劉　茜，史聰靈，伍彬彬，石杰紅，李　建

(中國安全生產(chǎn)科學(xué)研究院 地鐵火災(zāi)與客流疏運(yùn)安全北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100012)

0　引言

自從1971年我國的第一條地鐵線，北京地鐵一號線開始運(yùn)營以來，城市軌道交通一直在建設(shè)中。尤其是近10年來，我國城市軌道交通得到前所未有高速發(fā)展，截至到2016年12月，我國大陸地區(qū)共有30個城市開通了軌道交通，總里程達(dá)4 152.8 km。預(yù)計(jì)到“十三五”末，全國將有超過50個城市開通軌道交通，運(yùn)營里程將超過6 000 km。伴隨著大規(guī)模的城市軌道交通建設(shè)和運(yùn)營，人們對乘坐舒適性的要求越來越高，而車站噪聲作為舒適性指標(biāo)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，得到了越來越多的關(guān)注。

國內(nèi)外對城市軌道交通站臺噪聲的研究已有多年，文獻(xiàn)[1]指出，城市軌道交通站臺噪聲主要由5部分組成，分別是輪軌噪聲、列車運(yùn)行車體噪聲、牽引動力系統(tǒng)噪聲、制動噪聲和高架軌道噪聲。列車高速運(yùn)行是地鐵站臺主要聲源，此外，車站環(huán)境噪聲也不容忽視，它與廣播次數(shù)、廣播音量、客流量和列車頻次因素有關(guān)[2]。列車進(jìn)站時，隧道類站臺聲略高于高架類站臺[3]。Ryota Shimokura等[4]測試結(jié)果表明，地下站臺列車噪聲大于地上站臺列車噪聲6.4 dB(A)。Robyn R．M．等[5]對紐約地鐵站臺噪聲測試顯示，地鐵站臺噪聲平均值為(86±4) dB(A)、最大值為106 dB(A)。而我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB14227—2006《城市軌道交通車站站臺聲學(xué)要求和測量方法》規(guī)定，城市軌道交通車站列車進(jìn)、出站站臺的最大容許噪聲限值不超過80 dB(A)[6]。

城市軌道交通站臺復(fù)雜多樣，包括高架地面站、隧道地下站、島式站、側(cè)式站、有裝屏蔽安全門站、無裝屏蔽安全門站等。為了解目前國內(nèi)城市軌道交通站臺列車進(jìn)出站噪聲影響的現(xiàn)狀，選擇我國城市軌道交通正在運(yùn)營的4條線路，從4條線路中選取10座站臺，包括：地面高架站和地下站，島式車站和側(cè)式車站，有屏蔽安全門站和無屏蔽安全門站。應(yīng)用國家標(biāo)準(zhǔn)GB50157—2013《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》[7]及國家標(biāo)準(zhǔn)GB14227-2006《城市軌道交通車站站臺聲學(xué)要求和測量方法》[6]的有關(guān)要求，對現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)研和噪聲測量， 并對現(xiàn)場測量的站臺噪聲結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)限值進(jìn)行比較，進(jìn)而分析站臺中間測點(diǎn)進(jìn)站值和出站值的大小，找出站臺噪聲最大值測點(diǎn)位置，相關(guān)研究成果對于快速評價站臺噪聲有一定參考和借鑒意義。

1　測量方法

測量依據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB14227-2006《城市軌道交通車站站臺聲學(xué)要求和測量方法》[6]中規(guī)定的要求，使用I級聲分析儀及校準(zhǔn)器。測量前后用聲級校準(zhǔn)器對聲級計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)，偏差不大于0.5 dB。

選取3座高架站Z站臺(島式)、G站臺(側(cè)式)、HQ站臺(側(cè)式)；7座地下站站臺包括：2座地下無屏蔽門W站臺(島式)、T站臺(島式)，2座地下半屏蔽安全門H(島式)站、HX(側(cè)式)站，3座地下全屏蔽安全門OT站臺(島式)、O站臺(島式)和S站臺(島式)。車站站型示意圖如圖1所示。

圖1　測量車站站型示意Fig.1　Measuring type of platform sketch

選取的測點(diǎn)周圍2 m以內(nèi)不應(yīng)有反射物；測量時，站臺的背景噪聲低于被測噪聲10 dB，否則需修正；測量時，傳聲器前端應(yīng)朝向被測列車軌道一側(cè)，其軸向與線路方向垂直，并距地面高度1.6 m。列車進(jìn)站的測量時間間隔為列車頭部進(jìn)站到停止的時間，列車出站的測量時間間隔為列車起動到列車尾部離站的時間。測量次數(shù)不少于10 次，測量數(shù)據(jù)經(jīng)算術(shù)平均后，取整作為評價值。站臺車頭一側(cè)為①號測點(diǎn)，站臺中間為②號測點(diǎn)，站臺車尾一側(cè)為③號測點(diǎn)，測點(diǎn)距軌道一側(cè)站臺邊沿3 m左右，站臺噪聲測量位置如圖2和圖3所示。

