軌道交通類基礎設施聲環境的研究現狀及趨勢分析（2002—2022）

張東旭，陳 浩，張新怡，劉雪柳，王雪霏，單 月

（1.廣州大學建筑與城市規劃學院，廣東 廣州 510006；2.東北大學藝術學院，遼寧 沈陽 110819）

近20年世界經濟迅速發展，公共交通因其便捷和成本較低等原因成為大城市內人們出行的首選交通方式。作為公共交通的重要組成部分之一以及運行軌道交通的重要實體，軌道交通基礎設施得到了充分的更新與發展。

軌道交通基礎設施由站臺建筑和運行隧道等部分組成，包括地下軌道交通（通稱“地鐵”）、高速鐵路和城際鐵路等。軌道交通基礎設施在運行時產生的直接和二次噪聲都會影響到人們的舒適度甚至身心健康，地鐵振動也會對沿線一些精密儀器造成影響［1］，因而該研究領域在近20年受到越來越多學者的重視，研究成果層出不窮。然而，目前仍然缺乏對該研究領域成果的總結，已經得出的研究結論并沒有被系統地梳理，也就無法對下一步的研究做出有針對性的引導。本文的研究基于前人對軌道交通基礎設施聲環境的研究成果，運用文獻計量法以及Cite Space等科學知識圖譜分析工具進行分類整理和可視化等處理，分類梳理研究方法和研究內容，系統總結該研究領域的研究現狀并展望趨勢。

1 研究現狀分析

1.1 文獻篩選

本文分析的文獻包括中文和英文兩個部分，遵循PRISMA標準［2］，中英文文獻的篩選過程如圖1所示。中國知網數據庫（CNKI）收錄的研究論文作為中文文獻的數據來源，時間限定為2002年1月至2022年10月，選擇高級檢索，以“軌道交通聲環境”“地鐵聲環境”“高鐵聲環境”“城軌聲環境”為中文檢索關鍵詞檢索CNKI數據庫，共檢索到267篇中文文獻，經過人工篩選及過濾后，共88篇論文作為本研究的文獻數據。

圖1 PRISMA流程圖Fig.1 PRISMA flow diagram

同時，以Web of Science國際核心期刊數據庫（WOS）收錄的研究論文作為外文文獻數據來源，時間限定范圍與中文文獻相同，在WOS數據庫中輸入軌道交通基礎設施聲環境的相關詞條：TS＝（sound environment OR acoustic environment OR noise）AND（railway station OR train OR metro OR urban railway），共檢索到8 499篇外文文獻。經過作者篩選及過濾后，共113篇論文作為本研究的文獻數據。

1.2 文獻整體分布情況

1.2.1 文獻發表頻率

按照發表文獻的年份進行分類，繪制出歷年發文量趨勢圖，見圖2。由圖2可知，2002—2022年軌道交通基礎設施研究領域平均每年發表文獻10篇以上，發文數量呈上升趨勢。從總體上看，發文量主要分為4個階段：2002—2006年期間總發文量19篇；2007—2011年期間總發文量21篇；2012—2016年與上一個階段對比發文量有較大程度的提升，總發文量達到63篇；2017—2021年期間達到86篇（由于文獻的發表檢索具有滯后性，2022年期刊還沒有被完全統計），發文量逐年上升的勢頭比較明顯。

圖2 歷年發文量趨勢Fig.2 The trend in the number of publications over the years

1.2.2 學科和學者分布分析

按照文獻所屬學科進行分類，繪制出學科分布圖（圖3），主要分為道路與鐵道工程、聲學、建筑技術科學、環境工程和地圖制圖學與地理信息工程等學科。其中，道路與鐵道工程約占總發文量的33%，聲學約占24%，兩個學科的文獻接近全部文獻的60%。從總體上看，軌道交通基礎設施的研究學科較為集中，各學科之間出現了一些交叉研究。

圖3 發文學科分布Fig.3 Distribution of published disciplines

將所有作者的發文量進行數據分析及排序，在該研究領域中發文量較多的作者是Shimokura R（4篇）、Soeta Y（4篇）與劉蘭華（4篇）。從總體上看，研究者之間的合作相對來說較為集中，形成了小型的作者合作網絡。

