[发明专利]一种隧道内列车噪声测算方法、装置及存储介质

说明书

本发明提供了一种隧道内列车噪声测算方法、装置及存储介质，涉及高速列车噪声预测技术领域。所述隧道内列车噪声测算方法首先将隧道内列车的噪声源按高度划分为车体下部的轮轨声源、车体中部的空气动力线声源和车体上部的集电系统声源，确定相邻的第一车厢和第二车厢的中点所处纵截面为虚墙，所述虚墙与所述隧道周壁围合形成虚室，然后基于所述虚墙计算所述轮轨声源、所述空气动力线声源和所述集电系统声源在预测点的叠加噪声的声压级。所述隧道内列车噪声测算方法通过设置虚室将列车上多个声源视为点声源并在预测点对所述点声源的噪声进行叠加后获得声压级，在较小噪声测算计算量的同时提高了预测准确度。

技术领域

本发明涉及高速列车噪声预测技术领域，具体而言，涉及一种隧道内列车噪声测算方法、装置及存储介质。

背景技术

随着城市化进程的加快和社会经济的迅速发展，我国的高铁等高速铁路运营系统的规模正越来越大，高铁在高速行驶过程中由于列车轮轨与轨道的摩擦、车身中部与空气的摩擦以及集电系统的集电弓与空气的摩擦等原因会产生较大噪声，在列车高速行驶路段靠近居民点或其他人员密集区域时会对附近人员产生干扰。同时，列车在封闭隧道中行驶时，上述噪声在隧道空间中被进一步放大，从而对在隧道中作业的隧道工作人员产生不利影响。因此，在进行列车和隧道规划时需要对列车噪声进行预测，从而规避列车在隧道内高速行进时对隧道内工作人员或其他人员造成的不利影响。

但是，目前没有高速铁路隧道内的噪声预测方法，现有的方法基本是数值模拟或现场实测，不能同时具备准确性和前瞻性。现有的噪声预测方法主要是针对铁路线路开阔段或者是桥梁段噪声，并没有针对隧道内噪声的预测模式。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种气隧道内列车噪声测算方法、装置及存储介质，以解决上述问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种隧道内列车噪声测算方法，所述隧道内列车噪声测算方法首先将隧道内列车的噪声源按高度划分为车体下部的轮轨声源、车体中部的空气动力线声源和车体上部的集电系统声源，确定相邻的第一车厢和第二车厢的中点所处纵截面为虚墙，所述虚墙与所述隧道周壁围合形成虚室，然后基于所述虚墙计算所述轮轨声源、所述空气动力线声源和所述集电系统声源在预测点的叠加噪声的声压级。

综合第一方面，所述基于所述虚墙计算所述轮轨声源、所述空气动力线声源和所述集电系统声源在预测点的叠加噪声的声压级，包括：对所述虚室内的四个轮轨声源在所述预测点的噪声进行房间声学噪声叠加，获得轮轨声源声压级；对所述虚室内的空气动力线声源在所述预测点的噪声进行积分叠加，获得空气动力线声源声压级；对与所述预测点的距离小于临界距离的集电系统声源在所述预测点的噪声进行计算，获得集电系统声源声压级；对所述轮轨噪声、所述空气动力线噪声和所述机电系统噪声在所述预测点的声能量进行叠加获得所述预测点的声压级。

综合第一方面，所述对所述虚室内的四个轮轨声源在所述预测点的噪声进行房间声学噪声叠加，获得轮轨声源声压级，包括：利用轮轨声源声压公式获得每个轮轨在所述预测点处的声压级，其中，t为单个虚室通过预测点的时间，Q为声源指向性因子，S为封闭空间的总边界面积，为边界加权平均吸声系数，r为零时刻时轮轨声源到预测点的距离；对所述虚室内的四个轮轨声源在所述预测点处的声压级进行房间声学噪声叠加获得轮轨声源声压级；。

综合第一方面，所述对所述虚室内的空气动力线声源在所述预测点的噪声进行积分叠加，获得空气动力线声源声压级，包括：利用线声源单元声压公式微分单元d_x在所述预测点产生的有效声压，其中，W_A为单位长度线声源辐射的声功率级，ρ为传播介质密度，c为声波在空气中的传播速度，r_x为单元d_x到预测点P的距离；对所述有效声压进行积分叠加获得所述虚室内的空气动力线声源在所述预测点的空气动力线声源声压级。