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审核专家：孟梦
中国科学院物理研究所副研究员
提起中国“新四大发明”之一的高铁，不管是国人还是外国友人，无不竖起称赞的大拇指。一段硬币屹立于复兴号高铁车窗上的视频火遍大江南北，让网友们啧啧称奇，感叹中国的高铁真是既稳定又安静。
00:12而提到与高铁同为轨道交通的地铁，给人们留下的印象除了方便外，更多的是“我要被挤扁了”“车厢太吵，打电话完全听不清啊”。地铁的乘坐体验真的有点不太友好，一趟行程下来，列车高速运行产生的“吭吭吭滋滋滋”的噪音几乎要刺破耳膜，弄得人心烦意乱。
挤地铁的人们来源丨中新网
经常乘坐地铁的小伙伴们会发现这些烦人的噪音并不是全程都有，而是在某些地段声音特别大，非常刺耳。那造成这一现象的原因是什么呢？
要想弄清这一现象，首先我们得搞明白地铁噪音是怎么产生的。
地铁噪音从哪来？
地铁运行中，产生的噪音有非常多样的来源，包括轮轨噪音、车辆设备噪音、空气动力噪音、电弧噪音等。
轮轨噪音包括滚动噪音、冲击噪音和尖啸声。车轮与钢轨摩擦、振动向外辐射形成滚动噪音，相互撞击形成冲击噪音以及制动时形成尖啸声等。
车辆设备噪音，即齿轮箱、发电机、压缩机等在运行过程中所形成的噪音。现在的地铁列车都配备空调，空调机组运行时也会产生噪音。
空气动力噪音，顾名思义就是由于列车运行扰动空气产生的噪音。众所周知地铁列车运行的隧道通常是封闭狭长的，列车运行压缩隧道内空气，气流相互振动形成气流噪音。气流噪音在列车高速运行时才会显现，车速较低时一般不考虑此噪音的影响。
电弧噪音则指的是集电弓与架空接触网间发生摩擦产生的噪音。
在地铁列车运行过程中，轮轨噪音是主要的噪音源，也是影响地铁乘坐听觉体验的主要原因。车轮和钢轨接触时，钢轨表面上微米级别的微小凸起与车轮产生振动，无序的振动能量通过空气向外传播，形成噪音。
车轮与轨道的模型来源丨全景网
知道了地铁噪音的由来，聪明的小伙伴们已经想到，地铁行驶在某些地段时噪音听起来特别大，应该与噪音来源有着直接的关系。
没错，地铁噪音在某些地段特别大的主要原因就是：该地段地铁列车运行时产生了很大的的轮轨噪音。
那么有哪些因素会在地铁列车行进过程中产生大的轮轨噪音呢？
轮轨为什么噪音大？
轮轨匹配不佳
目前生产地铁列车的厂家有很多，国外的公司主要有法国的阿尔斯通、德国的西门子、意大利的庞巴迪和日本的日立等。国内的则多属于中车集团，长春轨道客车、青岛四方机车、株洲机车车辆、南京浦镇车辆都属于中车旗下的主机厂。
不同的厂家生产的地铁列车轮轨踏面（车轮与钢轨顶面的接触部分）不同，不同轨道厂商的地铁轨道生产标准不同，这种情况不可避免地会出现地铁列车车轮与轨道匹配度不佳的问题。这就好比10个同学去同一家文具店买自动铅笔和笔芯，会发现粗笔芯只能和粗自动铅笔搭配使用，细笔芯只能和细自动铅笔搭配，如果反着搭配使用，就会出现匹配不上的问题。
机车车轮踏面来源丨铁道网
轮轨匹配不佳会使列车车轮在行进过程中扭曲共振产生交替纵向力，使轮对纵向滑动造成钢轨波磨（轨道面上一定长度范围内出现的周期不平顺）。这个过程可以理解为列车在前进时，车轮会有轻微的左右晃动。
波磨的本质是钢轨的一种不均匀磨损，列车在某些弯度较大的线路行驶时会发生异常波磨，加剧轮轨间振动的同时，也加强了噪音的产生。
钢轨波磨来源丨某轨道
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