北京地铁站台列车进出站噪声的调查与研究

刘博

（北京市地铁运营有限公司地铁运营技术研发中心，北京 100089）

噪声是影响人类日常生活和工作的常见环境污染因素，它的产生往往伴随着机械运动，所以，随着人类社会机械化的普及，噪声污染也会影响越来越多的人群。以北京地铁为例，近年来，其在政府扶持下发展迅速，迄今为止，开通运营14 条运营线路、235 座车站、323 公里运营里程，2013年上半年日均客流已达810 万人次，最高日突破886 万；到2020 年时，运营总里程将超过1000 千米。伴随高客运量而来的列车噪声污染很快成为公众抱怨的焦点，地铁列车运行中的噪声不仅危害着乘客和周边居民，更对地铁站台的工作人员带来了生理和心理的健康隐患。研究表明，50dB 左右的噪声会影响休息和睡眠，进而能引发多种疾病。由于列车运行是一个复杂的机械运动涉及多个噪声产生途径，所以，列车车站的噪声控制一直以来都是一个难以解决的难题。目前，针对城市轨道交通的噪声测试的数据相对较少，相关研究还比较薄弱，本文以北京地铁列车进出站噪声为主要研究对象，通过对噪声产生途径的研究、站台噪声数据的监测（参照GB14227-2006《城市轨道交通车站站台声学要求和测量方法》中推荐的测试方法），对不同形式的站台、不同的季节噪声数据变化进行分析，寻找其中的规律和影响因素，直观了解北京地铁站台噪声现状，为地铁站台噪声的治理提供科学依据，使相关人员对地铁站台噪声有一个更全面的认识。

1 列车进出站噪声的产生途径

本研究中，所测得站台噪声包含列车进站时所产生上述轮轨噪声、车体噪声、牵引噪声、制动噪声以及站台人类活动所产生的一些列噪声的综合值。这种综合指标能够更好地反映列车进出站时噪声影响对候车人群及工作人员的影响。按照GB14227-2006《城市轨道交通车站站台声学要求和测量方法》中的规定，列车进站时的站台噪声为列车头部进入车站到停稳的时间段内用Ⅰ型声级计所测得的等效A 声级数值。列车出站时的噪声为列车启动到车尾离开站台的时间段内内用Ⅰ型声级计所测得的等效A 声级数值。为了数据准确性，要求每个站台测量的车辆不得少于10 次，且不得测两车会车时的数值。

2 地铁站台实地测试

2.1 测点选择

站台形式的差别对噪声的传播和数值大小有影响，本研究选择不同形式不同线路的站台作为监测点，以便进行对比研究。本研究选择1 号线国贸站、复兴门站、东单站，10 号线国贸站、呼家楼站、三元桥站，八通线传媒大学站、双桥站，3 个线路8 个站台作为监测点其中1 号线、10 号线为地下线八通线为地面线1 号线为岛式站台，10 号线、八通线为侧室站台，10 号线加装了全高屏蔽门，1 号线、八通线未加装屏蔽门。每月选择一天对这些站台进行监测并记录数据，连续监测一年时间。岛式站台选择车站中部位置进行测试（见图1）。侧式站台选择单侧站台中部位置进行测量（见图2）。并且保证测点周围半径2m 内无反射物。

2.2 测试仪器及方法

噪声测试选用使用爱华公司的AWA5636-1 Ⅰ型积分型声级计，使用仪器的全模型功能进行测量，时间特性设为“快”挡。每次测试之前，采用配套的声校准器进行校准并佩戴风帽，校准值前后不超过0.5dB 否则测试结果无效。

测试时间选择地铁正常运营时段（8AM ～18PM）进行。测量时，人员站在站台中部，距地高度约为1.6m 的位置。传声器的前端位置朝向轨道方向，其轴向与线路方向垂直。测量列车进出站时的等效A 声级噪声值LAeq。测量的同时要进行背景噪声测量，若背景值与测量值之差小于等于10dB则需进行修正，当背景值与测量值之差小于5dB 时测试结果无效要重新进行测量。当有突发噪声声源影响时，要进行记录以便取舍数据。测量进站车辆5 次，出站车辆5 次并分别去算术平均值作为最终数据留做评定值，其中1 号线每趟车进站平均测试时间24s，出站平均测试时间19s；10 号线每趟车平均进站测试时间20s，出站测试是时间18s；八通线每趟车平均进站测试时间22s，出站平均测试时间18s。

