轨道交通线路两侧声环境预测软件开发及应用

    近年来，随着我国轨道交通迅猛的发展，逐渐形成了“城市包围铁路，铁路分割城市”的格局。随之以轨道交通噪声为主的污染问题日益突出，严重影响着沿线人们的工作、生活和学习。因此，为避免该噪声问题继续恶化以及在建成运营后由于治理该噪声污染带来的经济损失，在项目设计初期，对线路两侧声环境进行准确的预测以及及时采取有效的降噪措施是十分必要的。

    目前，国际学术界认为模式预测法是较其它方法更为有效的一种预测方法，世界各国均根据自身的实际情况制定了相应的轨道交通噪声预测模式，如：美国轨道交通声环境预测模式、德国的“Shal103”预测模式、斯堪的纳维亚的 Nordic Train 预测模式和英国的Co RTN预测模式等，其中美国轨道交通测方法，且在欧美国家有较大的影响力。因此，本文将采用Visual Basic编程语言对美国轨道交通噪声预测模式的计算过程进行软件开发,同时采用该软件对实地线路两侧声环境进行预测，并将预测值与实测数据对比分析，验证软件的可靠性，以期能使噪声预测工作向着程序化、可视化、简易化的方向迈进[1 - 3]。

    1 轨道交通声环境预测模式简介

    轨道交通声环境预测模式采用的是由美国运输部联邦公共交通管理局颁布的《联邦公共交通工程噪声、振动环境影响评价标准》中提出的一套轨道交通工程声环境影响评价标准，该标准适用于轨道交通工程的噪声和振动的预测。其预测方法主要是以列车运行时速为基础，将轨道交通噪声分解为牵引噪声、轮轨噪声以及空气动力学噪声等子噪声源，并且将运行列车的子噪声源视为点声源或已知速度、长度、高度及具有一定指向特性的不相干线声源，根据参考声级，声源与接收点之间的距离位置及列车速度等因素来确定声源修正参考声级，同时利用声传播理论预测噪声的辐射衰减、大地吸收衰减和声屏障衰减，从而得到预测点的噪声级，具体预测过程可参考相关文献[4- 6]。

    2 轨道交通声环境预测软件设计思路及主要功能

    2.1 软件设计思路

    轨道交通声环境预测软件是以美国预测计算方法为基础，采用Visual Basic编程语言对其计算过程进行编程后开发的一部软件[7, 8]，该预测软件主要是遵循着“声源——传播距离——预测点”的基本思路展开模拟的。其设计流程图如图1所示

    由图2表明，软件的设计流程与预测计算过程基本一致。该方法的预测结果以五个基本的评价指标为主，分别为：白天等效连续噪声级、黑夜等效连续噪声级、昼夜等效连续噪声级、预测点总暴露噪声级和预测点最大噪声级。通过输入一些必要的参数，选择对应的列车类型和地形条件，根据实地情况考虑是否需要进行衰减计算，可以通过软件直接计算出五个指标对应的噪声级值，预测过程十分快捷。