Page 114 - 《振动工程学报》2026年第2期

430 振 动 工 程 学 报 第 39 卷

加速度级VAL / dB 60 背景振动 运行均方根 / (m·s −2 ) 0.8 峰值识别结果
80 地铁运行振动 1.0

0.6
40
0.4
20
1.0 1.25 1.6 2.0 2.5 3.15 4 5 6.3 8 10 12.5 16 20 25 31.5 40 50 63 80 0.2 0 0 50 100 150 200
1/3倍频程中心频率 / Hz 窗口数
实际列车经过时段 识别列车经过时段

图 9 地铁运行振动与背景振动的分频加速度级对比 0.2
加速度 / (m·s −2 ) 0
Fig. 9 Comparison of frequency division acceleration level 0.1
between subway running vibration and background
vibration −0.1
−0.2 0 100 200 300 400 500 600 700 800
表 5 振动提取准确性评价结果
时间 / s
Tab. 5 Accuracy evaluation results of extracted vibration
(a) 本文方法识别结果
(a) Recognized results by the proposed method
精确率/% 召回率/% F1值/% 100
98.19 89.27 93.30 60 窗口1 窗口3 窗口5
窗口4
窗口2
加速度级VAL / dB
精确率 召回率 F1值 60
100 40
度量指标 / % 60 1.0 1.25 1.6 2.0 1/3倍频程中心频率 / Hz 31.5 40 50 63 80
80
6.3
8
3.15
4
5
20
2.5
25
12.5
10
16
40
(b) 各时段分频加速度级
20 (b) Frequency division acceleration level for each time period

0
工况一 工况二 工况三 图 11 振动提取与分频加速度级计算结果

图 10 算法准确性度量指标统计 Fig. 11 Results of extracted vibration and frequency division
acceleration level
Fig. 10 Statistical chart of algorithm accuracy metrics
4 振 动 评 价 指 标 分 析 算的影响。
由于算法的窗口自适应阶段会忽略地铁列车抵
达前与远离后接近背景振动的部分时段，在不发生
本节分别根据振动测试数据的人工提取与算法
漏检与误检情况下，误差是由算法与人工提取振动
提取结果进行振动评价，以分析振动提取算法对于
起始与终止时间的差异所导致的。从图 12 可以看
振动评价的影响，检测振动提取算法是否能较好地
出，各工况下人工提取与算法提取结果的分频加速
应用于振动评价中。分析对象仍选定为各工况的近
度级误差在多数频带均低于 1 dB，仅在 5 Hz 以下频
地铁和远地铁测点。

带误差值相对偏大。但地铁振动主频带并未包括 5 Hz
4.1 分频加速度级 以下频带，根据实测结果以及现有研究 [28-30] 可以确
定 5 Hz 以下频带的分频加速度级远小于规范限值，
分频加速度级可以反映环境振动中不同频率成
并不会对振动评价结果是否超限产生影响。
分的强弱，因而规范根据人体对不同频率振动的感

知差异对 1/3 倍频程不同频带设定了不同限值。根 10 A1 B1 C1
据标准 GB/T 50355−2018 [19] 对测试与评价的要求，需 8 6 A2 B2 C2
至少测量 5 车次的振动，计算各频带分频加速度级 绝对误差均值 / dB 4
最大值作为评价量。如图 11 所示，可以通过本文算 2 0
法实现对地铁致环境振动的振动提取，图 11(a) 中对 1.0 1.25 1.6 2.0 2.5 3.15 4 5 6.3 8 10 12.5 16 20 25 31.5 40 50 63 80
比了实际列车经过时段与算法识别列车经过时段， 1/3倍频程中心频率 / Hz

其中虚线内为算法振动提取结果。图 11(b) 为根据 图 12 分频加速度级评价指标误差
提取结果计算的各时段分频加速度级。 Fig. 12 Error of frequency division acceleration level evalua-
为了分析算法振动提取结果对于振动评价的影 tion indicators
响，将算法提取振动的评价结果与人工提取振动的
4.2 Z 振级
评价结果进行对比，通过 5 车次分频加速度级的绝
对误差均值 |∆VAL(i)|量化算法提取对于评价指标计 Z 振 级 是 根 据 国 际 标 准 ISO2631-1 中 w k 计 权 曲