地铁是一种大容量的快捷的交通方式,能够有效的减轻大城市的交通压力。但在运营过程中会产生很严重的振动和噪声,并诱发沿线临近建筑物的振动和二次结构噪声,这对于城市环境是一种严重的交通污染,给沿线人们的工作和生活造成了严重的影响,已经引起了越来越多的公众和有关部门的重视。各国科技工作者已经对此展开了长期深入的研究,取得了很多的成果,并制定了一些减振降噪的措施,每一种措施都有一定的减振降噪效果。但是到目前为止,人们对于地铁诱发振动的控制还不是特别理想,仍然有很多问题需要进一步深入研究。地铁振动产生的根本原因是由于轮轨的相互作用,再通过轨枕、道床、路基和土层依次向远处传播。由于钢轨本身纵向并不是完全水平的,而是存在着各种不平顺,加之车轮存在着偏心作用力,使得地铁列车运行过程中所产生的振动具有随机特性,不能用简单的确定性的函数关系来描述振动的特性。随机过程是处理随机振动问题的一种有效的数学工具,通过对随机过程进行时域分析和频谱分析,可以将看似非常复杂和毫无规律的随机振动表示为三角函数的级数形式,从而使其具备了一定的周期性特征。实测表明,轨道振动的位移和加速度都具有随机特性,位移频谱组成以低阶频率为主,且有明显占优势的峰值区域。振动以波的形式向远处传播,振动波在钢轨中的传播速度是恒定的,即波的频率和波长的乘积是一个定值。在钢轨中传播的波的频率与列车的运行速度有着密切的关系,列车速度越快,波的频率也越高,波长就越短。如果两个车轮之间的距离等于半波长的奇数倍,那么当这两个车轮所产生的振动波传播到钢轨上同一点的时候,所引起的振动在该点的相位正好相反,振动叠加后的和位移将为零。若两列波所引起的同一点的振动方向相反,即使大小不相等,也能够使一部分振动相抵消,所以利用波的干涉能够减轻钢轨的振动。本文进行了在不同的列车运行速度下钢轨振动的仿真分析,得出了钢轨的振动位移和加速度随列车运行速度的变化规律;进行了钢轨振动位移和加速度的频谱分析,得出了振动频率组成与车轮对钢轨激振荷载频率之间的关系。此外还进行了列车速度的敏感性分析,得出了当车速在小范围内变化的时候,钢轨振动的变化情况。分析表明在每一个速度区间内,都有使振动较小的运行速度。