[发明专利]轨道区域交通噪声预测方法

摘要

本发明提供了一种轨道区域交通噪声预测方法，包括将测试系统划分为多个测试子系统并建立其对应的子振动方程；根据多个子振动方程之间的协调关系建立总振动方程；根据振动方程及测试参数计算待测区域的声源强；根据噪声地图绘制单元及声源强，绘制待测区域对应的噪声地图，以便根据噪声地图对城市轨道区域交通噪声进行预测，其是基于耦合系统(车辆系统、轨道系统、桥梁‑桩基系统和环境土体系统)的振动响应计算声源强，使得计算结果准确合理，且适用于各种车辆和高架轨道结构，并且本方法中将待测区域的交通噪声绘制成噪声地图，通过该方式使我国城市轨道交通的噪声管理与控制、噪声环境影响评价、公众参与以及方案决策变得直观且方便。

主权项

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。