轨道交通系统运行对周边环境造成不可忽视的危害,其振动机理复杂且具有明显的随机特性,对基本问题的研究具有较大难度但意义重大。本项目立足于客观反映其复杂振动机理,研究随机荷载作用下的多介质耦合关系,建立体现基本振动特性的轨道交通-环境振动统一理论计算模型;基于虚拟激励方法,研究相容格式和适用形式,建立由演变功率谱及标准差表述系统时变随机特性的高效数值分析方法;应用哈密顿对偶体系,实现基本问题动力学方程在状态空间的保辛变换,建立振动波在多介质传播中的两端边值问题线性哈密顿方程,从振动机理层面讨论轨道交通引起环境振动危害的控制与优化方法。基于辛数学体系和虚拟激励方法,实现轨道交通系统诱发环境振动的三维统一理论计算建模、高效分析、以及对其优化和控制技术的深入研究,即具有工程指导意义,也是对随机振动理论的丰富。