劉永剛 沈曉萌 程曙

【摘要】城市發(fā)展日新月異，以前鐵路兩邊的荒蕪地帶，現(xiàn)在也聳立起高樓大廈，很多還是居民聚集區(qū)?；疖嚍榱诵熊嚰奥啡税踩坏靡养Q笛;鐵路沿線居民卻不堪忍受頻繁鳴笛聲，造成抱怨和投訴頗多。本課題通過對蕪湖市區(qū)鐵路火車鳴笛情況進行調(diào)查研究，并在此基礎(chǔ)上提出采用燈光、視頻、軌道電路等其他技術(shù)代替鳴笛信號的限制鳴笛措施。

【關(guān)鍵詞】限制鳴笛;燈光、視頻、軌道電路? ? ? ? ? 【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.34.114

伴隨著我國國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，越來越多的鐵路線進入到了日益擴大化的城市中，在很多城市形成了城市包圍鐵路的現(xiàn)象，這就帶來了一個很大的問題——火車運行噪聲對鐵路兩側(cè)聲環(huán)境的影響已成為城市環(huán)境問題之一 ，并日益引起社會重視，其中機車鳴笛是鐵路最主要的噪聲源[1]。

列車信號分為視覺信號、聽覺信號、列控系統(tǒng)信號等，它們是列車運行和作業(yè)的命令，火車鳴笛就是聽覺信號，根據(jù)《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》[2]相關(guān)規(guī)定：機車在接近車站、鳴笛標、曲線、道口、橋梁、隧道、行人、施工地點、黃色信號、引導(dǎo)信號或天氣不良時長聲鳴笛。

目前我國機車上安裝的聽覺信號以風笛為主，根據(jù)《TB∕T3051.2-2016 機車、動車組用電笛、風笛 第2部分：風笛》[3]的相關(guān)規(guī)定，對于安裝于機車中間的風笛，聲級計的傳聲器應(yīng)置于與風笛同等高度處，應(yīng)在距離風笛30米處進行測量，機車高音風笛應(yīng)能在規(guī)定的測點上產(chǎn)生不低于107dB（A）的聲音，機車低音風笛應(yīng)能在規(guī)定的測點上產(chǎn)生94dB（A）～98dB（A）的聲音。根據(jù)該規(guī)范可知，鳴笛信號具有聲級大、聲源位置高、傳播距離遠、影響范圍廣及高脈沖性等特點，目前已成為環(huán)境污染中最突出的噪聲污染源。

蕪湖市區(qū)寧蕪線直接穿越人口稠密區(qū)，鐵路沿線十幾個小區(qū)，并且經(jīng)過蕪湖西貨場和蕪湖東編組站，并且由于受地形限制，寧蕪線在蕪湖境內(nèi)存在多個大直徑轉(zhuǎn)彎，火車經(jīng)過以上區(qū)域鳴笛時間不分晝夜，而且鳴笛時機多、頻次高。此區(qū)間線路兩側(cè)為居民密集居住區(qū)，居民長期受火車鳴笛噪聲困擾，相關(guān)部門每年接到大量投訴。2017年至今，中央和省環(huán)境保護督查涉及蕪湖市鐵路噪聲信訪件共18件，其中鏡湖區(qū)10件（蕪湖站及蕪湖西貨場位于鏡湖區(qū)），信訪數(shù)量逐年遞增。2020年蕪湖市區(qū)火車噪聲投訴事件27件，其中鏡湖區(qū)19件，火車鳴笛噪聲投訴主要集中在鏡湖區(qū)蕪湖西貨場附近金色水岸小區(qū)和信達藍湖郡小區(qū)。本課題以金色水岸小區(qū)和信達藍湖郡小區(qū)這兩個小區(qū)為重點研究對象，因為火車鳴笛原因具有共性，通過調(diào)查分析這兩個小區(qū)的鳴笛噪聲問題，研究蕪湖市限制火車鳴笛的可行性辦法。

金色水岸小區(qū)和信達藍湖郡小區(qū)南側(cè)為蕪湖西貨場，其中信達藍湖郡緊鄰蕪湖西貨場，貨場南側(cè)緊鄰蕪湖東編組場。通過現(xiàn)場調(diào)查得知，金色水岸小區(qū)噪聲來源主要是寧蕪線上火車在彎道以及進入蕪湖西貨場前鳴笛噪聲，信達藍湖郡小區(qū)來源主要是火車進出蕪湖西貨場以及蕪湖東編組場鳴笛噪聲。

