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摘要:采用噪声与振动测试分析系统，对地铁车辆进入站台和驶出站台及站台广播噪声进行测试与分析。
通过对数据分析得出：站台主要噪声源为车辆通过站台时的轮轨噪声与车辆制动啸叫声的叠加，等效声级81.5 dB(A，频率范围200~4 000 Hz。
无车辆通过时广播噪声为主要噪声源,等效声级为79.1 dB(A，频率范围为 500~1 000 Hz。
该研究结果对地铁车站的减振降噪设计具有较高的现实意义和应用价值。
关键词:声学;地铁车站；站台；噪声;频谱；测试
随着城市建设速度的加快、人口数量的增加及汽车工业的迅速发展，城市道路
交通拥挤现象愈发严重，已成为城市建设发展中必须解决的主要问题之一。
城市地铁交通具有方便快捷、安全准时等特点，在改善城市道路交通现状方面发挥了重要的作用，已成为各大城市选择的主要方法之一。
但是,地铁在带给人们便利的同时，也带来地铁噪声。
地铁车站是人们乘坐地铁必须经过和驻足的场所，随着人们生活水平的提高和对环境保护意识的增强，地铁站内噪声情况越来越被更多的人所关注。
掌握地铁车辆进出站台的噪声与振动分布现状［1 —5］,为地铁站台减振降噪设计［6, 7］、人们工作环境的改善提供依据，具有较高的现实意义和应用前景。
1测试环境、仪器及布点
1..1测试环境
本次测试地点为国内某城市的普通地铁车站，其站台长120 m，宽度为6 m，表面为大理石结构。
轨道布置在站台的两侧，两侧墙体为水泥表面，并未做吸声处理。
站台
与轨道间采用半封闭安全门阻隔，安全门高度为1.4 m0
测试时，本线路的车隔为8 min。
车辆为每编组6辆车，总长度为118 m分为3 个单兀,每单兀为一动一拖形式。
其中每辆动车重约35 t,每辆拖车重约32 t,最大
轴重为14 to车辆高度为3.5 m，车体结构为鼓型设计，最大宽度为2.75 m。
车门为双开电动塞拉门，每辆车设有8套，对称布置。
转向架为无摇枕焊接结构，设有一系橡胶弹簧和二系空气弹簧，可有效的降低振动噪声。
1..2测试仪器
本次测试采用HEAD acoustics噪声与振动分析系统，此系统由HPS W数字式回放系
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统、ArtemiS测量分析软件、双耳信号采集器、声学和振动传感器、SQLab
n 60通道数据采集记录器及前端等组成。
1..3测试布点
本次试验主要测试无车辆通过时的站台广播噪声，及车辆进站、开关车门、车辆出站全过程的噪声情况。
为了考虑成年人及儿童的身高不同，在站台上布置的测
点距离地面高度分别为1.2 m和1.6 m。
距离站台安全门的横向距离分别为 1 m、 2 m、3 m。
站台长度为120 m。
由于车辆进站和出站分别为制动减速到静止及加速出站,对整个站台的噪声产生影响，测点分别布置在车辆进入端和车辆驶出端。
测点01/02和07/08距安全门1 m;测点03/04和09/10距安全门2 m ;测点05/06和11/12 距安全门 3 m。
测点 01/03/05/07/09/11 高度为 1.2 m 测点
02/04/06/08/10/12 高度为1.6 m。
具体测点布置如图1所示。
2噪声测试结果
2..1地铁站台广播噪声的影响分析
当无地铁车辆通过站台时，地铁广播噪声为地铁站台上的主要噪声源，对地铁站台广播噪声进行频谱分析，如图2所示。
由图2可以看出，当地铁站台无车辆通过但有提示广播时，等效声级为79.1 dB(A, 主要噪声频率范围为500~1250 Hz,最大声级为79.5 dB(A,可以得出广播噪声无明显的峰值，噪声值大小较为均匀。
在低频部分可以看到距离安全门1m的两测点
