IT|地铁速度并不快,为啥有的地段噪音比高铁还大?( 二 )


那么,地铁列车和轨道之间的匹配,为何不能更加精准,从而避免异常波磨的产生呢?肖新标表示,不同品牌的列车轮轨踏面不同,不同生产厂商的轨道标准也不同,车辆与线路存在非常复杂的耦合作用关系,从目前的技术水平来看,完全耦合的难度比较大,相关人员正在加紧研究当中 。
地铁噪音也有线路设计方面的原因 。地铁不同于城际列车,在城市当中穿梭会设计很多曲线路段 。一方面,曲线区段由于轮轨相互作用关系,容易产生钢轨波磨;另一方面,当列车通过曲线路段时,容易激发车轮跟钢轨横向方向的振动模态,这种横向模态也比较容易产生声音,声辐射面积也比较大,就像喇叭一样,形成显著声辐射 。
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此外,道岔也会影响乘车平稳性和舒适性 。道岔是列车从一股道转入另一股道的线路连接设备,当地铁列车通过道岔的时候,因为道岔区的线路不连续性,比较容易产生车辆横向运动和轮轨冲击噪音 。道岔不连续性越显著,乘客感受就会越明显 。
如何降低地铁噪音?
“减、隔、吸”降噪三方法 
地铁列车因为轮轨原因造成的噪音严重,是否有安全隐患?对此肖新标表示,波磨除了会导致列车噪音,还会导致车辆螺栓松动、扣件弹条断裂和道床伤损等,甚至损伤列车构架和车体,时间长了的确会形成安全隐患 。
但从目前的情况来看,安全性方面暂时不会有太大问题,因为地铁公司每年都会定期和及时对列车与线路进行运营维护,对车轮进行镟修,对钢轨进行打磨,目的就是确保安全性和乘坐舒适性 。
值得一提的是,这种维护并非无限度的,而是要采用科学的手段和方法 。因为车轮频繁镟修和钢轨过度打磨,会加速其到达磨耗极限,这时就需要更换轮对或更换钢轨,尤其是运营线路换轨,成本很高 。
那么,哪些方法可以减少列车的噪声呢?肖新标表示,从目前的技术手段上来看,可以采取“减”“隔”“吸”三种方法进行综合治理 。
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工作人员正在对地铁列车进行检修维护
所谓“减”,就是减少轮轨粗糙度,根源上抑制轮轨噪音 。例如对异常波磨地段应该定期监测和维护,严重地段应加密监测周期,用打磨车进行打磨或铣磨,科学开展噪声性钢轨打磨,帮助车轮和轨道更好地“磨合”,最终降低轮轨振动噪音,提高乘客的舒适度 。
“隔”就是采用高隔振轨道型式,最大程度地减少轮轨振动能量向沿线周边环境传播影响;同时采用高隔声和气密性车体结构,最大程度地减小轮轨振动和噪声能量向车内传递 。例如,北京地铁4号线列车,在“北大东门-圆明园”段为了保护高校实验室和古迹不受地铁列车振动影响,采用了高隔振线路设计,这样轮轨振动和产生的噪声就能最大限度地被隔离,不向外传播 。
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“吸”就是采用逐级吸收消耗的方式,分散消耗系统的振动与噪音能量,而非仅仅在轮轨层面上做文章 。“我们的建议是,线路上钢轨耗散一部分,扣件耗散一部分,垫层耗散一部分;车辆上,车轮耗散一部分,悬挂元件耗散一部分,构架耗散一部分;再到车体上做好相应的减振和隔音,这样整个列车和线路系统的噪声,应该可以得到一个很好的解决 。”
据了解,以北京为例,近年来已经在多条线路上运用更多降噪措施,提高乘客乘坐舒适性 。例如为地铁10号线列车车轮上安装降噪片、提高大兴机场线车辆的气密能力,加强隔音降噪能力等等 。
采访人员/赵天宇  编辑/刘昭
新媒体编辑/吕冰心
采访专家:
肖新标(西南交通大学牵引动力国家重点实验室副研究员)


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