本課題使用AWA5688積分聲級計對兩個小區(qū)噪聲進行測試，儀器使用前經(jīng)過標準校正[4]。在金色水岸和信達藍湖郡小區(qū)內(nèi)，靠近鐵路一側(cè)共取3個點，金色小區(qū)內(nèi)分別選取：離鐵路距離最近的院墻邊上（約離火車道70m，1號點位）;離院墻水平距離 30m 的（約離火車道100m，2號點位）;離院墻水平距離60m的（ 約離火車道 130m，3號點位）。信達藍湖郡小區(qū)內(nèi)取點距離與金色水岸相同。測量時距地面高度為1.2米。

測量頻次：無火車過境時一次，火車過境時一次，火車鳴笛時一次。

對于不穩(wěn)態(tài)噪聲的大規(guī)模調(diào)查中，已經(jīng)有多位學(xué)者證明了等效連續(xù) A 聲級與人的主觀反應(yīng)有很好的相關(guān)性。本次測量采用 A 聲級作為評價指標[5]。

分析監(jiān)測數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)：

金色水岸小區(qū)：其無火車過境時，小區(qū)噪聲源處于正常狀態(tài)， 3號點位離火車道最遠但噪聲大于1、2號點位的原因是：3號點位位于小區(qū)大門口附近距離城市主干道最近，路過汽車較多;當火車過境時，其對小區(qū)居民的影響均超過規(guī)定值 70 dB;當火車鳴笛時，其遠遠超過正常值。

信達藍湖郡小區(qū)：其無火車過境時，1號點位噪聲也有超標的原因：1號點位緊鄰蕪湖西貨場，貨場內(nèi)行車裝卸貨、卡車轉(zhuǎn)運等機械噪聲以及臨近的蕪湖東編制站車輛編組產(chǎn)生的噪聲;當火車過境時，寧蕪線火車運行噪聲對小區(qū)影響有限，貨場駛?cè)胧徍髫泩龅脑肼晫π^(qū)居民的影響均超過規(guī)定值70dB;當火車在貨場內(nèi)鳴笛時，其遠遠超過正常值，當火車在蕪湖東編組場鳴笛時，噪聲仍超出規(guī)定值，因為蕪湖東編組場與小區(qū)自己有蕪湖西貨場相隔，但蕪湖西貨場內(nèi)無高大建筑，對噪聲的阻擋作用有限。

通過以上數(shù)據(jù)得知，火車鳴笛給小區(qū)居民帶來很大程度上的噪音污染，嚴重影響人們正常的工作和休息。針對火車噪聲問題，目前常見的解決辦法主要是以下兩種：

（1）設(shè)立聲屏障。設(shè)立聲屏障是目前最常見的辦法，該方法對鐵路運行是產(chǎn)生的噪聲有一定左右，但是對鳴笛噪聲作用不大。鳴笛設(shè)備通常設(shè)置在火車頭部，火車車廂高度約2.5m，道砟層高度約0.5m，即鳴笛設(shè)備距鐵路路基高度為3m左右。而普通鐵路聲屏障的高度在3m～3.5m，鳴笛設(shè)備高度與聲屏障高度相差不大，聲屏障作用形同虛設(shè)。

（2）將風笛改為電笛。該辦法將目前火車使用的風笛改為采用強指向性電笛，減少鳴笛噪聲向四周擴散的范圍，但對于大曲線彎道線路，控制噪聲的作用不大，因為火車經(jīng)過彎道時，車頭指向的小區(qū)仍會受到鳴笛噪聲影響。

以上控制噪聲的辦法均具有很大局限性，治標不治本。對普通鐵路來說，取消鳴笛是最有效的降噪方法。但從安全角度考慮，機車鳴笛是既有普速鐵路作業(yè)時聯(lián)絡(luò)及警示的一種信號，直接取消鳴笛存在安全隱患。

