GNSS/INS多传感器组合高速铁路轨道测量系统

高速铁路轨道必须保持高平顺性、高稳定性和高可靠性,这直接关系到高速列车高速、安全且平稳运行。高速铁路轨道测量至少包括控制测量、线路测量和变形测量等工作。传统高速铁路轨道测量方法存在测量周期长、维护成本高、检测效率低等问题。为此,本文提出了一种基于全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)/惯性导航系统(inertial navigation system,INS)多传感器组合的高速铁路轨道测量方法,并研制了相应的轨道测量系统。本文详细介绍了其主要构成和方法流程,并在实际高速铁路轨道精调工程中进行了应用示范。结果表明:该系统实现了轨道路基变形监测和高速铁路轨道不平顺绝对测量与相对测量的一体化,其轨道横向偏差精度2 mm、垂向偏差精度2 mm,变形点水平方向精度1 mm、垂直方向精度1.5 mm,显著提高了测量效率。     

基于BIM的高速铁路监测数据可视化研究

高速铁路变形监测项目有着数据量大、数据类型丰富、工程庞大复杂等特点,BIM技术可以用数字化的方式表达铁路工程沿线监测点、线路构筑物、基本设施设备等实体信息。本文在对高速铁路轨道检测数据和沉降监测数据可视化研究中,验证了BIM技术可用于高速铁路监测数据可视化分析、管理,并在Microstation平台下初步建立了高速铁路沉降监测BIM建模流程,可用于高铁沉降监测点成果录入、表达和管理,并在工程实例中进行了验证。     

CPⅢ技术在变形监测中的应用

CPⅢ控制网是直接控制无碴轨道施工的最后一级平面、高程控制网,已经在高速铁路建设中大量采用,其数据采集和数据处理技术已日趋成熟。文中结合重庆市某桥墩变形监测项目,介绍将CPⅢ技术应用于变形监测工程的操作流程。监测结果表明,CPⅢ后方交会测量精度达毫米级,能够满足大部分变形监测工程的精度要求。     

运营高速铁路基础变形监测的特点及分析

随着我国高速铁路建设的如火如荼,运营高速铁路基础变形监测近年来也持续开展。对运营高速铁路基础变形监测项目组织、项目管理以及技术难点重点进行分析,提出了解决问题的相应措施,可供相关工作人员借鉴。     

一种基于激光跟踪仪的轨道静态平顺性检测系统

本文以现阶段高速铁路轨道平顺性检测现状为背景,针对高速铁路轨道平顺性检测方法和平顺性评价方法中存在的问题,研究采用线型参数估计和空间三维坐标系的轨道平顺性评价方法,发挥三维激光跟踪仪高精度、高频率的优点,设计了其与轨检小车集成的方案进行轨道平顺性静态检测,拟通过轨道平顺性检测方案的实施和平顺性评价方法的运用,能够准确的获取检测路段平顺性信息,建立一套服务于工程施工和运营维修养护的高效率、高精度的轨道平顺性检测系统,为轨道精调提供数据支撑,也为我国高速铁路轨道平顺检测提供快速、高精度的检测手段和方法。     

小波神经网络在高铁路基变形分析中应用研究

路基是高速铁路的轨道基础,是整个线路结构中最为薄弱的环节,对线路的平顺性、稳定性特别敏感,加强对高铁路基的沉降变形分析是确保路基工程施工质量和保障运营安全的重要环节。引入小波神经网络组合模型应用到高铁路基的沉降变形分析中,通过工程实例分析表明,小波神经网络组合模型预测精度较BP神经网络模型高,在高铁路基的沉降变形分析中具有更好的优越性和应用效果。     

北京地铁隧道结构整体变形监测的研究

本文结合北京地铁一号线八宝山站至八角游乐园站区间结构变形监测工程,提出了一种对城市地铁隧道变形三维整体监测的方法,在不中断地铁正常运营的情况下,得到地铁整个变形区域形变的三维数据,不仅精密的监控了隧道衬砌、轨道和道床的形变,确保行车安全;而且可以方便的进行隧道结构和轨道变形的力学分析,从而达到了解地铁变形机理、掌握形变规律、预测形变趋势的目的。     

