高速铁路噪声影响评价新指标研究

王慧丽 葛江晨 王珊妹 刘年丰

高速铁路噪声影响评价新指标研究

王慧丽 葛江晨 王珊妹 刘年丰

针对目前我国高速铁路飞速发展但缺乏相应的噪声评价方法和标准的问题，以武广高铁南部新城组团某段作为案例进行研究，通过对比噪声数据与人群烦恼率,得出最大声级LAmax比等效声级LAeq更适合评价高铁噪声；同时提出噪声变化率这一新的评价量。研究结果表明：采用最大噪声级(Lmax–L95)取得的噪声变化率与噪声烦恼率A%相关性最好，相关系数R为0.9837。建议将最大声级和噪声变化率作为高速铁路噪声的评价指标。

高铁噪声；最大声级；噪声变化率

截至2010年，我国高速铁路已经成为世界上高速铁路运营里程最长、运行速度最高、在建规模最大的国家[1]，然而随之而来的噪声污染被认为是高铁对社会产生的最大的环境污染因素。要解决噪声污染问题，首先要有完备的针对高速铁路的噪声标准体系。目前我国并没有明确提出高铁噪声环境标准，高铁噪声的评价方法沿用的是普通铁路噪声测量方法及评价标准，即《铁路边界噪声限值及测量方法》（GB 12525 90）。

高速铁路的噪声与普通铁路有显著差异，赵杭海等的研究表明高速铁路噪声的实际持续时间在6.1～13.5 s之间，而普通铁路为16.0～25.7 s，说明高速铁路噪声更具突发性，在相同等效声级（LAeq）情况下，高速铁路噪声的主观烦恼度与主观干扰度均高于传统铁路噪声[2]，于波，刘敏等的研究表明高速铁路噪声的传播规律在45～120 m范围内不符合线声源衰减规律，衰减较慢[3]，因此铁路噪声的评价方法及标准不适用于高铁噪声。

1 国内外高速铁路噪声评价标准介绍

高速铁路噪声的评价指标与限值密切联系着其影响范围内的人群以及区域职能，所以各个国家的高铁噪声标准都与土地利用分类直接相关。一般沿线人口稠密的国家，噪声控制就相对较为严格。目前，世界上的高速铁路主要分布于日本、德国、法国及欧洲的一些其他国家，大部分国家都针对高速铁路规定了噪声评价指标和标准限值，见表1。

表1 国内外高速铁路噪声管制指标与标准限值[4-6]

日本、欧洲以及中国台湾关于高速铁路噪声控制指标的标准和法规中，等效声级LAeq是优选评价量，目前世界上已经有多个国家和地区都同时以等效声级LAeq和最大声级LAmax为标准，日本对于新干线则以最大声级LAmax为唯一标准。借鉴国外标准，以武广高铁经过的栖士杨湾村作为研究对象，首先采用LAmax评价量对案例区高铁噪声进行评价，进而考虑到高铁噪声的突发性和瞬时性，引入噪声变化率为新评价指标，通过拟合分析判断其合理性。

2 高铁噪声评价量LAeq和LAmax比较的案例分析

栖士杨湾村位于武广高铁西侧，村内建筑物沿高铁平行分布，敏感点距武广高铁最近的距离约为30 m，村内种植有较密的高大乔木，高铁经过该区的一侧建有1.5 m高的声屏障，在30～120 m范围内，地势有所增高。栖士杨湾断面高铁噪声LAeq监测结果见表2。

表2 栖士杨湾监测断面声环境现状监测结果（Leq）

从表2中可以看出在距高铁30～120 m范围内，采用我国现行评价标准进行评价，昼间噪声均为不超标，夜间噪声有不同程度的超标，最大的超标量为2.5 dB。昼间的等效声级随距离增加而衰减，而在夜间距离高铁90 m处，等效声级不符合衰减规律，数值偏大，可能由于进入村落，受到村内狗吠声的影响。对于最大声级LAmax的监测值，借鉴日本新干线的标准进行评价，评价结果为昼夜均超标。

通过现场勘查和问卷调查发现，栖士杨湾原居住人口约60人，由于武广高铁的施工建设及日后的运营噪声影响导致大量人口搬迁，现居住人口不足20人，留守人口中约70%的人对高铁噪声的反应为高烦恼，实际的人群烦恼度表明高铁噪声昼夜均超标。由此可见，选用最大声级LAmax作为评价量更符合实际情况。

3 新评价量 噪声变化率ΔL的案例研究

针对高铁噪声的突发性和瞬时性，提出更能反映噪声变化对人的冲击影响的新评价量 噪声变化率。定义为一段时间内（10 s）的噪声的变化量，以ΔL表示，其量纲为dB(A)。为了解武广高铁噪声对沿线一定区域内的居民的影响，对武广高铁（中屋汤湾至大宏村段）两侧居住区采用社会调查问卷的方式，调查受影响人群受噪声影响在生理上的表现[7]。共发放80份调查问卷，收回68份，被调查者的年龄在26～72岁。以高铁经过时，人群中表示非常烦恼的比率（用A%表示）来表示烦恼程度[8]，调查和分析结果见表3。

表3 居民健康状况调查表

四个评价量分别与烦恼率拟合后的相关系数都在0.95以上，其中噪声变化率ΔL1（最大声级Lmax与背景Leq之差）与烦恼率的相关系数高达0.983 7，说明用噪声变化率作为高铁噪声的评价标准更客观地反映了人群的烦恼程度。

为了研究不同的噪声变化率与噪声烦恼率的相关性，选取了四种不同的噪声变化率计算方法，计算结果见表4。

表4 噪声变化率与烦恼率

不同噪声变化率与烦恼率相关性结果见表5：

表5 噪声变化率与烦恼率的线性拟合结果

4 结语

本文通过理论分析与实际测量计算相结合，以武广高铁噪声对沿线两侧敏感区的影响情况为案例，提出评价高铁噪声的新评价量最大声级LAmax和噪声变化率ΔL，并采用人群问卷调查研究了新评价量的合理性，对以后的高速铁路噪声环境影响评价和标准的制订具有借鉴意义。

[1] 杜欣. 我国高速铁路运营概况与未来需求展望[J]. 中国铁路, 2011(1): 31-34.

[2] 赵杭海. 高速铁路与传统铁路噪声对比研究[D]. 杭州: 浙江大学, 2011.

[3] 于波, 刘敏, 杨文通, 等. 京沪高铁噪声沿线声环境影响分析[J]. 北方环境, 2013(25): 162-164.

[4] 龚凯, 刘林芽. 国内外铁路噪声标准概况[J]. 噪声与振动控制, 2010(2): 156-159.

[5] 中国台湾行政院环保署, 交通部. 空字第1020077145号 陆上运输系统噪音管制标准[S]. 中国台湾: 行政院环保署, 2013.

[6] Kalivodaa M, Danneskiold-SamsØe U, Kr ger F, et al. EURailNoise: A Study of European priorities and strategies for railway noise abatement[J]. Journal of sound and vibration, 2003, 267(3): 387-396.

[7] 房建, 雷晓燕. 高速铁路环境噪声评价标准及应用[J]. 交通运输工程与信息学报, 2007(1): 50-55, 90.

[8] Chen Xiaohong, Tang Feng, Huang Zhaoyi, et al. High-speed maglev noise impacts on residents:A case study in shanghai[J]. Transportation Research Part D, 2007(12): 437-448．

X731

A

2095-6444(2014)05-0055-03

2014-06-30

王慧丽、葛江晨，文华学院；王珊妹、刘年丰，华中科技大学环境工程系。