生活中處處充滿了聲音。形形色色的聲音中，有一種聲音令人心浮氣躁，它就是噪聲。噪聲是一種環(huán)境污染，被認(rèn)為是僅次于大氣污染和水污染的第三大公害。

近年來(lái)，國(guó)家高度重視噪聲污染防治。2022年6月5日起，《中華人民共和國(guó)噪聲污染防治法》正式施行。今年1月3日，多部門(mén)聯(lián)合印發(fā)《“十四五”噪聲污染防治行動(dòng)計(jì)劃》。

汽車(chē)、高鐵、飛機(jī)等交通工具，在帶給人們便利的同時(shí)，也帶來(lái)了噪聲污染。交通青年科學(xué)家精神傳播平臺(tái)本期聚焦噪聲防治，邀請(qǐng)交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院、西南交通大學(xué)、中國(guó)民航大學(xué)、中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司的專家學(xué)者，為交通降噪出謀劃策。

靈活運(yùn)用多種技術(shù)手段綜合治理公路噪聲

隨著城市化進(jìn)程不斷加快，噪聲污染已成為城市環(huán)境污染的主要因素之一。

聲屏障作為最常見(jiàn)的公路降噪措施，主要是在聲源與受聲點(diǎn)間插入墻體，通過(guò)阻隔聲波傳播、吸收聲波能量、衰減聲屏障頂部繞射聲等達(dá)到降噪目的。

聲學(xué)超材料和有源噪聲控制技術(shù)的發(fā)展，為公路噪聲治理提供了新思路。聲學(xué)超材料，通過(guò)亞波長(zhǎng)尺度上聲學(xué)功能單元緊密排列構(gòu)建的人工聲學(xué)界面，實(shí)現(xiàn)異常折射與反射，針對(duì)某個(gè)頻率或很窄的頻帶，操控聲波傳播。有源噪聲控制，通過(guò)次級(jí)源產(chǎn)生與原始聲波頻率和振幅相同且相位相反的聲波實(shí)現(xiàn)噪聲控制。將傳統(tǒng)屏障與有源控制系統(tǒng)結(jié)合形成有源聲屏障，可以提供2—3分貝的附加降噪量。

除了通過(guò)聲屏障阻隔噪聲外，路面材質(zhì)、紋理、空隙率等也是影響交通噪聲的重要因素。行業(yè)通過(guò)開(kāi)發(fā)新型路面結(jié)構(gòu)及路面材料，調(diào)整混合料空隙、改善路面表面紋理、提高路面彈性，亦可有效降低交通噪聲。

多孔型瀝青路面能夠提高混合料空隙率，吸收聲能降低噪聲，是目前我國(guó)和歐洲使用最多的低噪聲路面，單層多孔結(jié)構(gòu)降噪達(dá)2—3分貝，雙層多孔降噪可達(dá)4—6分貝。

此外，橡膠瀝青材料、多孔彈性路面、薄層路面、多孔水泥路面和多孔混凝土路面，也可產(chǎn)生一定的降噪效果。

噪聲不能僅僅依靠技術(shù)治理，也需要有效的管理方法。噪聲地圖為降低公路交通噪聲提供了一種智能化監(jiān)管的綜合技術(shù)方法。噪聲地圖基于GIS，利用數(shù)字化和信息化技術(shù)結(jié)合道路聲源信息數(shù)據(jù)，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中通過(guò)數(shù)據(jù)解析、聲學(xué)算法、預(yù)測(cè)模型，進(jìn)行計(jì)算管理。

噪聲地圖將噪聲預(yù)測(cè)技術(shù)與GIS緊密結(jié)合，將一定區(qū)域范圍內(nèi)的環(huán)境噪聲分布狀況圖像化、可視化和地圖化，可以用于了解區(qū)域內(nèi)不同尺度空間的聲環(huán)境狀況及人口暴露情況，也可以根據(jù)城市總體規(guī)劃和交通噪聲管理規(guī)劃預(yù)測(cè)噪聲演變趨勢(shì)。通過(guò)繪制城市噪聲地圖，可為噪聲控制措施、監(jiān)測(cè)布點(diǎn)、管理規(guī)劃、城市總體規(guī)劃、交通規(guī)劃的制定和評(píng)估提供科學(xué)依據(jù)，也能夠?yàn)槎ㄐ宰R(shí)別和定量分析主要聲源、處理投訴提供數(shù)據(jù)支撐。

歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家已有上千個(gè)城市繪制了自己的城市噪聲地圖，并按一定周期（一般5年）更新。隨著技術(shù)的發(fā)展，各類噪聲源機(jī)理及其控制方法研究日益精進(jìn)，城市噪聲地圖的繪制技術(shù)已日趨成熟，應(yīng)用越來(lái)越廣泛。我國(guó)在上海、成都等多個(gè)城市，開(kāi)展了3D噪聲地圖的繪制工作，為城市立體交通空間的發(fā)展和城市交通噪聲的管控，提供了新的技術(shù)支撐。

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，目前，僅僅采用單一措施很難有效治理公路交通噪聲。面向加快建設(shè)交通強(qiáng)國(guó)，需要靈活運(yùn)用多種技術(shù)手段綜合治理，降低公路交通噪聲影響，克服降噪技術(shù)的局限性和不足，實(shí)現(xiàn)交通與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。（交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院道路交通噪聲控制重點(diǎn)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、副研究員 袁旻忞）

產(chǎn)學(xué)研一體攻關(guān)高鐵提速不增噪

我從事鐵路噪聲研究工作40年，親歷了鐵路噪聲工作由不被重視，發(fā)展到如今廣受關(guān)注并融入鐵路主專業(yè)的變化歷程。

40年來(lái)，鐵路環(huán)境噪聲控制起始于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鐵路邊界噪聲限值及其測(cè)量方法》，發(fā)展于鐵路環(huán)境噪聲影響評(píng)價(jià)技術(shù)體系的建立和應(yīng)用，開(kāi)拓于高鐵噪聲源控制技術(shù)的創(chuàng)新及引領(lǐng)。

經(jīng)過(guò)40年的不斷努力，目前，我國(guó)鐵路邊界噪聲可滿足鐵路邊界噪聲限值的標(biāo)準(zhǔn)要求。

近15年來(lái)，我國(guó)高鐵迅猛發(fā)展，目前已有70%以上的地級(jí)市開(kāi)通運(yùn)營(yíng)了高鐵。隨著鐵路密集化、高速化發(fā)展，鐵路噪聲問(wèn)題日益得到各方的廣泛重視。高鐵噪聲由輪軌噪聲、空氣動(dòng)力噪聲、設(shè)備噪聲、弓網(wǎng)摩擦噪聲、結(jié)構(gòu)物噪聲等噪聲源組成，噪聲源控制刻不容緩。

近年來(lái)，中國(guó)國(guó)家鐵路集團(tuán)有限公司通過(guò)設(shè)立噪聲重大專項(xiàng)，組織國(guó)內(nèi)數(shù)十家相關(guān)領(lǐng)域的專家學(xué)者協(xié)同攻關(guān)，在高鐵噪聲源控制領(lǐng)域，持續(xù)開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研一體化研究試驗(yàn)，在不斷的創(chuàng)新開(kāi)拓中取得了大量研究成果并轉(zhuǎn)化應(yīng)用。

在高鐵聲源識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，針對(duì)高鐵噪聲源分布頻率寬、波動(dòng)劇烈、聲源構(gòu)成復(fù)雜等特點(diǎn)，近15年來(lái)，以中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司（簡(jiǎn)稱鐵科院）為主的研究單位，持續(xù)對(duì)我國(guó)高鐵不同車(chē)型、不同車(chē)速、不同線路條件下的噪聲源開(kāi)始聲源識(shí)別工作，并在不斷完善測(cè)試方法、數(shù)據(jù)分析參數(shù)的基礎(chǔ)上，形成了運(yùn)動(dòng)聲源去多普勒效應(yīng)算法以及聲源識(shí)別清晰化迭代反卷積算法。目前建立的適用于我國(guó)高鐵聲源識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)200Hz至5000Hz寬頻范圍內(nèi)的噪聲源識(shí)別。聲源識(shí)別成果為優(yōu)化高鐵環(huán)境噪聲預(yù)測(cè)模型、制定減振降噪綜合策略提供了基礎(chǔ)依據(jù)。

在高速動(dòng)車(chē)組噪聲源控制技術(shù)領(lǐng)域，針對(duì)高鐵噪聲源產(chǎn)生機(jī)理和特點(diǎn)，鐵路部門(mén)研究發(fā)展了輪軌區(qū)域噪聲優(yōu)化、約束阻尼車(chē)輪、頭型優(yōu)化和車(chē)體平順化、受電弓桿系結(jié)構(gòu)優(yōu)化和下沉式設(shè)計(jì)等低噪聲動(dòng)車(chē)組綜合控制技術(shù)。目前，我國(guó)高速動(dòng)車(chē)組噪聲源已實(shí)現(xiàn)了“提速不增噪”的頂層設(shè)計(jì)目標(biāo)。