對該研究領域中作者國籍進行分類與整理，總結出作者所屬國籍發文量的概況如圖4所示。

圖4 作者國別分布Fig.4 Author country distributions

在有關軌道交通基礎設施聲環境的英文文獻中，中國作者發表了43篇，其他國家包括日本（8篇）、意大利（8篇）、立陶宛（5篇）、埃及（5篇）、美國（5篇）、伊朗（4篇）及印度（4篇）等。

對該領域所有文獻的作者所屬機構進行分類及數據分析，從整體上看，該研究成果主要集中于各高等院校及企業的研究。在發文排名前10的機構中，西南交通大學（17篇）與北京交通大學（12篇）兩所高校的發文量最為突出。

1.3 研究關鍵詞分析

運用Cite Space的分析功能，時間切片調整為1年，對所有文獻的關鍵詞進行數據處理和可視化等分析，得出文獻關鍵詞共現圖譜（圖5）。圖5中的每個節點代表一個關鍵詞，節點越大表明該關鍵詞出現的頻次越高，節點間的連線表明關鍵詞間存在并列引用關系，可以發現，該研究領域涉及的范圍非常廣，涉及的主題與內容也非常多，關鍵詞之間的聯系密切。其中，噪聲被引用的頻次最高，與其他關鍵詞的聯系最多，其次是聲環境、軌道交通、高速鐵路和地鐵等。

圖5 關鍵詞共現Fig.5 Keyword co-occurrences

為了進一步分析各個時間段內該研究領域各個方向的發展趨勢，本文將所有關鍵詞通過Cite Space進行數據分類與可視化等處理后，繪制出聚類內關鍵詞出現時間的共現圖譜（圖6），每個聚類中關鍵詞的起始出現時間與發展情況在其所屬的聚類標簽中鋪展開來，節點間的連線表示該關鍵詞間存在聯系?？梢园l現，近20年來該研究領域具有較為明顯的連續性，在各階段中都有新的關鍵詞出現，不同時期其側重點有所不同。地鐵聲環境的研究出現年代較早，高鐵聲環境在2012年之后成為研究的側重點，噪聲控制與噪聲預測在2007—2012年之間開始逐步成為熱點。

圖6 關鍵詞出現時間軸線Fig.6 Keyword appearances timelines

目前這一研究領域是以噪聲研究為主，而未來可聽化設計、聲環境優化設計等可能成為研究熱點，以上分析可以為下一步的研究提供一個較為明確的發展趨勢。

2 研究方法

筆者對所選的201篇有關軌道交通基礎設施聲環境的論文進行分類整理，得到各數據庫年均引用率前10的中英文文獻計量表，如表1、表2所示。由表1及表2可知，目前軌道交通基礎設施聲環境研究中采用的研究方法主要有3種：聲學測試、計算機模擬及調查問卷。為了確保研究實驗的創新性以及研究結果的準確性，在進行研究時往往會采用兩種及以上的研究方法。通過對文獻的統計，在201篇文獻中采用聲學測量方法的共有155篇，采用計算機模擬方法的有69篇，采用問卷調查方法的有43篇。

表1 中國知網年均引用率前10的文獻Table 1 The top 10 publications literary references of annual average citation rate on CNKI

表2 Web of Science年均引用率前10的文獻Table 2 The top 10 publications literary references of annual average citation rate on Web of Science

2.1 聲學測量

聲學測量法是研究聲環境的重要方法之一，在現場測量得到各種聲學參數，包括聲壓級、混響時間、語言清晰度與信噪比等，利用噪聲頻譜分析儀進行頻率特性測量，再通過比較分析這些聲學參數來評估建筑物的聲環境。以大型軌道交通樞紐為例，建筑往往由入口大廳、售票處、綜合候車廳和輔助空間等部分組成，候車廳多集中在一個大跨度的空間中，這會導致混響時間長、環境噪聲高以及語言清晰度差等一系列聲學問題［3］，為了了解這些聲場參數，采用聲學測量法來研究軌道交通基礎設施的聲環境是一個必不可少的步驟。