无人值守自动变形监测系统在深圳地铁环中线前海湾站结构变形监测应用——以环中线前海湾站为例

介绍了以SOKKIA SRX1X自动化全站仪为基础组成的无人值守自动变形监测系统和深圳地铁“深圳地铁运营中的地铁结构变形监测”项目的现场方案及优化设计。地铁变形监测是为了掌握地铁沿线因物业开发或其它工程施工对地铁建筑结构产生的水平位移和竖向位移,确保地铁结构安全和正常运营,建立全线的变形监测体系,为后续地铁设计、施工提供资料。深圳环中线前海湾站地铁结构变形监测工程,对深圳环中线前海湾站地铁结构危害性变形及时提出了预报,达到了监测的目的;并且分别建立了全线的变形监测体系,为下阶段的监测工作提供了依据;为地铁轨道检修及维护使用、保证地铁的正常运行和设施安全提供安全信息。实际应用表明,该系统稳定可靠,可以胜任地铁结构变形监测的工作。     

高速铁路重点地段沉降监测数据分析可视化程序设计与实现

为保证高铁线路的平顺性,需对运营期高速铁路重点变形地段进行周期性沉降监测。高速铁路重点地段沉降监测具有监测点数量多、数据量大、周期性、长期性监测等特点。针对以上特点,本文利用C#语言调用Spire.XLS组件生成重点地段沉降监测数据纵断面沉降曲线图及上下行沉降趋势合成图等,对多期观测成果可视化输出。最后结合某高速铁路重点地段沉降监测数据实例,直观地展示了重点地段沉降变形量及变形趋势,为后期沉降数据分析及设备管理单位维修、养护线路提供数据参考。     

无人值守自动变形监测系统在深圳地铁结构变形监测中的应用——以环中线前海湾站为例

介绍以SRX1X自动化全站仪为基础组成的无人值守自动变形监测系统和"深圳地铁运营中的地铁结构变形监测"项目的现场方案及优化设计。深圳环中线前海湾站地铁结构变形监测工程,对深圳环中线前海湾站地铁结构危害性变形及时提出了预报,达到了监测的目的;并且分别建立了全线的变形监测体系,为下阶段的监测工作提供了依据;为地铁轨道检修及维护使用、保证地铁的正常运行和设施安全提供了安全信息。实际应用表明,该系统稳定可靠,可以胜任地铁结构变形监测的工作。     

双线铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道布板设计系统研制

深入研究了CRTSⅢ型板式(简称Ⅲ型)无砟轨道布板设计关键技术,设计并研制了基于C/S(客户端/服务器)结构模式的Ⅲ型无砟轨道布板设计系统,可以实现双线铁路并行等高段的布板计算并获得轨道板各承轨台轨顶中心(简称承轨台定位点)的线路空间三维坐标信息。文中阐述了双线铁路Ⅲ型无砟轨道布板设计关键技术和系统设计实现流程,对我国Ⅲ型无砟轨道技术体系向智能化发展具有一定借鉴和参考意义。     

三维点云在轨道板快速检测中的应用

针对现有的CRTSⅢ型轨道板检测方法效率低下、设备组装复杂、部分还需人工操作等不足,基于三维点云数据实现了轨道板外形尺寸的高精度快速检测。利用轨道板标准三维模型建立相关检测特征,在完成轨道板三维点云数据相关预处理后,将点云数据精确配准至标准三维模型,利用模型上已建立的特征拟合计算轨道板表面点云数据的检测特征,获得轨道板各检测指标的测量值;计算测量值与标准三维模型设计尺寸之间的偏差,从而实现轨道板外形尺寸的快速检测。实验表明,与常规的检测手段相比,该方法具有检测精度高、速度快、检测结果稳定可靠、检测项目齐全等优点,具有良好的应用前景。     

浅析高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道加密基标测量精度

简要介绍了高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道加密基标测量方法及技术要求,详细分析了加密基标平面测量误差,并对加密基标测量提出了一些有益的建议.     