在高鐵基礎(chǔ)設(shè)施噪聲源控制技術(shù)領(lǐng)域，我國(guó)高鐵基礎(chǔ)設(shè)施中的線路、路基、橋涵、隧道、軌道等工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)，遠(yuǎn)高于普速鐵路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。其中，與鐵路噪聲密切相關(guān)的線路平、縱斷面設(shè)計(jì)，路基基床結(jié)構(gòu)及工后沉降控制標(biāo)準(zhǔn)、橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力性能及軌道不平順等指標(biāo)要求十分嚴(yán)苛，使得同樣邊界條件下，高鐵輪軌滾動(dòng)噪聲遠(yuǎn)低于普速軌道交通輪軌滾動(dòng)噪聲。

在高鐵運(yùn)營(yíng)期噪聲管理技術(shù)領(lǐng)域，2015年起，原中國(guó)鐵路總公司組織開(kāi)展了高鐵運(yùn)營(yíng)期噪聲跟蹤試驗(yàn)研究，明確高鐵運(yùn)維階段噪聲演變規(guī)律、識(shí)別關(guān)鍵影響因素。同時(shí)，研究了利用聲學(xué)非接觸手段，建立輪軌粗糙度與聲學(xué)特性映射關(guān)系，通過(guò)對(duì)異常噪聲的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)，診斷輪軌表面粗糙度的變化情況，為提升我國(guó)高鐵運(yùn)營(yíng)維護(hù)水平和檢測(cè)效率，提供了另一種輔助的技術(shù)手段。

目前，鐵科院還針對(duì)高鐵運(yùn)營(yíng)特點(diǎn)及噪聲源特性，研發(fā)了適用于高鐵噪聲自動(dòng)監(jiān)測(cè)和聲學(xué)診斷系統(tǒng)，以便更好地服務(wù)于高鐵在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷和噪聲監(jiān)測(cè)需求。

“十四五”期間，鐵路部門(mén)將持續(xù)推進(jìn)鐵路噪聲控制領(lǐng)域的發(fā)展，通過(guò)制定噪聲污染防治行動(dòng)計(jì)劃，確定近五年鐵路噪聲防治工作目標(biāo)。（作者系中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司研究員 辜小安）

從動(dòng)車(chē)組和基礎(chǔ)設(shè)施兩方面控制噪聲

輪軌噪聲、集電系統(tǒng)噪聲、空氣動(dòng)力噪聲、建筑物激勵(lì)噪聲……隨著高鐵路網(wǎng)密集化、動(dòng)車(chē)組運(yùn)行高速化，噪聲問(wèn)題已成為高鐵運(yùn)營(yíng)中面臨的主要問(wèn)題，給沿線聲環(huán)境帶來(lái)不小影響。

基于高鐵噪聲源分布及貢獻(xiàn)，我國(guó)高鐵以“打好技術(shù)基礎(chǔ)、補(bǔ)齊領(lǐng)域短板、強(qiáng)化機(jī)制弱項(xiàng)、緊抓責(zé)任落實(shí)”為著力點(diǎn)，主要從動(dòng)車(chē)組和基礎(chǔ)設(shè)施兩方面開(kāi)展噪聲控制技術(shù)聯(lián)合攻關(guān)研究。

在動(dòng)車(chē)組噪聲控制方面，一是降低輪軌滾動(dòng)噪聲?？梢栽黾幼枘嵫b置，優(yōu)化車(chē)輪形狀，采用彈性車(chē)輪降低車(chē)輪噪聲輻射效率；對(duì)鋼軌進(jìn)行重型化，采用防振減噪型鋼軌，廣泛使用鋼軌減震器等。高鐵鋼軌預(yù)打磨不僅能有效改善鋼軌波長(zhǎng)大部分波段的不平順度，而且在降低噪聲源方面也有一定效果。二是降低動(dòng)車(chē)組氣動(dòng)噪聲。可以減少受電弓桿件數(shù)量，對(duì)受電弓弓頭、支座、基座等結(jié)構(gòu)采用流線型設(shè)計(jì)，優(yōu)化受電弓安裝及導(dǎo)流方案；優(yōu)化流線型頭型導(dǎo)流設(shè)計(jì)，控制流動(dòng)分離和尾渦脫落，降低頭部氣動(dòng)噪聲；車(chē)間風(fēng)擋采用包覆方案，避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生氣動(dòng)噪聲；車(chē)體表面進(jìn)行平順化設(shè)計(jì)，降低車(chē)門(mén)、車(chē)窗、車(chē)頂空調(diào)、車(chē)頂天線等車(chē)體表面不平順產(chǎn)生的氣動(dòng)噪聲。

