高速铁路给人们的出行带来了方便、快捷和舒适,但随之产生的噪声给周边居民带来了严重的影响。因此降低高速铁路车外噪声是一个亟待解决的问题,而采用声屏障技术是最有效的措施之一。本文建立了高速铁路声屏障数值预测模型,用于高速铁路声屏障降噪效果评估和设计,主要工作和结论如下：第一部分,介绍了常用的声屏障降噪效果预测方法,比较了不同方法间的精度和适用性,包括：经验法、几何绕射法、边界元法。经验法能准确计算半无限长等简单声屏障的插入损失；几何绕射法能预测不同声波间干涉现象,但对受声点位置和计算频率有要求；边界元是相对有效的计算方法,具有较高计算精度。第二部分,针对高速列车典型运行工况,根据IS03095.2005标准和相关测试方法,对京沪线高速列车通过时的噪声特性进行测试,分析了等效连续A计权声压级、通过噪声时间历程和频谱特性,了解高速列车车外噪声水平及显著频率。第三部分,基于边界元理论,利用高速列车车外声源识别测试结果,建立高速铁路声屏障降噪效果数值预测模型,模型中考虑了车体和轨道结构,并与现场试验结果对比验证,吻合良好。基于该预测模型,讨论了影响声屏障插入损失的因素,其中包括列车不同位置声源的影响、声屏障几何形状(声屏障高度、头型)和吸声条件的影响。最后,在分析了我国高速列车车外噪声特性及现有声屏障结构的基础上,为进一步降低列车和声屏障之间的多重反射,设计了一种新型扩散声屏障结构,利用边界元方法和样品试验调查扩散型声屏障的降噪性能,并与现有声屏障对比,为改善声屏障的降噪性能提供重要参考。