图1 岛式站台测点布置图

图2 侧式站台测点布置图

表1 2010 年北京地铁部分站台进站噪声统计

表2 2010 年北京地铁部分站台出站噪声统计

2.3 测试结果汇总与讨论

北京地铁1 号线、10 号线以及八通线共计8 个站台，2010 年全分12 个月共测数据192 个，其中进站、出站数据各占1/2，具体测试数据见下表。按照GB14227-2006 中关于列车进出站噪声限值的规定当LAeq≥80dB 时就认为是噪声超标。只有八通线有超标数据，共有20 个数据超标，其中进站噪声超标数据有5 个出站超标数据有15 个，其中进站最大超标LAeq，max值80.7dB 最小超标LAeq，min值80.1dB，出站最大超标LAeq，max值82.1dB 最小超标LAeq，min值80dB。1 号线全年监测数据中，进站最大超标LAeq，max值79.9dB 最小超标LAeq，min值73.6dB，出站最大超标LAeq，max值79.2dB 最小超标LAeq，min值73.4dB。10 号线全年监测数据中，进站最大超标LAeq，max值78dB 最小超标LAeq，min值72.2dB，出站最大超标LAeq，max值78.5dB 最小超标LAeq，min值72.6dB。从总体上来看，3 条被监测运营线路10 号线的噪声状况最好，八通线噪声状况最差。

从站台设备设施角度看，以1 号线国贸站和10 号线国贸站做对比如下图（图3、图4），1 号线、10 号线均为地下站台，客流状况，车辆状况均相似，其中1 号线国贸站为岛式站台10 号线国贸站为侧式站台，按照宋雷鸣在《海淀黄庄站噪声分析与综合控制方法的研究》中的观点，侧式站台由于站台中间有墙体遮蔽会造成噪声反射叠加，从而使得噪声数值增加，但是，10 号线国贸确优于1 号线国贸站，它们之间的差别在于10 号线安装了全高屏蔽门而1 号线国贸站没有屏蔽门设施。两站进站最大差值出现在1 月10 号线国贸站噪声低于1 号线国贸站噪声5dB 左右出站，两站出站最大差值也出现在1 月10 号线国贸站噪声低于1 号线国贸站噪声5dB 左右出。后期由于客流和季节型空调设备开启等因素的影响两个线路的噪声均有所升高，但10 号线国贸噪声始终在总体上优于1 号线噪声。

图3 1 号线、10 号线国贸站进站噪声比较

图4 1 号线、10 号线国贸站出站噪声比较

从站台建筑结构的角度来看，以1 号线国贸站和八通线双桥站为例，这两个线路车辆型制基本相似，均未安装任何形式的屏蔽门，国贸站客流高于双桥站，从客流因素来说，国贸站的噪声贡献度更高。国贸站属于地下站不利于噪声向外传播，双井站属于地面站利于噪声对外传播，从噪声传播因素来看国贸站噪声贡献度更高。从建筑结构上看，国贸站属于岛式站台，双井站属于侧式站台，由于墙体遮蔽会造成噪声反射叠加增大噪声，从结构因素上看，双桥站噪声贡献度更高。两站进站最大差值出现在4 月1 号线国贸站噪声低于八通线双桥站噪声4dB 左右出站，两站出站最大差值也出现在4 月份1 号线国贸站噪声低于八通线双桥站噪声6dB 左右出。从下面（图5、图6）的结果图明显看出双桥站的噪声要高于国贸站的噪声水平，这说明侧式站台这种建筑结构因素对噪声的升高的贡献能力要强于噪声向外传播因素的影响能力以及客流对噪声影响的能力。

图5 1 号线国贸站、八通号线双桥站进站噪声比较

图6 1 号线国贸站、八通号线双桥站出站噪声比较

从全年时间角度来看，以1 号线为例噪声全年波动与客流有关。夏季由于外部气温较高选择地铁出行的人更多所以从下面（图7、图8）统计图上看6、7、8 月份噪声水平较高，1、2、10、11、12 月随着各种假期的增多，大量人口离京客流明显下降，噪声水平也开始明显地下降。

图7 1 号线全年进站噪声变化

图8 1 号线全年出站噪声变化

3 结语

本项目以北京地铁站台噪声调查研究为主要内容，从北京地铁噪声产生途径入手，对北京地铁噪声的产生与治理进行分类，得出地铁站台综合噪声的定义。采用GB14227-2006《城市轨道交通车站站台声学要求和测量方法》中的规定方法进行了北京地铁1 号线、10 号线以及八通线共计8 个站台2010 年全年的进出站噪声监测，通过对监测结果进行分析，得到了以下结论。

（1）北京地铁1 号线、10 号线以及八通线监测点中八通线的噪声状况最差，已经出现超过国家标准的现象，为了避免乘客投诉，减少对周边环境影响，应该及时采取有效措施对该线噪声进行进一步全面监测，并采取有效的治理措施。

（2）对于各种噪声影响因素相当的站台，采用全高屏蔽门对站台噪声有明显的削减作用，下一步地铁站台改造工程中，若有条件安装屏蔽门时，应优先考虑全高屏蔽门。

（3）侧式站台这种建筑结构对噪声贡献度大于客流和传播因素对噪声的贡献，会导致站台噪声的升高，在今后的地铁设计中，若要减少噪声影响，应尽量避免采用侧式站台这种结构。若实在无法避免时，可以考虑加装全高屏蔽门来改善站台噪声。

（4）同一条线路全年噪声随客流变化而波动，若要减少噪声影响，应考虑在客流高峰时段采取有效疏导措施或加开列车等方法来减少站台客流淤积。从长远角度考虑，应设计新的地铁线路加快地铁建设来解决现有地铁运量不足的问题。