动车组噪声控制技术_交通运输

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编写委员会

主　编：李明高副主编：安　超　贾尚帅　高　峰编　委：韩铁礼　赵　明　王铁成　孟林林　潘德阔　　　　赵新利　王兴民　郭　涛　李志永　崔　涛(https://

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前言

高速动车组技术从国外引进后，经消化、吸收并再创新已有10余年的历程，在快速发展的同时，其噪声问题日益突出。目前，关于高速动车组低噪声设计及控制的公开资料较少。本

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第1章动车组技术特点

高速动车组对周边环境的影响主要有振动、噪声和电磁波干扰等，其中噪声的影响备受关注。高速动车组的振动噪声问题是制约其发展的关键技术问题之一。就噪声问题而言，主要体

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1.1 高速动车组/轨道结构

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1.1.1 高速动车组组成

高速动车组是由若干带动力的车辆（动车）和不带动力的车辆（拖车）组成的，在正常使用寿命周期内始终以固定编组运行、不能随意更改编组的一组列车，典型列车编组方案如图1

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1.1.2 轨道组成

轨道是铁路运输的重要技术设备，它支承和引导列车车轮，直接承受竖向、横向和纵向力的作用。轨道结构应该保证机车车辆在规定的最大载重和最高速度下运行时，具有足够的强度

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1.2 高速动车组声源机理

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1.2.1 声源构成

根据国内外铁路噪声测试经验，高速动车组噪声主要由轮轨噪声、集电系统噪声（牵引系统噪声）、空气动力噪声以及高架结构噪声组成。将高速动车组声源特征与基于高速动车组

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1.2.2 声源分布

国内外高速动车组噪声研究表明，典型高速动车组噪声源分布位置如图1-9所示。在转向架区域，主要有轮轨噪声、牵引电动机和齿轮箱的辅助设备噪声和转向架区域气动噪声。

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第2章噪声基本概念

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2.1 声学常用术语及声传播特性

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2.1.1 声压级、声强级、声功率级

（1）声压级正常人耳可刚刚听到的最小声压值称作听阈（或听阈声压）。对于1kHz的基音，听阈声压值为2×10-5Pa；使人耳产生疼痛感觉的声压值称作痛阈（或痛阈

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2.1.2 气流声源分类

在气流（或水流）中声源有三类：单极子、偶极子、四极子。（1）单极声源的辐射单极声源简称单极源或点源，如一个周期的小幅度膨胀收缩的球体——脉动球，向四周空间均

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2.1.3 声波的衰减

声波在媒质中传播时，其声压或声强随离开声源距离的增加而逐渐衰减。造成这种衰减的原因：一是传播衰减，二是空气吸收。 2.1.3.1 传播衰减按声源类型可以分为点

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2.2 噪声对人的影响及噪声控制的一般原则

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2.2.1 噪声的主观评价

噪声危害的大小不仅与声音的强度、频率成分及作用时间有关，还与人的听觉特性及接受噪声者的情绪有关。因而，仅对声音做出客观的计量，并不能判断某一噪声的危害大小。为此

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2.2.2 噪声的危害

声音超过人们生活和生产活动所容许的程度时就成为噪声污染。噪声有自然现象造成的，也有人为活动造成的。噪声一般是杂乱无章的具有连续频谱的声音，但也可以是和谐的具有离

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2.2.3 噪声控制的一般原则

噪声基本控制最终是以人为载体，满足人的生理、心理要求，噪声控制主要分为三大部分：噪声源的控制、传递途径的控制、人体保护，详见表2-4。表2-4 常规噪声降噪控

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第3章动车组噪声相关标准

环境噪声标准是为了保护人群健康和生存环境，对噪声容许范围所作的规定。制定原则以保护人的听力、睡眠休息、交谈思考为依据，应具有先进性、科学性和现实性。各国大都参照

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3.1 卫生环境噪声标准

世界卫生组织（WHO）和美国的国家职业安全与健康研究院（NIOSH）、职业安全与卫生管理局（OSHA）近些年公布了大量有关工业噪声暴露评价、调查报告和控制技术导

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3.2 高速动车组噪声标准

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3.2.1 车内噪声标准

为确保欧洲基础设施上运行的高速动车组之间的兼容性而必须将车辆技术规定协调一致。针对250km/h或以上速度运行的任何列车，国际铁路联盟制定了UIC 660—20

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3.2.2 车外噪声标准

2002年，欧洲铁路互通性协会（European Association for Railway Interoperability，简称AEIF）在《互通性技术

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3.2.3 相邻速度级噪声差值

（1）车内噪声相邻速度级差值相关的标准内容见表3-4。表3-4 车内噪声标准中相邻速度级差值 UIC660中250～300km/h相邻速度等级间的噪声差值

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3.2.4 静置噪声标准

静置噪声的相关标准见表3-6。(https://www.daowen.com) 表3-6 静置噪声标准

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3.3 噪声限值分析

高速铁路的发展是一个全面的系统工程，不仅需要充分的数据研究，也需要根据相关法规和实际情况制定合适的控制策略和控制标准。欧洲、日本作为高铁发展的引领者，通过半个多

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3.3.1 车内噪声分析

噪声对人体的影响是声音的振动频率、强度和持续时间。振动频率决定音调的高低，人耳接受声波频率为20～20000Hz；强度取决于声波振幅的大小，声音引起的听觉阈值的

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3.3.2 车外噪声分析

车外辐射噪声包括静置噪声、起动加速噪声和通过噪声。其中静置噪声是评判站台停车对候车旅客舒适度的影响；起动噪声是评判车辆进站和出站时对城市铁路周边环境的辐射噪声影

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第4章动车组噪声控制管理流程

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《动车组噪声控制技术》简介