测量技术在CRTSⅡ无砟轨道板静态调整中的应用

为了适应高速铁路行车的平顺性和舒适性的要求,高速铁路轨道必须具有较高的铺设精度,甚至精度要保持到毫米级范围内,测量技术就显得尤为重要。无砟轨道板静态调整是控制客运专线高平顺性和高精度的最后一个工序,也是整个测量过程的重中之重,本文以石武客运专线SWZQ-7标段漯-驻特大桥为例,通过对CPⅢ测量、全站仪设站、外业数据采集及模拟调整等测量技术进行分析和研究,说明测量技术在CRTSⅡ无砟轨道板长钢轨静态调整中的重要性。     

基于二维形变场的地基SAR精度验证与分析

地基SAR（synthetic aperture radar）可实现高精度的小区域性连续形变监测。为研究其形变探测能力与精度，建立了一套精度验证平台和系统。在楼顶布设不同位置分布的角反射器，并采用步进平台控制角反射器模拟不同数值形变，形变角反射器与稳定点及楼顶表面构成小区域二维形变场，利用IBIS-L（image by interferometric system-landslides）系统完成形变监测与分析。实验结果表明，当角反射器发生毫米级形变时，地基干涉雷达IBIS-L系统形变探测平均精度为0.27 mm，而角反射器发生亚毫米级形变时，其形变探测平均精度为0.11 mm；该系统可以实现小区域性的亚毫米级形变探测，对于缓慢微小变化，其具有更好的形变探测能力与可靠性。     

高速铁路轨道控制网精密测量数据处理

高速铁路无砟轨道施工建设需要布设高精度的轨道控制网(CPIII),要求相邻点平面相对精度优于1mm,同精度复测较差优于3mm。本文针对轨道控制网测量工程的特点,提出一种适合轨道控制网精密测量数据的处理方法,并采用国内某客专的实测数据进行了分析验证。实验结果表明,采用本文提出的方法能有效提高轨道控制网的平差精度、可靠性和计算效能。     

轨道扣件病害自动化检测研究及应用

传统扣件检查基本采用人工检查方式,不仅工作效率低、劳动强度大,而且人为干扰因素多、检查采样率低。针对以上问题,本文提出了一种基于线结构光传感器的轨道扣件损伤和松动检测方法,并开发了轨道扣件智能监测系统以实现扣件病害自动检测。最终将研究成果应用于徐州市某地铁区间轨道扣件检测,验证了该方法的可行性和准确率,为地铁轨道扣件检查提供了新方法。     

基于激光点云的隧道断面连续提取与形变分析方法

地铁施工、运营阶段的监控量测,可有效保障隧道结构的稳定与周围环境的安全。现有的收敛计、全站仪等变形监测手段,虽然可以得到高精度的观测数据,但获取的监测点位过于稀疏,难以全面反映隧道整体的形变特征。本文将三维激光扫描技术用于地铁隧道形变监测,提出了基于激光点云的隧道断面连续提取与形变分析方法,并对提取的两期断面进行了形变分析,试验结果表明该方法能够更直观地表现隧道整体变形,研究成果可为隧道形变动态监测提供借鉴。     

边角后方交会在高铁板式无碴轨道放样中的应用

智能型全站仪结合边角后方交会原理在高速铁路测量工作中得到广泛应用,其在CPⅢ高精度铺轨控制网的基础上进行自由重叠设站的精度能满足高铁测量的精度要求。在板式无碴轨道底板放样和轨道板安装时,可以根据仪器误差参数计算得出每个测站进行放样时误差不超限的最远放样距离,供测量人员参考。