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。     

轨道控制网平面网复测精度指标合理性探讨

轨道控制网(CPIII)是高速铁路无砟轨道铺设以及运营维护阶段的控制基准,高速铁路工程测量规范中关于CPIII平面网复测的精度指标是根据武广线的测量数据进行统计给出的,没有经过严密的理论推导。鉴于以上不足,对CPIII平面网复测精度指标进行了理论推导与研究,得出高铁规范中CPIII平面点复测与原测坐标较差,CPIII平面相邻点的复测与原测坐标增量较差两项指标的限差,这对评定CPIII控制点的稳定性、可靠性以及后续的施工和维护具有重要意义。     

高速铁路轨道中长波平顺性参数计算方法

高速铁路轨道中长波平顺性参数的计算方法是高速铁路轨道精测与精调的核心技术,现有的中长波平顺性参数计算多采用以轨道点法向偏移量代替矢距差(即设计矢距与实测矢距之差)的近似计算方法。由于该算法忽略实测弦线端点偏差的影响,导致轨道实测轨向(高低)计算结果与严密算法计算结果存在一定的偏差。鉴于现有近似算法存在准确度低的缺点,文中在现有近似算法的基础上提出一种改进算法,并通过对轨道实测坐标数据的计算和对比,验证改进算法的可行性和准确性,并提高高铁轨道中长波平顺性参数计算结果的准确度,可为高速铁路轨道精测与精调提供参考。     

高速铁路轨道基准网高程网的精度评定

德国轨道基准网(TRN)是CRTSⅡ型板式无砟轨道技术的一部分,并在我国高速铁路精密测量中普遍应用,但德国缺乏适合国内测量习惯的精度评定方法,而且其0.1mm的高差中误差也不客观。本文首先介绍德国TRN高程网测量和数据处理方法,分析TRN往返测高程较差限差与高差中误差的关系,并在此基础上,根据TRN高程网往返测高差较差,提出TRN高差中误差的计算方法,推导其数学模型,并采用该模型计算和统计了某高速铁路TRN的相邻轨道基准点(TRP)间的高差中误差。研究认为0.3mm的高差中误差应为TRN高程网的精度标准,其结果对完善我国高速铁路工程测量规范和指导生产具有较大的参考价值。     

高速铁路轨道控制网测段网衔接技术研究

轨道控制网(CPⅢ)是高速铁路(简称高铁)建设中轨道铺设、安装调试控制和运营维护监控的基准。CPⅢ依据技术设计、建设需要,分测段建网,测段网衔接处理是CPⅢ建网技术的关键,其衔接处理将直接影响CPⅢ网成果精度和控制着轨道安装、调试及运营维护监测质量,为此把控测段网衔接技术是提高和保证CPⅢ建网质量的重要环节。     

高速铁路轨道基准网平面网精度评定方法

德国轨道基准网TRN测量方法已在我国高速铁路精密测量中普遍应用。但德国没有相应的精度评定方法,而且其0.2mm的相对点位中误差也不客观。这里首先介绍了德国TRN平面网测量和数据处理方法;根据TRN平面网多次测量观测值之间的互差,提出了TRN平面网相邻点间相对点位中误差的计算方法;推导了其数学模型,并采用该模型计算和统计了某高速铁路TRN平面网相邻点间的相对点位中误差。研究认为0.3mm的相对点位中误差是TRN平面网的精度标准。研究结果对于完善我国高速铁路工程测量规范和指导生产具有较大的参照价值。     

基先导段研究,论高速铁路轨道控制网测量

轨道控制网(CPⅢ)是高速铁路(高铁)的线下工程与线上轨道工程有机结合的控制纽带,它控制着高铁建构筑物衔接,是轨道铺设、精调及运营维护的基准。为此CPⅢ控制网要求技术设计科学、严谨,工序控制严密、合理,测量技术先进、实用,建网成果持续稳定、高精度。本文基合蚌先导段(试验段)工程实际研究,探讨高铁工程测量控制网中的轨道控制网(CPⅢ)测量技术。     

大跨钢桁梁形变对轨道平顺性的影响

针对由于大跨钢桁梁形变导致其上设置的轨道控制点(CPIII)空间位置的变化,进而导致轨道平顺性的测量结果受到影响的问题,该文从轨道维护角度出发,探讨大跨钢桁梁形变对轨道测量及平顺性影响规律。通过模拟实验对大跨钢桁梁形变引起的自由设站坐标、钢轨几何位置测量值以及轨道平顺性指标3方面的影响进行了深入讨论,结果表明:对于直线段大跨钢桁梁部分的轨道平顺性影响较小,对钢桁梁与两端混凝土梁连接处的轨道平顺性影响较大。     