圖2　島式站臺噪聲測點(diǎn)位置Fig.2　Measure location of island platform

圖3　側(cè)式站臺噪聲測點(diǎn)位置Fig.3　Measure location of side platform

2　測試結(jié)果及分析

2.1　站臺中間測點(diǎn)列車進(jìn)站和出站噪聲值LAeq測量結(jié)果及分析

表1給出4條線路中的9座站臺的中心點(diǎn)②測量結(jié)果，OT站進(jìn)行了2次重復(fù)性測量，分別是OT1和OT2，共計(jì)10個中間點(diǎn)②的噪聲測量結(jié)果(進(jìn)站和出站各10輛列車)。

表1　站臺中心點(diǎn)②列車進(jìn)站和出站噪聲平均值LAeq測量結(jié)果Table 1　Noise measuring results of the train pullingin and pulling out on middle platform

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 14227-2006《城市軌道交通車站站臺聲學(xué)要求和測量方法》中站臺最大容許噪聲限值要求，列車進(jìn)站80 dB(A)、列車出站80 dB(A)。從表1看出，地下站站臺進(jìn)站和出站噪聲均在80 dB(A)以下，高架站略高出站臺限值要求1～2 dB(A)。

圖4　中心測點(diǎn)②列車進(jìn)站出站噪聲值LAeq的比較Fig.4　Comparison between the train pulling in LAeq and pulling out LAeq on middle platform( station②)

圖4給出4條線路中的10座站臺的中心點(diǎn)②測量結(jié)果，HX站和OT站分別進(jìn)行了2次重復(fù)性測量，分別是HX1和HX2，OT1和OT2，共計(jì)12個測點(diǎn)。測量結(jié)果顯示，同一座站列車進(jìn)站噪聲平均值LAeq和列車出站噪聲LAeq值基本相同。12個測點(diǎn)中，7個測點(diǎn)列車進(jìn)站出站噪聲LAeq值完全相等，這7個測點(diǎn)包括：地上線站和地下線站；島式站和側(cè)式站；無屏蔽安全門站、半屏蔽安全門站和全屏蔽安全門站。

T檢驗(yàn)的結(jié)果得出：表1中Z, G, HQ ,T, W, HX2, OT1, OT2,S和O這10個測點(diǎn)各自的進(jìn)站LAeq和出站LAeq的比較不存在顯著差異(P>0.05)，說明各自站臺的噪聲進(jìn)站LAeq和出站LAeq基本相同。

2.2　站臺噪聲其他影響的討論

測量中發(fā)現(xiàn)，站臺噪聲聲源除了列車進(jìn)站、出站噪聲外，還有乘客喧嘩聲，尤其對于地下站有全屏蔽門的站臺更為明顯。瞬時乘客的多少和喧嘩聲，是隨機(jī)變化的，影響著站臺列車進(jìn)出站噪聲值。用同一條地鐵線路裝有全屏蔽安全門的S站和OT1站舉例說明如下：

表2是S站和OT1站列車進(jìn)站和出站各10次的測量結(jié)果和平均值。圖5和圖6是S站和OT1站列車進(jìn)站和出站各10次的測量結(jié)果和平均值的直觀表示。

表2　S和OT1站列車進(jìn)站和出站的測量結(jié)果Table 2　Noise measuring results of the train comingand going on S and OT1 platforms

1)S站有全封閉屏蔽安全門，此站上下車的乘客很少，平時大多數(shù)情況站臺很安靜。從表2中可以看出：S站列車進(jìn)站噪聲平均值LAeq為68.4 dB(A)，出站噪聲平均值LAeq為68.1 dB(A)；S站進(jìn)站噪聲最大值LAeq是第5輛車72.8 dB(A)，與進(jìn)站噪聲平均值LAeq68.4 dB(A)相差4.4 dB(A)；出站噪聲最大值LAeq是第4輛車72.5 dB(A)，與出站噪聲平均值LAeq68.1 dB(A)相差4.4 dB(A)；S站進(jìn)站噪聲另一個較大值LAeq是第10輛車71.8 dB(A)，與進(jìn)站噪聲平均值LAeq68.4 dB(A)相差3.4 dB(A)；出站另一個較大值LAeq是第10輛車70.1 dB(A)，與出站平均值LAeq68.1 dB(A)相差2 dB(A)，這2次大的波動，源于此時站臺人流較多，尤其是人的喧嘩聲；S站在測量第5輛車、第10輛車進(jìn)站噪聲時，在測量第4輛車、第10輛車出站噪聲時，人流巨增，瞬間造成車站噪聲有2～5 dB(A)的變化量，因此，測量時一定要考慮瞬間人流的喧嘩聲。