對地鐵的車站候車廳、月臺、車廂等空間聲場的研究往往需要進行實地測量，在這些研究中，大部分實驗都是測量對乘客影響較大的列車高速運行噪聲、公共廣播噪聲、車站背景噪聲（車站無廣播、無列車運行時的噪聲）和車廂環境噪聲等［4］。很多研究結果表明實地測量的噪音聲級超過規定的噪音限值，Younes等［5］對開羅地鐵站站臺聲環境進行測量后提出與國際噪音暴露標準相比，這些車站月臺的噪音水平是不可接受的；Jasim等［6］對4個巴格達地鐵站乘客車廂和列車駕駛員艙室的噪聲污染進行評價，分別測量進站、出站的等效連續聲級（Equivalent continuous sound level，Leq），結果表明，操作員艙內的測量值在可接受范圍內，但乘客車廂內的噪音水平高于標準。從一些對地鐵車內噪聲特性的研究中得知，車內的主要噪聲源為輪軌噪聲及車輛附屬設備噪聲，近地板、貫通道和車門處噪聲比其他測點處的聲壓級高2～3 dB（A）［7－8］；劉茜等［9］在城市軌道交通站臺噪聲測量研究中表明，站臺最大噪聲值出現在列車出站時位于站臺列車車頭的停止位置；Shimokura等［10］對地上、地下車站列車噪聲特性研究測試表明，地下站臺列車噪聲比地上站臺列車噪聲大6.4 dB。

對高鐵車站候車廳和高鐵車廂內聲環境聲學測量的研究表明，人群活動噪聲和公共廣播被認為是候車廳內的主要噪聲源，旅客對聲環境的滿意度和舒適度與旅客所處環境的安靜程度及公共廣播系統的播音清晰度具有顯著相關性［29－30］。關于人群活動噪聲、公共廣播聲及列車經過時的噪聲對高鐵候車廳聲環境的影響研究表明，分析這3類聲音的聲壓級及頻譜特性得出旅客數量與人群活動噪聲呈一定的對數關系，候車廳內廣播聲能量主要分布在500～1 000 Hz，信噪比為6.9～11.1 dB［31］。線側式高鐵站候車廳內環境噪聲頻譜特性均在250 Hz左右的低頻出現峰值，這將導致人們煩惱度顯著增加，而且對語言清晰度也可能造成不利影響［15］。Qian等［32］對高速列車載客工況下車廂內的振動噪聲進行了測試和分析，采用1個傳統物理聲學參數和6個心理聲學參數對室內噪聲進行量化以評價噪聲。

在對高鐵或者城際鐵路沿線聲環境的研究中，蔣林［33］對中國高鐵沿線噪聲進行監測顯示，鐵路邊界噪聲1 h等效聲級符合《鐵路邊界噪聲限值及其測量方法》（GB 12525－1990）的規定［34］，但無法反映高鐵列車運行時段對周邊環境噪聲的實際影響程度，需要研究和制定新的評價量及相應的標準來評價高鐵噪聲的影響。周云欣等［35］對京滬高鐵邊界噪聲和沿線聲環境進行了監測，分析驗證了隔聲降噪效果，發現在一定距離范圍內，高鐵噪聲不符合線聲源衰減規律。羅海鵬［36］對昌九城際鐵路沿線聲環境的研究表明，城際鐵路在運行時產生的輻射噪聲源強度均隨列車運行速度的增長而增長。

2.2 計算機模擬

在實驗室中運用計算機軟件技術模擬軌道交通對周圍聲環境的影響是近年來的重要研究方法之一。針對某一類型交通設施的聲場研究，如地鐵站這類狹窄空間，利用計算機運算軟件對其聲環境進行模擬分析，并提出有針對性的措施，可以解決某些地鐵站中語言傳輸指數不夠、混響時間過長等問題［37－38］。Gül等［39］利用射線追蹤和擴散方程建模這兩種主要的室內聲學模擬方法輔助軌道交通車站的室內聲學設計。但是，由于軌道交通車站幾何形狀不規則，聲音分布不均勻，其內部聲場的模擬一直是具有挑戰性的問題。

近年來，交通噪聲預測模型已經受到學術界和鐵路建設方的關注。曾有研究者對高架軌道交通噪聲預測模型的原理、特點以及各自的優劣進行對比分析，提出了一些觀點及建議為從事該方向研究工作的人員提供參考［40－41］。龔凱［42］通過對美國模式、德國shal103模式、日本“北陸”模式和中國模式進行對比發現，4國軌道交通噪聲預測模式均遵循著同一個預測思路，即聲源－聲波傳播過程－受聲點，但4國模式在聲源劃分和聲波傳播過程中引起聲能量衰減的一些外部因素方面存在不同標準。還有學者通過計算機軟件的模擬算法建立動態的“列車－軌道”模型，在此模型中可以模擬出多種軌道交通運行的過程，從而得到預測數值［43］。有學者對聲環境的影響預測公式進行分析，利用計算機建模以及數據分析等方法使我國的城市軌道交通噪聲預測模式更加完善，計算更加精確［44］。楊忠平［45］利用Cadna／A軟件預測沿線噪聲分布現狀，對沿線現有聲屏障的降噪效果進行模擬預測，并對重點敏感點提出聲屏障增補建議。