高速铁路轨道控制网测量数据质量控制研究

高速列车要实现安全平稳地高速行驶,轨道必须具有高平顺性,作为铁路轨道铺设和运营维护的测量基准——轨道控制网(CPⅢ)必须精确可靠。CPⅢ网跨度大、网形结构复杂,其观测数据误差、平差基准的原始数据误差和分段衔接误差等因素会影响控制点的精度和可靠性,最终会影响到轨道的高平顺性建设和评判。在现有的技术规范基础上,以轨道平顺性控制为目标,进一步提高轨道控制网测量数据精度和可靠性,完善高速铁路测量数据质量过程控制的理论和技术体系,确保高速铁路高标准建设和列车高速、平稳、安全运行,是高速铁路测量理论领域值得探索研究的课题。论文借鉴大系统控制理论和多元质量控制与诊断理论的思想,构建起轨道控制网全局式数据质量控制体系(global data quality control system of CPⅢ,GDQCS-CPⅢ),主要成果如下。     

高铁轨道基准网3维构网测量及其平差方法

针对当前高速铁路轨道基准网存在的不足,提出了一种基于3维自由测站交会构网的轨道基准网测量及其数据处理的新方法。首先采用边角网间接平差的严密精度估算方法,对轨道基准网的点间相对精度进行仿真计算;然后结合西南交通大学轨道基准网实验网实测数据,采用自检校3维网平差方法进行数据处理。通过仿真计算和对实验数据的计算分析,认为构网法可以用于轨道基准网3维网测量及其数据处理。而且该方法严谨、效率更优,可供有关部门参照和借鉴。     

京沪高速铁路CPII控制网复测技术研究

时速大于250km铁路必须具有高精度的几何线性参数,做到高平顺性。因此,必须建立一套与之相适应的精密工程测量体系。根据平面控制测量的测量精度要求,对京沪高速铁路CPII平面控制网复测相关的技术进行了探讨。     

高铁轨道中长波不平顺值计算新方法研究

高铁轨道中长波不平顺值是评价轨道几何状态的重要参数,也是指导高速铁路现场轨道精调作业的主要依据,是列车安全高速运行的重要指标之一。本文针对目前高铁轨道矢距差法计算不平顺值,存在计算复杂、计算与检测弦起点的选择有关、结果并不唯一、计算值与实际轨道精调作业调整量方向不一致等问题,提出基于坐标绝对偏差法计算轨道中长波不平顺值的新方法。利用该方法不仅使轨道中长波不平顺值的计算变得简单,而且还与轨道检测弦的起点无关,计算结果唯一,并能满足工程实际需要。     

GAMIT软件在高速铁路GPS控制网中的应用

随着高速铁路在我国的大规模建设,各种等级GPS铁路控制网的布设也陆续展开,用于解算GPS基线的软件,除了各种随机软件如TGO、LGO等外,GAMIT也是一款解算GPS基线的可靠工具,利用GAMIT可以有效消除长基线观测中电离层的影响[1],且可以加入潮汐改正。本文介绍了GAMIT软件在多天多时段工程控制网中的解算流程,以及相应的C-SHELL批处理程序[2],分析了不同星历对基线解算结果的影响,验证了超快速星历与快速星历同样可以获得高精度及高可靠性的解算结果。     

高速铁路精密投影变形模型研究

通过对工程控制网投影变形方法的研究,得出了构造工程椭球与坐标换算的三种计算模型,最后通过对实际数据的计算与分析,总结出构造高速铁路工程椭球的最优方法,从而保证了既有投影面与工程椭球面的最佳吻合。     

高速铁路精密控制测量技术

说明了高速铁路精密控制测量技术体系的总体框架、主要内容、技术特点、建网方法以及工程应用。并简要提出高速铁路精密控制测量技术需求及要深入研究的方向。     

客运专线轨检小车测量控制系统研究与开发

针对国内某轨检小车研发项目,采用模块化的程序设计集成开发环境Microsoft Visual Studio.NET,开发出了一套功能完善的高速铁路轨道检测控制系统。该系统以高速铁路精密定轨测量原理方法为基础,采用模块化的程序设计思路,实现了轨道检测数据的自动采集、自动记录、自动数据分析和平差处理、成果显示和自动检核等功能。工程应用实践表明,该检测系统运行稳定可靠,检测精度高,具有一定的实用性和推广价值。     

内插法布设无碴轨道铺轨控制测量网方法

针对勘测设计阶段测量精度要求较低,而无碴轨道施工测量精度要求很高的情况。提出在勘测设计控制网中内插高精度施工控制网的方法。导出保持线路控制网两端切线(直线)实地位置不变,布设高精度施工控制网的办法。     

Kalman滤波在高铁桥梁变形预测分析中的应用

针对高速铁路桥梁架梁后许多沉降变形点沉降量级较小,变形曲线呈现＂小量级,大波动＂特点,观测数据中可能存在大量的随机噪声,对沉降变形分析产生干扰,影响预测结果的可信度,本文将Kalman滤波引入到高速铁路桥梁变形分析数据预处理中,建立基于Kalman滤波的动态模糊神经网络模型。通过应用实例分析表明,基于Kalman滤波的动态模糊神经网络模型的预测精度有所改善,具有一定的优势。     

京沪高速铁路精密高程控制网的建立及精度分析

详细阐述了京沪高速铁路(上海局管内)精密高程控制网的建立和高程控制测量采用的方法以及精度分析,并针对高速铁路精密高程控制测量的特点,提出了测量中应该注意的几个问题。