （第一日20:00-21:00）1h连续等效声级频谱特性

图6 （第二日10:00-11:00）1h连续等效声级频谱特性

图7 （第二日14:00-15:00）1h连续等效声级频谱特性

图8 （第二日20:00-21:00）1h连续等效声级频谱特性

由以上图3到图8监测结果可见：N2监测点处，最大A计权等效连续1小时声级出现在60(A)-65dB(A)之间，且各时段（昼间 10:00-11:00、11:00-12:00、14:00-15:00、20:00-21:00） 最大声级接近，此结果与24小时连续监测数据相吻合。

在N2监测点处，不同频率下频谱特性图声级呈现3处变化，分别为160Hz、250Hz和500Hz，其中160Hz、250Hz处声级较大，且高出其他频率声级，500Hz处声级较小，且与附近频率声级相差较小。根据连续1小时等效声级的频谱数据，可以看出轨道交通经过时噪声以在低频和中频出现波峰，反应的是列车通过时的二次结构噪声和轮轨噪声。因此，根据以上结果，笔者从1小时连续监测数据中提取出轨道交通经过于11时43分30秒至11时43分50秒的20s内，不同频率下的声级数据，分析如图9：

图9 20S频谱特性示意图

由图9监测结果可知：N2监测点处线性计权声级在不同频率下出现了2次波峰，第一波峰出现在80Hz附近，表明轨道交通经过时噪声以低频为主，反应的是列车通过时的二次结构噪声；此外，在400-630Hz附近尚存在第二波峰，反应的是以轮轨噪声为主的列车噪声；第一波峰80Hz等效声级约为81dB，第二波峰400Hz等效声级约为64dB，即低频结构噪声超过中频轮轨噪声约17dB。通过A计权后，由于低频噪声值衰减量较大，比如80Hz频率下A计权修正量为-22.5dB(A)，与630Hz修正量-1.9dB(A)相差20.6dB(A)，此时N2监测点处频谱特性不同频率下2次波峰情况仍清晰可见，第一波峰出现在80Hz，等效声级约为59dB(A)，第二波峰出现在630Hz，等效声级约为62.0dB(A)，此时低频结构噪声超过中频轮轨噪声约为3dB(A)。本次监测结果表明：轨道交通噪声主要以由车轮和钢轨系统相互作用产生的轮轨噪声及轨道与轨下基础振动产生的结构噪声构成。轮轨噪声的中频等效噪声声级范围为63-64dB(A)，二次结构噪声的低频等效噪声声级为81 dB(A)。

四、结论

文章对轨道交通噪声进行了现场实测，根据两种不同监测方式的数据分析对比，得出如下结论：通过0.5s间隔对轨道交通噪声进行连续监测，能准确表征轨道交通噪声发生时不同频率对应的最大声级，为后续的噪声影响评价及防治措施提供有效的数据支撑。