有學者將軌道交通類基礎設施聲場的模擬和其他學科的技術結合在一起進行研究。Yu等［46］運用虛擬現實（Virtual Reality，VR）技術進行實驗，讓受試者在實驗室內模擬在辦公場合中聽到不同的交通聲音，監測受試者的生理反應、皮電活性和心率等參數。結果表明，軌道交通運行的聲音對辦公環境中人們的心理和生理反應均有顯著影響。此外，噪聲地圖作為一種評估噪聲影響、制定防噪計劃及城市噪聲管理的工具，也被學術界廣泛使用［47］。噪聲地圖是結合GIS（地理信息系統）、聲學仿真技術和實地測量數據來預測并繪制生成噪聲情況的分布圖。通過噪聲地圖可以更加準確地展現一個區域的噪聲分布，以此來預測噪聲污染的影響范圍，并進行有效的噪聲預防和控制［48］。特別是動態的噪聲地圖可以表達軌道交通對周圍地區聲環境的影響，提高實驗室模擬對該研究領域聲環境評估的準確性，有助于聲學工程師確定噪聲源及其傳播方式，從而能夠就此類噪音管制和管理作出決策［49－50］。

2.3 問卷調查

問卷調查作為社會學中運用最為廣泛的研究方法之一，可以收集到不同人群對于軌道交通設施的主觀評價，再結合現場測量的客觀聲級，分析客觀聲級和使用者主觀感受的關系，以及研究環境噪聲乘客滿意度［51］、噪聲煩惱度［52－53］、聲舒適度［29］及噪聲對周邊居民的影響情況和影響因素［54］等。

將單一使用問卷調查作為研究方法的軌道交通文獻進行整理與分類（表3），表明被調查人數分布在30～2 000之間。通過對受試者進行問卷調查，研究者評估軌道交通噪聲對其造成的各種不利健康危害的程度［22］，評估鐵路噪聲水平與煩惱反應之間的關系［27］，確定乘客的社會特征對其聲舒適度評價的影響［55］，探討地鐵內部噪聲與乘客煩惱之間的定量關系［56］，以及其對現實環境中人的主觀心理和生理的反應［46］等。

表3 軌道交通設施聲環境問卷調查的研究過程列表Table 3 The research process of the questionnaire survey on the acoustic environment of rail transit infrastructure

在一些探討乘客噪聲滿意度影響的研究中，研究者也會采用問卷調查和噪聲測量相結合的方法，如針對地鐵在不同運營時段乘客站臺噪聲滿意度與噪聲聲元素舒適度進行評價，探討性別、聲元素舒適度以及站臺噪聲對乘客噪聲滿意度的影響［51］；針對下沉式地鐵車輛段環境噪聲問題，采用問卷調查與現場實測相結合的方法，對下沉式地鐵車輛段環境噪聲特性開展研究［52］；針對城市地面軌道交通沿線住宅小區的噪聲滿意度進行的問卷調查，同時實時測量分析道路兩側的聲壓級，對沿線住宅小區的噪聲影響情況進行分析［54］；針對售票廳噪聲現狀，實地測試售票廳內的噪聲和混響時間，并進行在線問卷調查，確定其主要噪聲源并提出有針對性的降噪措施［57］。

3 研究內容

作者分類整理軌道交通基礎設施聲環境的論文后，參考上文提到的引用率較高文獻計量表（表1和表2），發現該領域的研究可以劃分為3個主要內容，包括噪聲控制（共76篇）、聲環境評價（共59篇）及聲景觀設計（共35篇）。

3.1 噪聲控制

軌道交通在運行期間產生的噪聲給人們帶來了不和諧的刺耳聲［59］。軌道交通干線的交通噪聲對沿線的聲環境影響與噪聲源強度直接相關，且與軌道交通線路的運營狀況有關［60］?？尚械那闆r下，應采用遵循標準控制措施層次的風險降低策略，通過一些有效措施進行噪聲控制，以減少噪音暴露。國內外研究人員對此開展了大量的研究工作。