在基礎(chǔ)設(shè)施噪聲控制技術(shù)方面，一是從聲屏障高度、聲屏障截面形式及寬頻復(fù)合吸聲等角度提出聲屏障降噪優(yōu)化方案，基于阻尼緩沖技術(shù)和頂端干涉技術(shù)研發(fā)新型聲屏障。例如，武廣專線路基區(qū)段為降噪設(shè)置高度在3.5米以上的直立式聲屏障。作為國(guó)內(nèi)外首例在城際橋梁地段采用全封閉聲屏障的京雄高鐵其降噪效果也十分顯著，還有大西高鐵綜合試驗(yàn)段也采用了聲屏障頂端干涉器、減載式聲屏障等新型基礎(chǔ)設(shè)施降噪。二是在高速氣動(dòng)荷載條件下研發(fā)聚合微粒吸聲板和泡沫鋁吸聲板等吸聲軌道產(chǎn)品，利用火山巖制成的吸聲型聲屏障，由于其特殊的性能對(duì)鐵路噪聲具有較好的針對(duì)性，對(duì)高鐵噪聲有良好的吸聲隔聲效果。三是組織研發(fā)高鐵新型調(diào)頻阻尼鋼軌，調(diào)頻約束阻尼系統(tǒng)不僅可以抑制較寬頻域的高鐵鋼軌振動(dòng)，而且降噪效果十分顯著。

《“十四五”噪聲污染防治行動(dòng)計(jì)劃》明確提出，要深入貫徹習(xí)近平生態(tài)文明思想，堅(jiān)持以人民為中心的發(fā)展思想，立足新發(fā)展階段，完整、準(zhǔn)確、全面貫徹新發(fā)展理念，構(gòu)建新發(fā)展格局，突出精準(zhǔn)治污、科學(xué)治污、依法治污。

高鐵噪聲控制是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，應(yīng)注重噪聲綜合治理，在精準(zhǔn)控制動(dòng)車(chē)組主要噪聲源的基礎(chǔ)上，逐步推進(jìn)新基建降噪技術(shù)應(yīng)用，不斷提升降噪技術(shù)水平。

同時(shí)，不斷探索完善高鐵車(chē)內(nèi)外噪聲限值測(cè)量方法和控制措施等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，不僅為乘客提供舒適的乘坐環(huán)境，也給高鐵周邊居民營(yíng)造出安靜和諧的環(huán)境。（作者系西南交通大學(xué)地球科學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院副教授、碩士生導(dǎo)師 蘇凱）

全鏈條體系化治理機(jī)場(chǎng)噪聲污染

近日，中國(guó)科協(xié)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)學(xué)聯(lián)合體在京發(fā)布了2022年度中國(guó)生態(tài)環(huán)境十大科技進(jìn)展，“中國(guó)現(xiàn)代噪聲治理體系構(gòu)建與應(yīng)用研究”等成果入選。

由中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站領(lǐng)銜的技術(shù)團(tuán)隊(duì)在國(guó)內(nèi)首次系統(tǒng)全面地研究了新形勢(shì)下我國(guó)噪聲治理的總體思路和方法，構(gòu)建了現(xiàn)代噪聲治理體系并在實(shí)踐中得到應(yīng)用，為打贏我國(guó)噪聲污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

作為該技術(shù)團(tuán)隊(duì)的一員，我主要從事機(jī)場(chǎng)航空噪聲污染防治相關(guān)技術(shù)研究，見(jiàn)證了機(jī)場(chǎng)噪聲污染防治工作從零星研究到體系建設(shè)的全過(guò)程，親歷了民航綠色發(fā)展的關(guān)鍵歷史時(shí)刻。

近年來(lái)，我國(guó)民航已成為全球第二大航空運(yùn)輸系統(tǒng)，處于從民航大國(guó)向民航強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期，民航業(yè)正穩(wěn)步推進(jìn)機(jī)場(chǎng)噪聲污染防治相關(guān)工作。大體而言，機(jī)場(chǎng)噪聲污染防治工作起始于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《機(jī)場(chǎng)周?chē)w機(jī)噪聲環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)》《機(jī)場(chǎng)周?chē)w機(jī)噪聲測(cè)量方法》，發(fā)展于“十一五”期間的行業(yè)噪聲監(jiān)測(cè)體系與運(yùn)行規(guī)范建設(shè)，蛻變于國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)制造業(yè)與航空運(yùn)輸業(yè)的深度融合及綠色發(fā)展。

