[发明专利]轨道区域交通噪声预测方法

权利要求书

1.一种轨道区域交通噪声预测方法，用于城市轨道交通噪声的测试系统中，所述测试系统为基于车辆系统、轨道系统、桥梁-桩基系统和环境土体系统的耦合系统，其特征在于，包括：

将所述测试系统划分为多个测试子系统；

分别建立多个所述测试子系统对应的子振动方程；

根据多个子振动方程之间的协调关系，建立所述耦合系统对应的振动方程；

获取待测区域对应的所述耦合系统的测试参数，所述测试参数至少包括各个所述测试子系统的刚度、质量和阻尼矩阵；

根据所述振动方程及所述测试参数，计算所述待测区域的声源强；

根据噪声地图绘制单元及所述声源强，绘制所述待测区域对应的噪声地图，以便根据所述噪声地图对城市轨道区域交通噪声进行预测；

所述测试子系统为两个，则所述将所述测试系统划分为多个测试子系统，包括：将所述测试系统划分为第一测试子系统和第二测试子系统，所述第一测试子系统包括车辆系统、轨道系统和桥梁-桩基系统；所述第二测试子系统包括环境土体系统；

所述分别建立多个所述测试子系统对应的子振动方程，包括：根据待测区域的所述第一测试子系统的结构参数以及车辆运营参数，建立所述第一测试子系统的第一子振动方程；以及，根据待测区域的所述第二测试子系统的结构参数以及车辆运营参数，建立所述第二测试子系统的第二子振动方程；

所述声源强包括轮轨噪声声源强、桥梁结构二次噪声声源强、空气动力噪声声源强和集电系统噪声声源强；

所述根据所述振动方程及所述测试参数，计算所述待测区域的声源强，包括：

对所述第一测试子系统的第一子振动方程求解，得到计算结果；

根据所述计算结果及所述第二子振动方程，计算预设速度的轮轨振动响应和预设速度的桥梁结构的振动响应；

根据所述轮轨振动响应、所述桥梁结构的振动响应以及边界元法，计算待测区域出声场处的声压；

根据所述声压，计算轮轨噪声和桥梁结构二次噪声；

根据所述轮轨噪声、桥梁结构二次噪声并结合经验法，估算出所述空气动力噪声和集电系统噪声；

根据所述轮轨噪声、桥梁结构二次噪声、集电系统噪声和空气动力噪声，计算所述待测区域的声源强。

2.根据权利要求1所述的轨道区域交通噪声预测方法，其特征在于，所述根据多个子振动方程之间的协调关系，建立所述耦合系统对应的振动方程，包括：

对所述第一子振动方程和所述第二子振动方程进行力协调和位移协调，建立整个耦合系统的振动方程。

3.根据权利要求2所述的轨道区域交通噪声预测方法，其特征在于，第一测试子系统的第一子振动方程为时变系数的二阶线性微分方程；

所述对所述第一测试子系统的第一子振动方程求解，得到计算结果，包括：

采用新型显示积分方法对所述第一测试子系统的第一子振动方程求解，得到计算结果。

4.根据权利要求3所述的轨道区域交通噪声预测方法，其特征在于，所述根据噪声地图绘制单元及所述声源强，绘制所述待测区域对应的噪声地图，包括：

建立待测区域的地理模型，并将所述地理模型导入所述噪声地图绘制单元；

根据所述地理模型，整理预设条件的输入参数，所述输入参数至少包括：编组、车辆行驶速度、发车间隔以及车辆运营时间；

根据所述地理模型及所述输入参数，生成预测点；

根据所述噪声地图绘制单元及所述预测点的参考信息，计算所述待测区域的预测点的声压级；所述参考信息包括：声源强及地理模型；

根据所述预测点的声压级，生成所述待测区域的噪声地图。

5.根据权利要求4所述的轨道区域交通噪声预测方法，其特征在于，所述地理模型为三维地理模型，所述预测点为三维预测点，所述噪声地图为三维噪声地图。

6.根据权利要求5所述的轨道区域交通噪声预测方法，其特征在于，所述计算所述待测区域的预测点的声压级，包括：

对所述待测区域的三维预测点进行布置和插值；

对布置和插值的结果以及三维地理模型进行三维景观模拟；

根据所述噪声地图绘制单元及三维景观模拟结果，计算所述预测点的声压级。

7.根据权利要求6所述的轨道区域交通噪声预测方法，其特征在于，所述对三维地理模型进行三维景观模拟，包括：

采用三维动画渲染的方式，对所述三维地理模型进行三维场景建模，得到三维场景模型；

通过三维分析方法对所述三维场景模型进行编辑和显示。