針對列車車廂內噪聲，由于車廂面板主要以擠壓鋁型材結構（底板、頂板、側壁）和雙板空腔結構（窗戶）等部分組成，提高擠壓鋁型材的隔聲性能將會一直是該領域的研究重點。經過多次實驗發現，大多數列車只考慮到了列車長駕駛室的降噪，乘客在車站月臺上等待列車進站以及在搭乘列車時仍然要忍受軌道交通噪聲［61－62］。對車體進行平滑設計、流場控制、鋪設吸聲材料等措施都是降低車體噪聲產生的主要途徑［63］。此外，還可以改善車廂其他組成部分的隔聲性能，比如在原地板上安裝隔音卷材［7］，增大地鐵地板的隔聲量，可有效降低地鐵車輛車內噪聲；設置有彈性的紗門［64－65］及安裝具有較好隔聲性能的復合封邊材料的隔聲窗戶等［66］。利用這些隔聲性能更好的材料可以較好地阻隔軌道交通列車在運行時產生的噪聲，同時起到吸聲的作用，從而改善車廂內的噪聲環境，使列車中的噪聲水平降低在標準限值內［67］。還有學者研究隧道鋪設吸聲材料對車內噪聲的影響，得出如下結論：相較明線，隧道區段車內噪聲總值增加7 dB（A）左右，而隧道內鋪滿吸聲材料可降低車內噪聲值約6 dB（A）［68］。

關于軌道交通對周邊地區產生噪聲的研究表明，在源頭上隔絕軌道交通噪聲至關重要，主要通過減振與降低軌道交通噪聲等措施。設置聲屏障可以有效地削減軌道交通噪聲［69－70］，是軌道交通噪聲管理的一種重要方法，在世界各地得到了廣泛的應用和發展。聲屏障的多樣性使得其在不同外觀、線形、材料、結構形式上有不同的降噪效果［43，71－72］。在列車上使用新型消聲器也可以使消聲效果提升2～4 dB，且在空氣動力性能等方面基本保持一致［73］，其性能及降噪效果優于傳統片式的消聲器，并具有構件模塊化、標準化、小型化以及提高生產效率、降低成本等優點［74］，有效降低了軌道交通在行駛過程中產生的噪聲污染。除了消聲器之外，還可以對列車及其獨立部件（受電弓等）進行氣動流線型改造等［75］。

關于候車廳室內的噪聲，陳靜等［76］通過研究提出了高鐵候車廳降噪的有效方法：①盡可能地利用側墻和頂棚等位置布置吸聲材料，可以有效增加空間的整體吸聲量，從而保證直達聲清晰度的目的；②候車廳中應增加使用低頻吸聲較好的吸聲構造和吸聲材料，從而降低室內低頻噪聲。還有學者針對候車廳現存的聲環境問題，提出了改善的方案，比如可以通過布置吸聲材料及降低吊頂高度來降低混響時間［15］。不過噪聲的形成和傳播的物理過程非常復雜，安裝降噪工具也非常繁瑣，因此，選擇降噪工具以及進行精確的影響評估都需要花費很長時間［77］。

針對軌道交通噪聲的檢測標準，需要根據不同的軌道交通聲源以及檢測目的來選擇，與檢測噪聲相關的標準是評價和控制軌道交通噪聲的關鍵［19］。我國現行的兩個軌道交通噪聲檢測標準分別是環境保護部頒發的GB 3096—2008《聲環境質量標準》［78］與住建部頒發的GB 50118—2010《民用建筑隔聲設計規范》［79］，但是這些標準缺乏系統性，甚至還存在互相矛盾的情況。國際上ISO測量噪聲標準亦無法與當今軌道交通造成的較強交通噪聲進行匹配測量。這些局限性都會給軌道交通噪聲檢測、評價和控制的實施帶來一定困難［80］。另外，針對目前中國高鐵缺乏合理的噪聲評價方法和標準，王慧麗等［81］通過研究得出最大聲級比等效聲級更適合評價高鐵噪聲的研究結果，同時提出了一個新的評價量——噪聲變化率。

