(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210621293.X (22)申请日 2022.06.01 (71)申请人 中铁工程设计咨询集团有限公司 地址 100055 北京市丰台区广安路15号中 铁设计大厦 (72)发明人 郭骁　田德仓　刘亚航　周信　 宋天昊　叶军　成功　冯杜炀　 丁静波　王冠　薛玥　 (74)专利代理 机构 北京集智东方知识产权代理 有限公司 1 1578 专利代理师 陈亚斌　关兆辉 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 119/14(2020.01)G06F 119/10(2020.01) (54)发明名称 轨道交通环境噪声预测评估的方法、 装置、 设备及介质 (57)摘要 本发明提供了一种轨道交通环境噪声预测 评估的方法、 装置、 设备及介质， 涉及噪声预测技 术领域， 包括获取第一信息和轮对 ‑轨道耦合预 测数学模型； 根据第一信息和轮对 ‑轨道耦合预 测数学模型计算得到相互作用力， 相互作用力为 移动条件下轮对、 轨道在轮轨接触点的相互作用 力； 根据移动轮轨相互作用力和预设的轮对振动 噪声预测模型， 计算得到轮对声功率； 根据移动 轮轨相互作用力和预设的轨道振动噪声预测模 型， 计算得到轨道声功率； 根据移动轮轨相互作 用力、 轮对声功率、 轨道声功率和预设声压叠加 数学模型， 计算得到预测噪声值。 本发明通过建 立新的轮 ‑轨噪声预测模型， 能够计算轨道交通 的轮轨噪声， 计算结果精确， 有益于 工程应用。 权利要求书2页 说明书9页 附图3页 CN 115081270 A 2022.09.20 CN 115081270 A 1.一种轨道交通环境噪声预测评估的方法， 其特 征在于， 包括： 获取第一信息和轮对 ‑轨道耦合预测数学模型， 所述第 一信息包括车辆参数、 轮对参数 和轨道参数； 根据所述第一信息和所述轮对 ‑轨道耦合预测数学模型计算得到相互作用力， 所述相 互作用力为移动条件下轮对、 轨道在轮轨 接触点的相互作用力； 根据所述相互作用力和预设的轮对振动噪声预测模型， 计算得到轮对声功率， 所述轮 对声功率 为轮对在轮辋、 辐板和轮轴结构上的声功率； 根据所述相互作用力和预设的轨道振动噪声预测模型， 计算得到轨道声功率， 所述轨 道声功率 为以轨道板和车体为声学边界的轨道辐射声功率； 根据所述相互作用力、 所述轮对声功率、 所述轨道声功率和预设声压叠加数学模型， 计 算得到预测噪声值。 2.根据权利要求1所述的轨道 交通环境噪声预测评估的方法， 其特征在于,所述根据 所 述第一信息和所述轮对 ‑轨道耦合预测数 学模型计算得到相互作用力， 包括： 根据所述车辆参数、 轮对参数和轨道参数计算得第 一导纳、 第二导纳、 车轮平均粗糙度 幅值和轨道平均粗糙度幅值， 所述第一导纳包括移动轮对在轮轨接触点的振动导纳， 所述 第二导纳包括车辆移动下钢轨在轮轨 接触点的振动导纳； 根据所述车轮平均粗糙度 幅值和所述轨道平均粗糙度幅值计算得到轮轨联合粗糙度 谱； 根据所述第一导纳、 所述第 二导纳、 所述轮轨联合粗糙度谱和预设的轮对 ‑轨道耦合预 测数学模型， 计算得到相互作用力。 3.根据权利要求1所述的轨道 交通环境噪声预测评估的方法， 其特征在于,所述根据 所 述相互作用力和预设轮对 振动噪声预测模型， 计算得到轮对声功率， 包括： 根据所述相互作用力和预设的旋转轮对数学模型计算得到轮对的刚体运动和弹性变 形； 根据所述刚体运动和所述弹性变形计算得到轮对表面法向速度； 根据所述轮对表面法向速度计算得到轮对表面节点声压； 根据所述轮对表面节点声压和预设的声辐射数 学模型计算得到轮对声功率。 4.