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列車騒音とは、列車が出す車両騒音のことです。列車内だけでなく車外でも騒音が聞こえることがあります。
地下鉄、LRT、貨物列車は、近隣地域に大きな列車騒音を響かせることがあります。世界保健機関[1]や米国環境保護庁などの組織は、高速輸送機関の騒音レベルのデシベル制限に関するガイドラインを設定しています。騒音レベルは、線路の隣に防音壁を設置することで低減できます。 [2]従来の「カチカチ」という音は、熱膨張を許容するためのレールの隙間によって発生します。ほとんどの鉄道では、隙間は互いに向かい合っており、車両がレールとほぼ同じ長さであれば、均一な「カチカチ」という音が発生します。米国では、レールの継ぎ目が互い違いになっているため、向かい合っていないため、異なる不規則な音が聞こえます。
出典
エンジン、牽引モーター、ブレーキ、レールの上を転がる車輪など、列車のさまざまな部分によっていくつかの独特な音が生成されます。
- 車輪とレールの表面の粗さや凹凸は、騒音や振動の原因になります。レールの継ぎ目やレールの凹みは、列車の車輪がそこを転がるときに、おなじみの「カチカチ」という音を引き起こします。レールの波状化(波形金属に似た周期的な摩耗パターン) は、音の騒音と振動を引き起こします。細かく短波長の波状化は、その高音のため「轟音レール」として知られていますが、粗く長波長の波状化は、地面や近くの建物を振動させる可能性があります。[3]レールの粗さと波状化は、レールを研磨することで処理されます。これにより、問題のあるエリアの騒音が軽減されますが、研磨プロセスによってレールに残されたパターンが時間の経過とともに摩耗して平らになるため、列車は新しく研磨された線路で独特の音を発します。
- レールのきしみ音は、通常急カーブの周りで特定の状況下で列車の車輪が滑ることによって発生する音です。[4]
- トンネル内での列車の空気の入れ替えにより、乱気流による騒音が発生する可能性があります。
- 列車は通信と警告の両方のために、クラクション、ホイッスル、ベル、その他の騒音発生装置も使用します。
- ディーゼル機関車やDMUのエンジンは、かなりの騒音を発します。近年、国や地域で騒音規制が実施されているため、新しい機関車ははるかに静かになっています。しかし、機関車のターボチャージャーに欠陥が生じ、何キロも離れたところから聞こえるようなうなり音が発生することがあります。これはまれであり、通常、該当する機関車はすぐに修理工場に送られますが、その騒音は空襲警報サイレンや非常に大きなリーフブロワーに例えられています。この問題は、EMD (Caterpillar の機関車部門) が製造した 710 シリーズ原動機搭載ユニットで最もよく見られますが、ターボチャージャー付き機関車であればどれでもこの問題が発生する可能性があります。
- 電気牽引モーターは、電磁誘導ノイズを発生することが多い。この高音ノイズは、機械の速度とトルクレベル、およびモーターの種類によって異なる。[5] 可変周波数ドライブはパルス幅変調を使用するため、電流の高調波が追加され、音響ノイズが大きくなる。PWMのスイッチング周波数は非同期（速度とは無関係）または同期（速度に比例）にすることができるが、常に速度に応じて音響ノイズが変化する。[6]
レールのきしみ音
レールのきしみ音は、急カーブでよく発生する、きしむような線路の摩擦音です。きしみ音は、車輪のフランジがレールの頭をこすることで発生します。「ハウリング音」は、車輪が線路の上で横方向に引っかかったり滑ったりすることで発生します。この結果、車輪の振動が増大し、安定した振幅に達します。[7]レールに潤滑油を差しても効果は限定的です。速度を落とすことでも、騒音レベルが下がるようです。[8]
車輪の縁が固まると車輪がベルのように鳴るので、ゴム製ダンパーや同調アブソーバーが音量を下げる解決策となる。例えば、マサチューセッツ湾交通局グリーンラインは、中央地下鉄内の急カーブでひどいレール鳴きに悩まされている。レール鳴きの問題を軽減するために、フランジスティックグラファイト潤滑装置が列車に取り付けられている。[9]鳴きを引き起こすメカニズムは、車輪とレールの接合部で起こる摩耗の原因でもある。
レールのきしみ音に影響を与える要因としては、以下のものがある。[10]
参照
参考文献
- ^ 世界保健機関。ヨーロッパ地域事務局。（2018 年）。ヨーロッパ地域の環境騒音ガイドライン。https://apps.who.int/iris/handle/10665/279952
- ^ 国際鉄道連合（UIC）、持続可能性、ヨーロッパの鉄道騒音、最新レポート、2021年、ISBN 978-2-7461-2990-0
- ^ Grassie, Stuart L (2009 年11 月)。「レールの波状化: 特徴、原因、および処理」。機械技術者協会紀要、パート F: 鉄道および高速輸送ジャーナル。223 (6): 581–596。doi : 10.1243 /09544097JRRT264。S2CID 110689793。
- ^ Thompson, DJ; Squicciarini, G.; Ding, B.; Baeza, L. (2018). 「カーブスクイールノイズの最新レビュー：現象、メカニズム、モデリング、緩和策」。数値流体力学と多分野設計に関するノート。139 ：3–41。doi ：10.1007 / 978-3-319-73411-8_1。hdl ： 10251 / 137594。ISBN 978-3-319-73410-1.S2CID 125601090 。
- ^ 「J. Le Besnerais 他、鉄道車両の牽引モーターから発せられる可聴磁気ノイズの特性評価」、Noise Control Engineering Journal、ISSN 0736-2501、第 57 巻、第 5 号、2009 年、391-399 ページ
- ^ J. Le Besnerais、V. Lanfranchi、M. Hecquet、P. Brochet、「誘導機の PWM 電源による可聴磁気ノイズの特性評価と低減」、IEEE Transactions on Industrial Electronics、vol. 57、no. 4、pp. 1288-1295、2010 年 4 月。doi: 10.1109/TIE.2009.2029529
- ^ Rudd, MJ (1976). 「車輪/レールの騒音 - パート II: 車輪のきしみ音」. Journal of Sound and Vibration . 46 (3): 381–394. Bibcode :1976JSV....46..381R. doi :10.1016/0022-460X(76)90862-2.
- ^ Barnt Green Rail Noise - Les Bailey による要約[永久リンク切れ ]
- ^ MBTA の車輪がきしむ理由 - そしてその騒音を抑える方法
- ^ Thompson, DJ; Squicciarini, G.; Ding, B.; Baeza, L. (2018). 「カーブのきしみ音に関する最新レビュー: 現象、メカニズム、モデリング、緩和」。鉄道輸送システムの騒音と振動の緩和。数値流体力学と多分野設計に関するノート。第 139 巻。pp. 3–41。doi : 10.1007/ 978-3-319-73411-8_1。hdl : 10251 / 137594。ISBN 978-3-319-73410-1.S2CID 125601090 。
文献
- トンプソン、DJ (2008)。鉄道騒音と振動。エルゼビアサイエンス。ISBN 9780080451473。