2)另一種情況， OT1站是旅游線路重要的換乘站，從早到晚客流量大，站臺始終熙熙嚷嚷。OT1站和S站是同一條線，裝有全封閉屏蔽安全門，如果沒有其他因素，站臺噪聲應(yīng)很接近。但從圖5和圖6顯示來看，OT1站和S站進(jìn)出站平均值LAeq相差較大。OT1站進(jìn)站均值LAeq為73.7 dB(A)，比S站進(jìn)站均值LAeq68.4 dB(A)大5.3 dB(A)，OT1站出站均值LAeq74.4 dB(A)，比S站出站均值LAeq68.1 dB(A)大6.3 dB(A)。以上數(shù)據(jù)說明，在全封閉安全門站臺，OT1站的人流量比S站要多，滯留在站臺的人流噪聲是站臺噪聲的重要影響因素之一。

圖5　S和OT1站列車進(jìn)站的測量結(jié)果Fig.5　Noise measuring results of the train coming on S and OT1 platforms

圖6　S和OT1站列車出站的測量結(jié)果Fig.6　 Noise measuring results of the train going on S and OT1 platforms

2.3　站臺噪聲最大值在列車出站時車頭停站位置

為了比較站臺噪聲的最大值所在位置，選取G站，W站，HX1站和S站站臺，并在①號測點(diǎn)、②號測點(diǎn)、③號測點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)出站測量，測點(diǎn)位置如圖2和圖3所示，測量數(shù)據(jù)取其平均值，結(jié)果如表3所示。

圖7是高架G站(無屏蔽安全門站臺)列車進(jìn)出站噪聲測量結(jié)果，噪聲最大值LAeq為83.3 dB(A)，在列車出站時車頭停站位置；圖8是地下W站(無屏蔽安全門站臺)列車進(jìn)出站噪聲測量結(jié)果，噪聲最大值LAeq為80.1 dB(A)，在列車出站時車頭停站位置；圖9是地下HX1站(半屏蔽安全門站臺)列車進(jìn)出站測量結(jié)果，噪聲最大值LAeq為78.9 dB(A)，在列車出站時車頭停站位置；圖10是地下S站(全屏蔽安全門站臺)列車進(jìn)出站測量結(jié)果，噪聲最大值LAeq為68.9 dB(A)，在列車出站時車頭停站位置。如圖7～10所示，不論是高架站還是地下站，無屏蔽安全門還是裝有屏蔽安全門的站，站臺噪聲最大值都在列車出站時車頭停站位置，對于快速測量站臺最大噪聲有幫助。

圖7　高架G站①②③測點(diǎn)進(jìn)站出站LAeq測量結(jié)果Fig.7　Noise measuring results of the train coming and going on G platform

圖8　地下無屏蔽安全門W站①②③測點(diǎn)進(jìn)站出站 LAeq測量結(jié)果Fig.8　Noise measuring results of the train coming and going on W platform

站臺進(jìn)站平均值LAeq±標(biāo)準(zhǔn)差/dB出站平均值LAeq±標(biāo)準(zhǔn)差/dB線型線路站名站型軌行型式駛向頭①中②尾③頭①中②尾③高架1線Z島式兩側(cè)下行76.4±1.977.7±1.379.3±0.679.3±0.678.9±1.676.9±1.9G側(cè)式中間下行77.9±0.881.8±0.683.3±1.183.3±1.182.3±0.879.9±1.1地下2線3線3線T島式兩側(cè)上行74.3±2.478.7±1.780.8±2.081.3±1.678.76±1.370.8±2.1W島式兩側(cè)上行74.0±2.777.3±1.379.4±0.880.1±1.376.4±1.173.8±1.7HX1側(cè)式中間下行74.7±0.675.7±1.376.4±1.378.9±0.977.4±1.673.1±2.0HX2側(cè)式中間上行70.1±2.473.6±2.072.8±1.774.2±1.074.3±1.967.9±2.2O島式兩側(cè)下行69.8±2.469.1±0.972.±1.672.5±2.370.0±2.771.9±3.5S島式兩側(cè)下行65.7±0.668.4±2.268.4±2.068.9±1.068.1±2.067.9±2.9OT1島式兩側(cè)上行72.4±2.673.7±1.872.9±0.874.3±1.774.4±2.272.0±1.9