根据权利要求1所述的轨道 交通环境噪声预测评估的方法， 其特征在于,所述根据 所 述相互作用力、 轮对声功率、 轨道声功率和预设声压叠加数学模型， 计算得到预测噪声值， 包括： 根据所述轮对声功率、 轨道声功率和预设声辐射等效转换数学模型， 计算得到轮对声 压级和轨道声压级， 所述轮对声压级为轮对辐 射噪声对车外场点的声压级， 所述轨道声压 级为轨道对车外场点的声压级； 根据所述相互作用力、 所述轮对声压级、 所述轨道声压级和预设声压叠加数学模型， 计 算得到预测噪声值。 5.一种轨道交通环境噪声预测评估的装置， 其特 征在于， 包括： 数据采集模块， 用于获取第 一信息和轮对 ‑轨道耦合预测数学模型， 所述第 一信息包括 车辆参数、 轮对参数和轨道参数； 第一计算模块， 用于根据所述第一信息和所述轮对 ‑轨道耦合预测数学模型计算得到权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115081270 A 2相互作用力， 所述相互作用力为移动条件下轮对、 轨道在轮轨 接触点的相互作用力； 第二计算模块， 用于根据所述相互作用力和预设的轮对振动噪声预测模型， 计算得到 轮对声功率， 所述轮对声功率 为轮对在轮辋、 辐板和轮轴结构上的声功率； 第三计算模块， 用于根据所述相互作用力和预设的轨道振动噪声预测模型， 计算得到 轨道声功率， 所述轨道声功率 为以轨道板和车体为声学边界的轨道辐射声功率； 第四计算模块， 用于根据 所述相互作用力、 所述轮对声功率、 所述轨道声功率和预设声 压叠加数学模型， 计算得到预测噪声值。 6.根据权利要求7所述的轨道 交通环境噪声预测评估的装置， 其特征在于， 所述第 一计 算模块包括： 第一计算单元， 用于根据 所述车辆参数、 轮对参数和轨道参数计算得第 一导纳、 第二导 纳、 车轮平均粗糙度幅值和轨道平均粗糙度幅值， 所述第一导纳包括移动轮对在轮轨接触 点的振动导纳， 所述第二 导纳包括车辆移动下钢轨在轮轨 接触点的振动导纳； 第二计算单元， 用于根据所述车轮平均粗糙度幅值和所述轨道平均粗糙度幅值计算得 到轮轨联合 粗糙度谱； 第三计算单元， 用于根据 所述第一导纳、 所述第 二导纳、 所述轮轨联合粗糙度谱和预设 的轮对‑轨道耦合预测数 学模型， 计算得到轮轨相互作用力。 7.根据权利要求7所述的轨道 交通环境噪声预测评估的装置， 其特征在于， 所述第 二计 算模块包括： 第四计算单元， 用于根据所述移动轮轨相互作用力和预设的旋转轮对数学模型计算得 到轮对的刚体运动和弹性变形； 第五计算单 元， 用于根据所述刚体运动和所述弹性变形计算得到轮对表面法向速度； 第六计算单 元， 用于根据所述轮对表面法向速度计算得到轮对表面节点声压； 第七计算单元， 用于根据所述轮对表面节点声压和预设的声辐射数学模型计算得到轮 对声功率。 8.根据权利要求7所述的轨道 交通环境噪声预测评估的装置， 其特征在于， 所述第四计 算模块包括： 第十二计算单元， 用于根据所述轮对声功率、 轨道声功率和预设声辐射等效转换数学 模型， 计算得到轮对声压级和轨道声压级， 所述轮对声压级为轮对辐 射噪声对车外场点的 声压级， 所述轨道声压级为轨道对车外场点的声压级； 第十三计算单元， 用于根据 所述相互作用力、 所述轮对声压级、 所述轨道声压级和预设 声压叠加数学模型， 计算得到预测噪声值。 9.一种轨道交通环境噪声预测评估的设备， 其特 征在于， 包括： 存储器， 用于存 储计算机程序； 处理器， 用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述轨道交通环境噪 声预测评估的方法的步骤。 10.一种可读存储介质， 其特征在于： 所述可读存储介质上存储有计算机程序， 所述计 算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述轨道交通环境噪声预测评估的 方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115081270 A 3