還有的研究表明采取主動防護措施，比如路段列車運行的次數［80］、調整特殊時段［82］、區域噪聲區規劃及限制軌道交通列車喇叭噪聲等［21，83］管理措施也可以協助解決噪聲問題，這些措施既可以降低軌道交通噪聲，也可為其他類交通項目的噪聲防治及運營管理提供借鑒［84］。

3.2 聲環境評價

乘客對于軌道交通基礎設施聲環境的主觀評價是該領域的重要研究內容，通過調查問卷或訪談等方法直接得到較為清晰的數據結果，總結并分析得出乘客對于現今軌道交通基礎設施聲環境的主觀感受，并以此評估該軌道交通的聲環境狀況。聲環境評價的研究按照評價過程可以分為對主觀感受指標與對聲環境評價有影響的客觀聲場參數。

主觀感受指標主要包括煩惱度和舒適度。大量學者采用了噪聲煩惱度這一主觀評價數據來衡量軌道交通噪聲對人們造成的煩惱程度，結果顯示，各國之間因軌道交通噪聲引起的人群煩惱原因非常相似。大多數被調查者反映軌道交通列車的輪軌在運行時發出的嘯叫聲是最惱人和最令人不安的噪聲源［85］。同時，還考慮到各城市功能分區以及住宅的分布布局不同等因素，發現引起人群煩惱的一個很重要的因素是軌道交通干線與住宅之間的距離。住宅距離軌道交通干線越近，居民對于軌道交通噪聲造成的噪聲煩惱程度越高［86］。一些實驗研究軌道交通晝夜等效噪聲水平與被調查者中高度煩惱者占比之間的關系。結果表明，軌道交通噪聲水平與噪聲煩惱度之間存在顯著的正相關關系［24］。軌道交通基礎設施聲舒適度是另外一個重要的主觀評價指標。Meng等［87］對火車站候車廳進行了問卷調查，以確定用戶的社會特征如何影響他們對聲環境的評價。結果表明，聲舒適度受收入和教育程度的影響，相關系數分別為－0.35和－0.32（P＜0.01，表明有顯著統計學差異）；主觀響度受教育程度和職業的影響，相關系數分別為0.35和－0.51（P＜0.01）。Du等［88］通過現場監測和實驗室模擬相結合的方法研究了軌道交通候車廳內熱、光、聲環境的交互作用對人體的影響，空氣溫度從17℃增加到26℃時，聲舒適度評價分數降低了22.84%，說明聲舒適度也會間接受到溫度影響。

關于客觀聲場參數的指標，辜小安等［89］提出我國高速鐵路高架車站候車廳影響聲環境評價的4項聲場指標，包括等效聲級、列車通過暴露聲級、候車廳內500 Hz混響時間和擴聲系統語言傳輸指數。在評價軌道交通車外噪聲時，需要同時考慮每輛列車經過時的噪聲水平和車流密度因素，因此，環境噪聲采用某個特定時間間隔內的等效連續A聲級進行評價更為合理［80］。制定軌道交通聲環境評價標準的要點主要有3個，即采用多個評價量、合理確定評價區域和測量點位，以及不同的軌道交通采取不同的標準限值［90］。Wu等［91］探討了大型火車站聲環境中影響聲舒適度的復雜因素，結果表明，主觀舒適度評價與客觀測量聲壓級和混響時間之間存在顯著正相關。艾荔［92］鑒于目前還沒有專門針對高鐵站候車廳的聲學設計規范，在設計實踐和檢驗中缺乏一個客觀且科學的指標來評價聲學效果，提出了候車廳聲學控制指標建議值：當容積≤100萬m3，混響時間≤4 s；容積＞100萬m3，混響時間≤5.5 s；語言清晰度≥0.45；信噪比≥15 dB（A），以及包含人群噪聲在內的環境噪聲≤70 dB（A）。