01、02测得噪声值高于其他测点，分析其原因，主要是由于乘客听到提示广播后主动向靠近安全门的地方走动所发出的低频噪声所致。
2..2车辆通过站台时车辆进入端噪声影响分析
该测试过程中包括车辆进站减速制动到停止、开关车门、车辆加速出站等三个阶段。
三个阶段的主要噪声源分别为车辆进站时的轮轨噪声和制动啸叫噪声的叠加,开关车门产生的振动及摩擦噪声，车辆出站时的轮轨噪声。
对此过程噪声变化
进行频谱分析，如图3所示。
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由图3可以看出，在50 Hz以下频带噪声值大小较为均匀，而且数值较小。
噪声
源的主要频带为200~4 000 Hz。
在50~100 s时间段内，为车辆进站过程，等效声级为81.5 dB(A。
90~100 s时间段内噪声值明显变大，出现车辆通过站台时的噪声峰值大小为85.3 dB(A。
在120~140 s之间图中显示有两条贯穿低频和中高频带的深色线,为车门开关时产生的噪声,等效声级为74.4 dB(A。
在150~160 s时，车辆开始离开站台，等效
声级为73.5 dB(A。
可以看出车辆进站时的噪声值远高于车辆离站时的噪声值，分析其原因主要是由于车辆进站时，每辆地铁车辆都经过驶入端的测点，直到静止轮轨噪声的声源始终存在，而车辆出站时，速度是从0逐渐加快，当列车具备一定速度时，声源已距离测点较远，因此测得噪声值相对较小。
2..3车辆通过站台时车辆驶出端噪声影响分析
此过程同样包括地铁车辆进站、车门开关、车辆出站等三个阶段。
对该过程
噪声变化进行频谱分析，如图4所示。
由图4可以看出，与驶入端测试一样，在50 Hz以下频带噪声值较小且均匀，主要噪声频带为200~4 000 Hz即为轮轨噪声频带。
但从时域变化上分析,40~80 s时间段内，为车辆进站过程，等效声级为75.6 dB(A,主要频带为200~2 000 Hz左右。
在 70~90 s内贯穿低频的深色线为车门开关时的噪声情况,等效声级为74.9 dB(A。
在 90~110 s时车辆离站，等效声级为80.1 dB(A，此时间段内噪声值明显变大，出现车辆通过站台时的噪声峰值，峰值大小为83.3 dB(A。
可以看出车辆进站、出站测得结果与驶入端测得数据大小刚好相反。
分析其原因主要是由于车辆进站时车辆轮轨噪声源是逐渐靠近测试点，当车辆靠近测试点时,车辆速度已经接近为0。
而车辆出站时，每辆列车都经过测试点，轮轨噪声源和在驶入端测试车辆进站阶段一样始终存在, 因此噪声较车辆进站时要大。
3对比测试结果
地铁车辆进入端和驶出端分别测试得到的噪声值，如表1所示
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将车辆进入端和驶出端测试得到的噪声结果进行对比，两次测试结果可以看出噪声主要频带都出现在200 ~ 4 000 Hz可以充分证明轮轨噪声为主要噪声源。
对比图3、图4可以看出两次测试可以近似看做是一个逆过程，在进入端测试的车辆进站和在驶出端测试的车辆出站可近似为相反的过程，而前者测得噪声值 81.5 dB(A稍大于后者的80.1 dB(A是因为在车辆进站时车辆制动产生啸叫声引起的;同样道理,驶出端测试车辆进站和进入端测试车辆出站也为近似相反过程。
4结语
通过对地铁站台的噪声测试，得出以下结论：
(1在无车辆通过时广播噪声为主要噪声源，等效声级可达到79.1 dB(A,主要频率范围分布为500~1 000 Hz。
(2地铁车辆通过站台时的轮轨噪声与车辆制动时啸叫声的叠加是站台上的主要噪声源，其等效声级大小为81.5 dB(A，主要频率分布为200~4 000Hz=
(3在车辆进入端测试，最大声级出现在车辆进站过程中，峰值为85.3 dB(A;在车辆驶出端测试，最大声级出现在车辆出站过程中，峰值为83.3dB(A。