機(jī)場(chǎng)噪聲污染主要源自飛機(jī)噪聲，不僅與發(fā)動(dòng)機(jī)、起落架、縫翼、襟翼等飛機(jī)部件相關(guān)，更與飛行程序、機(jī)場(chǎng)地理環(huán)境等方面相關(guān)，涉及民航業(yè)全主體、全要素和全周期，其污染防治難度堪稱業(yè)界天花板。

面對(duì)機(jī)場(chǎng)噪聲污染防治的巨大挑戰(zhàn)，民航部門(mén)迎難而上，通過(guò)設(shè)立噪聲污染防治重大專項(xiàng)和重大平臺(tái)，持續(xù)開(kāi)展全鏈條治理體系建設(shè)。經(jīng)過(guò)多年持續(xù)攻關(guān)，以中國(guó)民航大學(xué)民航綠色發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)與裝備重大研究平臺(tái)為主的研究單位，全面統(tǒng)籌民航業(yè)噪聲監(jiān)管要素，有機(jī)銜接機(jī)場(chǎng)建設(shè)與運(yùn)行全生命周期中的噪聲評(píng)估、監(jiān)測(cè)與治理環(huán)節(jié)，為民航綠色發(fā)展保駕護(hù)航。

在前期研究的基礎(chǔ)上，民航部門(mén)立足國(guó)情現(xiàn)狀，構(gòu)建了較為完備的機(jī)場(chǎng)噪聲污染防治技術(shù)與政策體系，重點(diǎn)在源頭控制、土地使用規(guī)劃和管理、減噪運(yùn)行程序、建筑物降噪隔聲、科技創(chuàng)新等關(guān)鍵環(huán)節(jié)發(fā)力。

在噪聲源頭控制方面，持續(xù)推進(jìn)航空制造業(yè)與運(yùn)輸業(yè)深度融合，從持續(xù)適航角度幫助航空制造業(yè)不斷優(yōu)化飛機(jī)氣動(dòng)聲學(xué)和艙內(nèi)隔振降噪設(shè)計(jì)，有力支撐國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)系統(tǒng)降噪。在土地使用規(guī)劃和管理方面，強(qiáng)化機(jī)場(chǎng)周邊區(qū)域建設(shè)規(guī)劃與機(jī)場(chǎng)總體規(guī)劃協(xié)同，優(yōu)化機(jī)場(chǎng)周?chē)鷧^(qū)域噪聲敏感建筑物布局。在降噪運(yùn)行程序方面，不斷優(yōu)化跑滑運(yùn)行程序和航路設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)空地一體降噪飛行程序，降低機(jī)場(chǎng)周?chē)舾袇^(qū)域噪聲影響水平，并準(zhǔn)確識(shí)別航空器噪聲超標(biāo)事件。在建筑物降噪隔聲方面，因地制宜，與合作伙伴共同開(kāi)發(fā)主動(dòng)與被動(dòng)耦合降噪技術(shù)，顯著降低敏感建筑物的噪聲干擾。

在科技創(chuàng)新方面，我?guī)ьI(lǐng)團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了機(jī)場(chǎng)噪聲污染防治全鏈條研究體系。團(tuán)隊(duì)在部件級(jí)水平上基本理清了航空器噪聲源產(chǎn)生機(jī)理與傳播特性，在單機(jī)水平上對(duì)航空噪聲精準(zhǔn)溯源，在飛行程序上精準(zhǔn)評(píng)估降噪飛行成效，在敏感建筑上開(kāi)發(fā)主動(dòng)與被動(dòng)耦合降噪技術(shù)，并成功開(kāi)發(fā)機(jī)場(chǎng)噪聲智慧管理云平臺(tái)，有效提升機(jī)場(chǎng)環(huán)境友好度。

為了進(jìn)一步加快行業(yè)噪聲污染治理步伐，民航部門(mén)將通過(guò)制定噪聲污染防治行動(dòng)計(jì)劃、開(kāi)展試點(diǎn)工作、開(kāi)展綜合績(jī)效評(píng)估等方式，持續(xù)推進(jìn)機(jī)場(chǎng)噪聲污染防治體系建設(shè)，為構(gòu)建我國(guó)現(xiàn)代噪聲治理體系貢獻(xiàn)民航力量。（作者系中國(guó)民航大學(xué)教授 陳達(dá)）

編輯：李寧

審核：連萌