劉　茜，史聰靈，伍彬彬，石杰紅，李　建

(中國安全生產科學研究院 地鐵火災與客流疏運安全北京市重點實驗室，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營以來，城市軌道交通一直在建設中。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4 152.8 km。預計到“十三五”末，全國將有超過50個城市開通軌道交通，運營里程將超過6 000 km。伴隨著大規(guī)模的城市軌道交通建設和運營，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的一項重要內容，得到了越來越多的關注。

國內外對城市軌道交通站臺噪聲的研究已有多年，文獻[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、廣播音量、客流量和列車頻次因素有關[2]。列車進站時，隧道類站臺聲略高于高架類站臺[3]。Ryota Shimokura等[4]測試結果表明，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)。而我國國家標準GB14227—2006《城市軌道交通車站站臺聲學要求和測量方法》規(guī)定，城市軌道交通車站列車進、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雜多樣，包括高架地面站、隧道地下站、島式站、側式站、有裝屏蔽安全門站、無裝屏蔽安全門站等。為了解目前國內城市軌道交通站臺列車進出站噪聲影響的現狀，選擇我國城市軌道交通正在運營的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，島式車站和側式車站，有屏蔽安全門站和無屏蔽安全門站。應用國家標準GB50157—2013《地鐵設計規(guī)范》[7]及國家標準GB14227-2006《城市軌道交通車站站臺聲學要求和測量方法》[6]的有關要求，對現場進行調研和噪聲測量， 并對現場測量的站臺噪聲結果與標準限值進行比較，進而分析站臺中間測點進站值和出站值的大小，找出站臺噪聲最大值測點位置，相關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

測量依據現行國家標準GB14227-2006《城市軌道交通車站站臺聲學要求和測量方法》[6]中規(guī)定的要求，使用I級聲分析儀及校準器。測量前后用聲級校準器對聲級計進行校準，偏差不大于0.5 dB。

選取3座高架站Z站臺(島式)、G站臺(側式)、HQ站臺(側式)；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

選取的測點周圍2 m以內不應有反射物；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，傳聲器前端應朝向被測列車軌道一側，其軸向與線路方向垂直，并距地面高度1.6 m。列車進站的測量時間間隔為列車頭部進站到停止的時間，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。測量次數不少于10 次，測量數據經算術平均后，取整作為評價值。站臺車頭一側為①號測點，站臺中間為②號測點，站臺車尾一側為③號測點，測點距軌道一側站臺邊沿3 m左右，站臺噪聲測量位置如圖2和圖3所示。

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

圖3　側式站臺噪聲測點位置Fig.3　Measure location of side platform

2　測試結果及分析

2.1　站臺中間測點列車進站和出站噪聲值LAeq測量結果及分析

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

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

根據國家標準GB 14227-2006《城市軌道交通車站站臺聲學要求和測量方法》中站臺最大容許噪聲限值要求，列車進站80 dB(A)、列車出站80 dB(A)。從表1看出，地下站站臺進站和出站噪聲均在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②列車進站出站噪聲值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②測量結果，HX站和OT站分別進行了2次重復性測量，分別是HX1和HX2，OT1和OT2，共計12個測點。測量結果顯示，同一座站列車進站噪聲平均值LAeq和列車出站噪聲LAeq值基本相同。12個測點中，7個測點列車進站出站噪聲LAeq值完全相等，這7個測點包括：地上線站和地下線站；島式站和側式站；無屏蔽安全門站、半屏蔽安全門站和全屏蔽安全門站。

T檢驗的結果得出：表1中Z, G, HQ ,T, W, HX2, OT1, OT2,S和O這10個測點各自的進站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，站臺噪聲聲源除了列車進站、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，是隨機變化的，影響著站臺列車進出站噪聲值。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站列車進站和出站各10次的測量結果和平均值。圖5和圖6是S站和OT1站列車進站和出站各10次的測量結果和平均值的直觀表示。

表2　S和OT1站列車進站和出站的測量結果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，平時大多數情況站臺很安靜。從表2中可以看出：S站列車進站噪聲平均值LAeq為68.4 dB(A)，出站噪聲平均值LAeq為68.1 dB(A)；S站進站噪聲最大值LAeq是第5輛車72.8 dB(A)，與進站噪聲平均值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站進站噪聲另一個較大值LAeq是第10輛車71.8 dB(A)，與進站噪聲平均值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，站臺噪聲應很接近。但從圖5和圖6顯示來看，OT1站和S站進出站平均值LAeq相差較大。OT1站進站均值LAeq為73.7 dB(A)，比S站進站均值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)。以上數據說明，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站列車進站的測量結果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、②號測點、③號測點進行進出站測量，測點位置如圖2和圖3所示，測量數據取其平均值，結果如表3所示。

圖7是高架G站(無屏蔽安全門站臺)列車進出站噪聲測量結果，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)列車進出站噪聲測量結果，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)列車進出站測量結果，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)列車進出站測量結果，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測點進站出站LAeq測量結果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測點進站出站 LAeq測量結果Fig.8　Noise measuring results of the train coming and going on W platform

站臺進站平均值LAeq±標準差/dB出站平均值LAeq±標準差/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島式兩側下行76.4±1.977.7±1.379.3±0.679.3±0.678.9±1.676.9±1.9G側式中間下行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島式兩側上行74.0±2.777.3±1.379.4±0.880.1±1.376.4±1.173.8±1.7HX1側式中間下行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島式兩側下行69.8±2.469.1±0.972.±1.672.5±2.370.0±2.771.9±3.5S島式兩側下行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測點進站出站 LAeq測量結果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測點進站出站 LAeq測量結果Fig.10　Noise measuring results of the train coming and going on S platform

3　結論

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，結果表明：

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

2)站臺中間位置測點②進站和出站平均值LAeq基本相同，因此在實際工作中，為了節(jié)省測量時間，可以只測站臺中心測點進站或出站其中之一，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。

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