圖9　地下半屏蔽安全門HX1站①②③測點(diǎn)進(jìn)站出站 LAeq測量結(jié)果Fig.9　Noise measuring results of the train coming and going on HX1 platform

圖10　地下全封閉屏蔽安全門S站①②③測點(diǎn)進(jìn)站出站 LAeq測量結(jié)果Fig.10　Noise measuring results of the train coming and going on S platform

3　結(jié)論

通過對城市軌道交通3座典型高架站臺、7座典型地下站臺，包括地下無屏蔽安全門、半屏蔽安全門和全屏蔽安全門的測量與分析，結(jié)果表明：

1)根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 14227-2006《城市軌道交通車站站臺聲學(xué)要求和測量方法》中站臺最大容許噪聲限值要求，地下站站臺進(jìn)站和出站噪聲均在80 dB(A)以下。

2)站臺中間位置測點(diǎn)②進(jìn)站和出站平均值LAeq基本相同，因此在實(shí)際工作中，為了節(jié)省測量時間，可以只測站臺中心測點(diǎn)進(jìn)站或出站其中之一，即可以得到站臺噪聲平均值LAeq。

3)站臺噪聲源，除列車進(jìn)出站噪聲外，客流喧嘩、電視和廣播的聲音也是站臺噪聲的重要來源，測量時需給予充分考慮。

4)站臺最大值在列車出站時車頭停站位置。

[1]李洪強(qiáng), 吳小萍. 城市軌道交通噪聲及其控制研究[J]. 噪聲與振動控制, 2007, 27(5):78-82.

LI Hongqiang，WU Xiaoping．Study on noise andcontrol measures caused by urba n rail transit [J]．Noise and Vibration Control，2007，27(5):78-82.

[2]譚淑英, 湯心虎, 尹華,等. 廣州地鐵一、二號線噪聲狀況調(diào)查[J]. 暨南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)與醫(yī)學(xué)版), 2004, 25(1):115-118.

TAN Shuying，TANG Xinhu，YIN Hua，et al．Investigation on the noise status of Guangzhou metros[J]．Journal of Jinan University (Natural Science)，2004,25(1)：115-118.

[3]周寧暉, 喻義勇, 石勇. 南京市地鐵噪聲影響調(diào)查[J]. 環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù), 2006, 18(1):20-22.

[4]Shimokura R, Soeta Y. Characteristics of train noise in above-ground and underground stations with side and island platforms[J]. Journal of Sound & Vibration, 2011, 330(8):1621-1633.

[5]Gershon R R, Neitzel R, Barrera M A, et al. Pilot survey of subway and bus stop noise levels.[J]. Journal of Urban Health, 2006, 83(5):802-812.

[6]建設(shè)部. 城市軌道交通車站站臺聲學(xué)要求和測量方法: GB14227-2006[S]. 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.

[7]北京市規(guī)劃委員會. 地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范: GB50157-2013[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2014.

[8]馬歡, 劉巖, 楊冰,等. 地鐵站臺噪聲特性分析[J]. 噪聲與振動控制, 2012(5):141-143.

MA Huan，LIU Yan，YANG Bing，et al．Analysis of noise characteristics on metro station platform[J]．Noise and Vibration Control, 2012(5)：141-143.

[9]李杰, 郭建中, 姜亢,等. 北京地鐵島式站臺噪聲的初步研究[J]. 中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù), 2012, 8(8):153-156.

LI Jie，GUO Jianzhong，JIANG Kang，et al．Pilot research on the Beijing subway island platform noise level [J]. Journal of Safety Scienceand Technology, 2012，8(8): 153-156.

[10]劉茜. 某新建城市軌道交通高架車站噪聲現(xiàn)狀-站臺部分[J]. 中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù), 2015,11(2):145-153.

LIU Qian．The noise status analysis of a newly built elevated station of urban rail transit — Part I: platform [J]. Journal of Safety Science and Technology，2015，11( 2): 145-153.

[11]劉茜. 某城市地鐵典型線路地下站臺噪聲現(xiàn)狀分析[J]. 中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù), 2015, 11(6):150-157.

LIU Qian．Analysis on noise of underground platform in a typical line of urban metro[J]. Journal of Safety Science and Technology, 2015, 11(6): 150-157.

[12]劉茜, 辜小安, 周鵬. 我國城市軌道交通車站站臺噪聲影響現(xiàn)狀[J]. 鐵路節(jié)能環(huán)保與安全衛(wèi)生, 2015, 5(6):247-250.

LIU Qian,GU Xiaoan, ZHOU Peng.The noise status of urban rail transit station-platform part[J]. Railway Energy Saving & Environmental Protecton & Occupational Safety and Health,2015,5(6): 247-250.