在你周围，即使你看不到人的身影，也可能会听到人的声音。2019年，研究人员对66个美国国家公园采集的近150万份声音记录进行了分析，结果发现37%的公园存在人为噪声（由人类造成或产生的噪声）。在这些公园内，77%的人为噪声级至少是该公园自然背景噪声级的两倍，超过三分之一的这种人为噪声是自然背景噪声10倍以上。

虽然美国是一个喧嚣大国，但这些声音是在一些最偏远的地区所录制。而在人类密集居住、工作和娱乐的区域，人为噪声迅速占据主导地位。这事关重大，因为嘈杂的环境会对人类健康产生不利的影响。

据欧洲环境署（EEA）估计，欧洲大陆五分之一的居民每天都生活在超过欧盟建议的噪声水平的环境中。在许多大城市，这一比例会增加50%以上。而所有这些噪声正在对人类健康造成损害。据估计，在欧洲地区因长期生活在噪声环境中而造成的压力每年可导致48,000个新发心脏病病例和12,000人死亡。

噪声探测

整治有害噪声的一个关键手段是追根溯源。繁忙的道路和大型机场是显而易见的噪声释放源，但在许多社区，最具破坏性和最恼人的噪声源可能是间歇性的，难以确定其位置。一位美国噪声问题活动人士在他所居住的亚利桑那州邻近社区花了几个月时间进行夜间步行和骑自行车，最终才找到让他无法入睡的、持续不断的低频嗡嗡声的来源——原来是附近一个数据中心的冷却系统发出的声音。

如今，地方管理部门、企业以及当地居民正越来越多地通过技术手段来发现并消除具有破坏性的噪声。例如，2022年巴黎推出了一套 “噪声雷达 “设备。这些设备安装在灯柱上，利用麦克风记录汽车和小型摩托车发出的特别嘈杂的噪声。然后，摄像头通过自动车牌识别技术来识别违规车辆，车主可能会被罚款。

其他运输公司正在借助传感器和分析技术来解决那些来自于他们自己的厂房和设备的噪声。有了正确的技术和管理系统，他们发现控制不必要的噪声也是提高运输系统的可靠性和成本效益的关键。

让城市更安静

克里斯汀.布尔克是科隆道路交通公司（KVB）轨道基础设施的部门经理，该公司在德国第四大城市科隆运营有轨电车网络，包括199公里长的轨道和236座车站。在他担任这一职务的五年里，布尔克为这个城市的交通系统引进了最新的数字技术和管理方法。

他说：“轨道上的噪声和振动对我们来说是个大问题。首先，我们在人口密集的市中心地区运营，因此如果我们的车辆发出过多噪声，我们就有可能侵扰周围的居民。其次，如果不尽快解决这个问题，过度振动会大大缩短轨道的使用寿命。”

轨道上的噪声和振动对我们来说是个大问题。

克里斯汀.布尔克，科隆道路交通公司（KVB）轨道基础设施部门经理

由电力驱动的有轨电车在运行时非常安静。它们产生的噪声主要来自车辆的车轮与凹凸不平的轨道之间的相互撞击。一般来说需要通过人工检查来发现这些不平整的地方。而KVB公司依靠的是司机和维护工程师们提供的报告，他们通过定期巡查轨道网寻找问题。

为了找到更好的解决方案， 布尔克与SKF的轻轨专家们进行了探讨。SKF是科隆轨道网部件和设备的长期供应商，因此双方互相已十分了解。他回忆说：“我听说SKF在瑞典部署了轨道监测系统，我相信类似的方法可以帮助我们改进在科隆的运营方式。”

经过几个月的开发，KVB部署了一套监控系统，这套系统基于自2019年起一直在哥德堡运行的SKF解决方案。该系统用于六辆有轨电车，这些有轨电车的轴承安装了与数据记录系统相连的SKF传感器。当电车在正常路线行驶时，轴承中的加速度传感器会检测到车轮所经受的振动；附带的麦克风会采集车轮的声音，并以此来定位轨道网中的嘈杂路段。SKF Multilog IMx-Rail数据记录仪将这些数据记录下来，然后通过安全的无线网络传输至SKF云端。

当车轮经过不平整的轨道时，传感器会捕捉到由此产生的撞击和振动。通过GPS位置传感器以及电车上的距离测量系统，即使是在没有GPS覆盖的隧道里，KVB的维护人员也可以精确定位潜在的噪声位置。互动式仪表盘使这项工作变得更加容易，它可以在地图上以点状形式显示加速度的峰值位置，并生成一系列报告，从而帮助维护人员和管理团队更轻松地完成工作。

布尔克解释说：“我们通过三种方式使用来自传感器的数据，首先，我们可以生成关于轨道特定部分状况的详细报告。这有助于我们的维护团队专注于定期检查。其次，一旦发现问题，我们会立即派人检查并解决，从而可以对任何新出现的问题作出快速反应。我把这称为 ‘速战速决’，因为这就是我们在仪表盘上所看到的情况。最后，我们通过这些数据对整个轨道网维护方式的效果有了更高层次的了解。”

撞击和振动可能由几种可能的轨道缺陷引起，包括不良焊接、裂缝和滚动表面的磨损。维护团队通过多种方法来解决这些问题，包括重新焊接、磨除表面缺陷以及更换有缺损的轨道。

嘎吱作响的车轮

然而，安装在轴承上的振动传感器无法识别出每一种不必要噪声源。有轨电车的另一个问题是嘎吱声，当车辆转弯时，一个或多个车轮在轨道上打滑，就会嘎吱作响。管理KVB项目的贝恩德•鲍尔博士是SKF的工业销售、培训和合同管理经理，他解释道：“嘎吱声对于任何在有轨电车路线旁生活或工作的人来说都非常恼人，但它一直是一个难以查明根源的问题。首先，噪声可能是极度间歇性的，轨道上的落叶或灰尘、天气以及其他轨道条件的变化都会产生影响。其次，我们从哥德堡的运行结果和在科隆进行的进一步测试中了解到，为测量固体传声而开发的轴承加速度传感器并不能很好地捕捉到经空气传播的嘎吱声”。

正如SKF在瑞典的第一个有轨电车监测应用一样，解决这个问题的办法是在被监测的有轨电车的防护外壳中安装特殊的麦克风。这些麦克风将对准车轮，采集嘎吱声，并通过振动传感器所使用的相同的IMx记录仪和无线网络发送这些数据。

对KVB来说，麦克风数据将被用来构成一张单独的地图，这张地图主要由运营商的客户服务部门使用，协助他们找出市民举报噪声困扰的根源。一旦确定了嘎吱声的精确位置，维护团队就可以谋划采取适当的降噪措施，这可能会涉及磨轨或安装润滑装置来润滑那些产生噪声区域内的轨道。

科隆的轨道监测系统已经运行了大约一年时间，早期结果足以激励布尔克和他在KVB的同事们计划进一步扩展该系统。他说：“现在我们有六辆电车配备了该系统，还有两辆很快将投入使用。这足以给我们提供非常有用的数据，但这只是我们轨道交通网中360辆电车中的一小部分”。将这种方法推广到更多的车辆，以及进一步展开数字化部署，例如对整个城市中所使用的约300套SKF轨道润滑系统进行远程监控，将帮助KVB在解决整个轨道网的噪声源和振动源方面变得更加积极主动。这将使科隆的交通系统更安静、更可靠，让KVB的维护工程师和城市居民的生活更加安宁。