其實早在2002年，上海鐵路局出臺了《上海鐵路局限制機車（動車、軌道車）鳴笛后行車辦法》，確定了限制鳴笛的區(qū)域，蕪湖站普速場限制鳴笛區(qū)域在，但僅旅客列車在車站停車后啟動以及列車自動制動機在試驗過程中的情況下取消鳴笛，其他情況仍按原規(guī)定執(zhí)行。蕪湖西貨場附近不在限制鳴笛區(qū)域內(nèi)，不能一概而論，強制將該區(qū)域劃入鳴笛區(qū)域，安全無小事，應(yīng)該仔細分析鳴笛原因，通過一定技術(shù)手段來替代鳴笛信號，以達到限制鳴笛的目的。

原因分析1：火車進出蕪湖西貨場及蕪湖東編組場鳴笛原因：該地段火車鳴笛信號為聯(lián)絡(luò)信號，與車站之間進行溝通。

解決辦法：改用列車無線調(diào)度電臺進行呼喚應(yīng)答，來替代鳴笛信號。目前該辦法在沈陽、長春、大連、丹東四個城市推廣使用。

原因分析2：火車經(jīng)過曲線線路時鳴笛原因：火車司機在經(jīng)過曲線時視野范圍有限，無法看到曲線前方線路情況，需鳴笛示警。

解決辦法：目前國內(nèi)暫無解決方案來代替鳴笛信號。針對此問題，本課題提出一個將列車接近告警、自動聲光報警、視頻監(jiān)控等技術(shù)相結(jié)合的解決方案，通過技術(shù)手段延長貨車司機的“眼睛”，能夠“看到”曲線前方線路，并能通過聲光報警等對前方影響行車安全的人員發(fā)出告警，用以取代鳴笛信號，以達到限制鳴笛的目的。本課題將該系統(tǒng)暫命名為“列車曲線行駛安全告警系統(tǒng)”。

列車曲線行駛安全告警系統(tǒng)主要分為以下部分：

（1）在曲線線路兩側(cè)每隔一定距離設(shè)置一臺全景攝像機，相鄰全景攝像機采集畫面實現(xiàn)無縫銜接，采集整個曲線區(qū)域的情況并通過5G將視頻信息傳送到接近的列車，并將畫面?zhèn)魉偷娇刂浦行倪M行存儲。

（2） 在曲線線路兩側(cè)每隔一定距離設(shè)置一部聲光報警器，燈光報警采用頻閃紅光。聲音報警采用低分貝喇叭播放語音。

（3）在距離曲線段前一公里處設(shè)置傳感器檢測火車接近信號。列車上安裝機車監(jiān)控主機，監(jiān)控主機配備智能識別系統(tǒng)，當火車到達曲線段前一公里處時，監(jiān)控主機根據(jù)視頻畫面，自動對前方曲線線路情況進行鑒別，若前方曲線路段無異常，則線路兩側(cè)的聲光報警器不工作。若前方曲線路段異常，如發(fā)現(xiàn)線路有人員闖入、施工人員未按時撤離、有影響通過的障礙物等，監(jiān)控主機立即語音告知火車司機，做好減速準備;同時自動發(fā)出指令，控制線路兩側(cè)的聲光報警器工作，發(fā)出聲光報警，警示線路上人員立即撤離。

結(jié)語：

本課題通過對蕪湖市區(qū)鐵路火車鳴笛情況進行調(diào)查研究，在城區(qū)要求限制鳴笛的條件下，提出一個將列車接近告警、自動聲光報警、視頻監(jiān)控等技術(shù)相結(jié)合的解決方案，用以取代鳴笛信號，還能夠滿足環(huán)保和安全的雙重要求，確保提供給廣大居民一個良好的聲環(huán)境。

參考文獻：

[1] 劉冀劍.鐵路穿越城市的噪聲污染與控制.鐵道標準設(shè)計，1997（1），48-50

[2]TG/01-2014 鐵路技術(shù)管理規(guī)程[S].

[3]TB∕T3051.2-2016 機車、動車組用電笛、風笛 第2部分：風笛[S].

[4]GB3096-2008 聲環(huán)境質(zhì)量標準[S].

[5]陳曦.鐵路噪聲對市區(qū)沿線小區(qū)影響的研究.北方環(huán)境，2012.4，164-166