[发明专利]一种铁路全封闭声屏障降噪效果评价方法

说明书

本发明公开了一种铁路全封闭声屏障降噪效果评价方法，属于环境保护技术领域；其步骤如下：(1)全封闭声屏障内部混响声的确定；(2)全封闭声屏障内部总声场的确定；(3)全封闭声屏障区段噪声计算。本发明的铁路全封闭声屏障降噪效果评价方法基于高速气动偶极子以及轮轨噪声近似偶极子指向特性，计算列车通过时封闭式声屏障内部直达声，获得封闭式声屏障内部噪声特性，最后，以隔声理论以及有限长声源辐射模型为基础，构建了封闭式声屏障降噪效果简化计算模型，实现全封闭声屏障降噪效果的快速计算，为高速铁路封闭式声屏障的优化设计和推广应用提供支撑。

技术领域

本发明涉及一种铁路全封闭声屏障降噪效果评价方法，属于环境保护技术领域。

背景技术

声屏障是铁路行业最常用的噪声控制措施，声屏障控制技术措施的最基本出发点是阻断声源至受声点间的传播途径，从而达到降低铁路噪声影响的目的。

但是，大量应用的直立式声屏障，仅对声影区有一定降噪效果，对于噪声影响较大的区域，城市轨道交通已经大量采用全封闭声屏障、半封闭声屏障等进一步降低噪声的声屏障类型，铁路行业也在逐步研究全封闭、半封闭声屏障的可行性，半封闭声屏障在我国沪杭客运专线首次应用，全封闭声屏障用于深茂铁路，穿越小鸟天堂区段，但运行速度较低。

直立式声屏障存在顶端绕射衰减，其降噪效果基于声衍射理论，已经有明确的计算方法；但是，全封闭声屏障阻隔了声源与受声点之间的声传播，无法采用传统预测方法进行计算。

列车运行通过全封闭声屏障时，声屏障内同时受直达声和混响声的影响，声屏障长度一般远大于其宽度和高度，具备长空间的特征，无法形成扩散声场，传统的赛宾公式难以直接用于混响声计算。基于几何反射边界的长空间混响时间计算方法，已经大量用于地铁、公路等隧道内噪声传播及声场计算，但全封闭声屏障主要关注阻断声源后声屏障外部噪声，而不是噪声沿声屏障长度方向上的传播，且全封闭声屏障一般具备一定的吸声性，无法完全视为几何反射边界。采用市面上通用的声学计算软件难以准确定义铁路噪声源及其指向特性，直接用于铁路全封闭声屏障降噪效果计算，可能产生较大误差。

因此，提供一种快捷、简化的铁路全封闭声屏障降噪效果评价方法，实现全封闭声屏障、半封闭声屏障降噪效果的快速计算，为高速铁路封闭式声屏障的优化设计和推广应用提供支撑，就成为铁路声环境影响评价及控制领域急需解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种快捷、简化的铁路全封闭声屏障降噪效果评价方法，实现全封闭声屏障降噪效果的快速计算，为高速铁路封闭式声屏障的优化设计和推广应用提供支撑。

本发明的上述目的是通过以下技术方案达到的：

一种铁路全封闭声屏障降噪效果评价方法，其步骤如下：

(1)全封闭声屏障内部混响声的确定

1)首先计算全封闭声屏障内部平均自由程：

式中：y₁、y₂——声屏障两端至受声点距离(沿线路方向)；

a、b——全封闭声屏障断面宽、高。

2)计算混响声平均声能密度：

式中：W——单位长度线声源声功率；

L——动车组长度；

V——列车通过区域全封闭声屏障内部体积V＝LS，其中S为声屏障横断面面积；

——全封闭声屏障内平均吸声系数；

——平均声能密度；

c——声波波速；