3.3 聲景觀與健康聲環境設計

聲景觀在20世紀60－70年代由加拿大作曲家塞弗等率先展開研究［77］，目前在學術界及實踐界引起極大重視。聲景觀設計包括在聲場中加入對人有利的聲音，也包括消減不利的噪聲。由于大部分的軌道交通站廳往往處于一個地下封閉的環境之中，站廳內嘈雜的聲環境容易使乘客產生一定的負面情緒，軌道交通基礎設施的聲景觀設計對緩解乘客焦躁不安的情緒具有重要意義。軌道交通的聲景觀設計從整體上考慮到乘客對于軌道交通聲環境的感受，研究其聲環境如何使乘客放松、愉悅，甚至能夠讓軌道交通在城市中形成優質的聲音生態環境。為了改善高鐵站候車廳室內的聲環境質量，有學者提出大型高鐵站候車廳聲環境設計方法［76］。有學者基于社會學理論，運用聲學測量與調查問卷等研究方法，總結出鐵路車站聲景觀的實地設計方法，并利用這些方法對軌道交通基礎設施進行了聲景觀的設計［93］。中國沈陽等城市在地鐵站內播放背景音樂，如古典音樂，悅耳的聲音可以吸引大部分乘客和工作人員的注意［94］。這些廣播的聲音可以“掩蓋”其他不太喜歡的聲源，形成軌道交通聲環境中的悅耳聲。

考慮到軌道交通基礎設施的聲環境較差是由于場內噪聲水平較高，尤其低頻噪聲較高，因此，為了營造一個更健康高效的聲環境，應該加強針對低頻噪聲的處理，以及合理設置擴音系統，保證候車區域的語言清晰度等。席天宇［95］針對我國地鐵站的聲環境現狀，結合聲學實驗結果和長空間聲學理論，從地鐵站噪聲控制、公共廣播系統設計和人性化聲環境的營造3個方面提出我國地鐵站聲環境的設計策略。由于車站實際設計建設中，揚聲器的選型、布局有時不盡合理，造成聲波多次反射延遲，會引起聲音疊加、聚焦、共振甚至回聲等現象，影響旅客的聽覺感受。因此，何泉勃［96］提出利用聲場控制技術，通過聲場模擬和仿真測試優化鐵路客站廣播系統設計，以保證較好的音響效果。另外，在信息過載的時代背景下，基于聲學的可聽化技術憑借其特殊的信息傳達優勢而興起［97］?？傊?，視覺感知與聽覺感知相互結合可以打造一個舒適、可交互的地鐵站聲環境，增強空間的親和度，從而成為地鐵空間人性化設計的突破口。

4 結論與展望

近20年間軌道交通基礎設施聲環境的學術研究在國內和國際上都取得了重大進展。本文運用文獻計量法與Cite Space等科學知識圖譜分析工具，對88篇中文文獻和113篇英文文獻進行了分類整理和可視化等處理，首先系統地梳理了軌道交通基礎設施聲環境的研究現狀，找出最具有代表性的文獻，對當今該研究領域的3種最常見的研究方法進行了歸納，即通過聲學測量了解噪聲的特性和分布特征，通過計算機模擬對聲環境進行預測，以及通過問卷調查和訪談的方法研究人群對軌道交通設施聲環境的主觀感受；接著對所選文獻的主要研究內容進行分類討論，主要包括基礎設施不同位置的噪聲控制、聲環境評價與聲景觀設計。

通過對這一領域具有代表性文獻的總結，可以進一步了解城市軌道交通基礎設施聲環境研究過程和最新進展，為接下來的研究提供參考。值得注意的是，目前研究還面臨著諸多問題與挑戰，未來仍需更多研究者進行深耕，如噪聲控制目前面臨的技術難題主要有：①聲源部位及頻譜不明，缺少準確、高效的噪聲預測評估方法，降噪技術手段單一等；②對地鐵與鐵路兩種車型在振動、噪聲源強存在差異的研究較少，既有的減振降噪措施適用性有待論證和檢驗；③對于城際鐵路的聲環境研究、軌道交通基礎設施對周圍建筑物造成的二次噪聲等方面仍缺乏全面的研究，如何實現振源－路徑－敏感點措施協同的綜合減隔振，提升典型場景下的振動和結構二次噪聲的控制效果仍是技術難題；④相關的噪聲標準還不夠完善，噪聲地圖的研究目前尚未真正運用到噪聲污染防治中，噪聲預測軟件的運用也不是很廣泛，迫切需要各部門、機構的協同工作。在未來，軌道交通設施聲環境的研究者更應從乘客的實際感受出發，主觀調查與客觀數據分析相結合，實地測量與計算機模擬相結合，建設綠色健康交通設施聲環境。

本文的研究還具有一定的局限，如文獻數據只分析了中文和英文文獻，只對CNKI和WOS兩個數據庫進行了檢索，其他語言和其他數據庫的相關研究文獻及書刊并未納入本文的研究范圍。下一步的工作會對這一領域的研究成果進行更全面和系統的分析與總結。