Analysis of the usefulness of distinctive noise features from rail and wheel in assessing their impact on the overall railway noise level

The interaction of the wheel and rail is the main source of railway noise over a wide speed range. The relationship between wheel and rail noise on the overall level depends on the pass-by speed, with the dominance of noise from the rail at low speeds and the reverse relationship at higher speeds. Therefore, as part of the work the issue of analyzing the characteristic features of the acoustic signal generated on a selected section of the railway line from three different passenger trains TLK, Stadler and Pendolino was taken. The spectra of LEQ levels and their spread in 1/3 octave bands and spectral moments were adopted as the main distinctive features. The degree of aggregation of permanent features assigned to the track and variable features characteristic for passing-by trains were analysed. There were also tested their usefulness in the assessment of the impact of noise from wheels and rails on the overall level of railway noise from the tested units. The obtained results confirm the usefulness of the features based on the analysis of the spread of results in 1/3 octave bands in differentiating noise sources from rail and wheel, with slightly less usefulness of spectral moments.

Interakcja koła z szyną jest głównym źródłem hałasu kolejowego w szerokim zakresie prędkości. Relacja pomiędzy wpływem hałasu od koła i szyny na poziom ogólny zależy od prędkości przejazdu, z dominacją hałasu od szyny przy niskich prędkościach i relacji odwrotnej przy prędkościach wyższych. Dlatego w ramach pracy podjęto zagadnienie analizy cech dystynktywnych sygnału akustycznego generowanego na wybranym odcinku linii kolejowej od trzech różnych jednostek - pociągów osobowych TLK, Stadler oraz Pendolino. Jako główne cechy przyjęto widma poziomów LEQ i ich rozrzuty w czasie przejazdu w pasmach 1/3 oktawy oraz momenty widmowe. Analizowano stopień agregacji cech stałych przypisanych do torowiska oraz cech zmiennych charakterystycznych dla przejeżdżających pociągów i ich przydatności w ocenie wpływu hałasu od kół i szyn na poziom ogólny hałasu kolejowego od badanych jednostek na danym odcinku. Otrzymane wyniki potwierdzają niezłą przydatność cech opartych o analizę rozrzutu wyników w pasmach 1/3 oktawy w różnicowaniu źródeł hałasu od szyny i koła, przy nieco mniejszej przydatności momentów widmowych.