(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 202210795396.8 (22)申请日 2022.07.07 (71)申请人 北京交通大 学 地址 100044 北京市海淀区西直门外上园 村3号 (72)发明人 马蒙　曹容宁　孙晓静　刘卫丰　 (74)专利代理 机构 北京市商 泰律师事务所 11255 专利代理师 毛燕生 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/13(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 119/10(2020.01) (54)发明名称 轨道交通振动噪声对居民烦恼度影响评估 方法及系统 (57)摘要 本发明实施例提供了一种轨道交通振动噪 声对居民烦恼度影响评估方法及系统， 包括： 采 用建筑结构周期性谱单元法为每一结构区构建 单层住宅 楼结构谱单元模型， 利用结构中波的传 播特性， 并基于弹性波叠加法获得楼外测点 ‑室 内测点的振动响应传递函数； 根据楼外振动加速 度响应以及 楼外测点 ‑室内测点的振动响应传递 函数获取结构区中各个房间的室内测点振动响 应； 获取各个房间的居民反馈的振动烦恼度调查 问卷， 利用振动烦恼度调查问卷以及对应的室内 测点振动响应计算得到振动暴露 ‑响应关系曲 线， 基于振动暴露 ‑响应关系曲线评估轨道交通 振动噪声对居民烦恼度影 响。 本发明能够做到不 入户测试， 大大降低测试工作量， 提高计算效率， 降低计算 误差。 权利要求书2页 说明书9页 附图2页 CN 115169118 A 2022.10.11 CN 115169118 A 1.一种轨道交通振动噪声对居民烦恼度影响评估方法， 其特 征在于， 包括： 将住宅楼按照户型 结构分区得到多个结构区； 获取每一结构区对应的楼外振动加速度响应； 采用建筑结构周期性谱单元法为每一结构区构建单层住宅楼结构谱单元模型， 利用结 构中波的传播特性， 并基于弹性波叠加法获得楼外测点 ‑室内测点的振动响应传递 函数； 根据所述楼外振动加速度响应以及所述楼外测点 ‑室内测点的振动响应传递函数获取 结构区中各个房间的室内测点振动响应； 获取各个房间的居民反馈的振动烦 恼度调查问卷， 利用所述振动烦恼度调查问卷以及 对应的室内测点振动响应计算得到振动暴露 ‑响应关系曲线， 基于所述振动暴露 ‑响应关系 曲线评估轨道交通振动噪声对居民烦恼度影响。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述为每一结构区构建单层住宅楼结构谱 单元模型， 包括： 采用建筑结构周期性谱单 元法为每一结构区建立单层结构的频域数值模型； 基于所述单层结构的频域数值模型， 计算单层结构中上边界点与下边界点的动力平衡 关系， 作为单层住宅楼结构谱单 元模型： 式中， D为动刚度矩阵， u为 位移向量， F为力向量， 下 标T与B分别表示上边界与下边界。 3.根据权利要求2所示的方法， 其特 征在于， 所述利用结构中波的传播特性， 包括： 基于Floquet定理， 根据周期结构中相邻楼层间波 的传播特性得到单层住宅楼结构谱 单元模型的周期性 边界条件： uT＝ λ·uB FT＝‑λ·FB 式中， λ为波的传播常数； 基于所述单层住宅楼结构谱单元模型及其周期性边界条件， 求解得到结构区中各个弹 性波的传播常数 λ和对应的模态 Φ； 在所述结构区的底层施加单位扫频位移激励， 并以所述结构区的顶层为自由边界， 计 算得到所述结构区中各个弹性波的幅值； 基于所述传播常数 λ、 对应的模态 Φ以及对应的幅值获得 各个弹性波。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 所述基于弹性波叠加法获得楼外测点 ‑室 内测点的振动响应传递 函数， 包括： 将所有弹性波叠加， 并基于叠加后的弹性波计算得到在单位扫频位移激励下， 结构区 内各个房间的室内位移振动响应， 该室内位移振动响应即为楼外测点 ‑室内测点的振动响 应传递函数。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述楼外振动加速度响应以及所 述楼外测 点‑室内测点的振动响应传递函数获取结构区中各个房间的室内测 点振动响应， 包括： 基于下式计算得到各个房间的室内测点振动响应R室 内： R室 内(f)＝R室外(f)·I(f)权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115169118 A 2式中， R室外为楼外振动加速度响应， I为住宅楼基底到所选房间室内测点的振动响应传 递函数， f为振动频率。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述利用所述振动烦 恼度调查问卷以及对 应的室内测点振动响应 计算得到振动暴露 ‑响应关系曲线， 包括： 将房间所对应的振动烦恼度调查问卷中的烦恼度评分与所述房间对应的室内测点振 动响应组成一组样本， 基于各个房间对应的样本获得主观评分 ‑振动水平的离 散样本图； 在所述离散样本 图中选定多个离散区间， 计算每个离散区间的平均值， 基于所述离散 区间的平均值， 并利用逻辑 斯蒂函数拟合得到主观评分 ‑振动水平的拟合曲线； 利用样本超越基准值概率对所述主观评分 ‑振动水平的拟合曲线进行计算， 得到不同 等级烦恼度的百分比； 对所述百分比分别拟合获得不同等级烦恼度的振动暴露 ‑响应关系曲线。 7.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 方法还 包括： 利用预定的二次噪声计算方法计算得到各个房间的室内二次噪声； 基于所述振动烦 恼度调查问卷以及对应的室内二 次噪声计算得到二 次噪声暴露 ‑响应 关系曲线； 基于所述振动暴露 ‑响应关系曲线以及所述二次噪声暴露 ‑响应关系曲线评估轨道交 通振动噪声对居民烦恼度影响。 8.一种轨道交通振动噪声对居民烦恼度影响评估系统， 其特 征在于， 包括： 住宅楼分区模块， 用于将住宅楼按照户型 结构分区得到多个结构区； 楼外振动加速度响应获取模块， 用于获取每一结构区对应的楼外振动加速度响应； 振动响应传递函数获取模块， 用于采用建筑结构周期性谱单元法为每一结构区构建单 层住宅楼结构谱单元模型， 利用结构中波的传播特性， 并基于弹性波叠加法获得楼外测点 ‑ 室内测点的振动响应传递 函数； 室内测点振动响应计算模块， 用于根据所述楼外振动加速度响应以及所述楼外测点 ‑ 室内测点的振动响应传递 函数获取 结构区中各个房间的室内测点振动响应； 评估模块， 用于获取各个房间的居民反馈的振动烦恼度调查问卷， 利用所述振动烦恼 度调查问卷以及对应的室内测点振动响应计算得到振动暴露 ‑响应关系曲线， 基于所述振 动暴露‑响应关系曲线评估轨道交通振动噪声对居民烦恼度影响。 9.一种电子设备， 其特征在于， 包括存储器和处理器， 所述处理器和所述存储器相互通 信， 所述存储器存储有可被所述处理器执行 的程序指令， 所述处理器调用所述程序指令执 行如权利要求1 ‑7任一项所述的轨道交通振动噪声对居民烦恼度影响评估方法。 10.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 其存储有计算机程序， 所述计算机程序被 处理器执行时实现如权利要求 1‑7任一项所述的轨道交通振动噪声对居民烦恼度影响评估 方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115169118 A 3