自动确定边角混合网独立闭合差的增量算法

为评定外业观测数据质量和发现粗差,提出了一种闭合差搜索的通用算法。首先,针对高速铁路隧道中的各类边角混合网,基于平差理论,计算由边角混合网中测站数、非测站数和观测数确定其独立闭合差的数目,给出最简闭合差构成原则,求出余弦和正弦闭合差,推导闭合差限差计算模型,建立由闭合差探测观测值粗差的方法;进而导出闭合差增量与测站递增产生的重叠观测点数之间的数学关系式,设计数据结构实现测站与结点间双向多对多的拓扑映射关系,并基于分治思想,提出队列-测站双循环的增量算法来自动搜索最简且独立的闭合差;最后,以西南某高速铁路隧道构建的边角混合网为例进行算法验证。结果表明:增量算法能够在混合网中自动确定100%数量的最简独立闭合差,对观测值中存在的粗差100%予以探测,验证了采用该算法搜索闭合差及检核粗差的有效性。

3种平差基准下高速铁路CPⅢ平面控制网的精度分析

针对工程实际CPⅢ网复测中以CPⅡ进行约束平差出现大量CPⅢ点坐标超限的情况,提出合理的CPⅢ网平差方法,设计总长为4020 m的标准网和加密网两种CPⅢ平面网。建立重心、一点一长方向和一点一短方向3种平差基准,分别计算各基准下两种网形600 m间距CPⅢ点间的相对中误差,并与CPⅡ点相对中误差8 mm的规范规定进行比较。研究结果表明:两种网形在3种基准下,测距精度对点位相对精度影响均非常小,方向精度是影响点位相对精度的主要因素。在重心、一点一长方向(CPⅠ的间距)基准下,两种网形600 m间距CPⅢ点间的相对中误差均显著小于8 mm,高于CPⅡ的相对精度。

基于铁路带状北斗CORS的网络RTK测量精度分析

为研究和拓展北斗导航系统在铁路工程测量中的应用,利用BDS系统技术优势解决山区铁路测量定位难题。基于某山区铁路建立带状北斗连续运行参考站系统(以下简称“北斗CORS系统”)和高精度位置服务云平台。采用国产多星多频测量型接收机进行控制点数据采集工作,分别对比基于北斗CORS系统的单BDS、单GPS以及GNSS混合星历网络RTK观测数据以及传统基站形式的RTK观测数据的测量精度。结果表明:(1)铁路带状北斗高精度位置服务云平台网络RTK定位功能稳定可靠;(2)基于北斗CORS系统的网络RTK测量方法仅需进行高程曲面拟合,按3s采集的成果精度即可满足铁路测量规范中网络RTK中线测量、断面测量、施工放样、像控测量的精度要求,测量时应尽量采用同类型的设备并采用同精度观测方法以保证重复测量精度,也可通过增加观测时长、在局部区域利用既有高程控制点做高程校正的方式提高测量精度;(3)基于北斗CORS系统的网络RTK测量平面和高程内符合精度限差可分别设定为1.7 cm和2 cm,外符合精度可分别设定为2.2 cm和5 cm。

三维地理信息数据模型在铁路建设中的应用探索

三维地理信息数据模型是国际测绘遥感领域近年发展起来的一项高新技术。该技术在市政、建筑、地质灾害监测等领域中已有较多应用,在铁路行业中已逐步运用于方案竞选、抢险救灾等。将该项技术在铁路建设项目中推广应用是将铁路建设工程三维数字化的一项重要手段。一、三维地理信息数据模型技术概况三维地理信息数据模型技术是为适应新时期铁路勘察设计对三维数字化勘测成果的需求,充分利用激光雷达、倾斜摄影、北斗导航等新兴测绘技术快速获取大范围三维空间数据。

普速铁路桥梁灾后应急保障测绘研究——以太焦铁路白水河八号桥水害抢险修复工程为例

铁路桥梁抢险修复项目中的应急保障测绘,具有客观限制条件多、时间紧迫、容错率极低、工作难度大、专业融合程度高等特点。以太焦铁路白水河八号桥水害抢险修复工程为例,开展普速铁路桥梁灾后应急保障测绘的相关研究工作,在分析工程特点和难点的基础上,制定以无人机航测技术为主的普速铁路桥梁抢险修复工程的应急保障测绘工作流程,可短时间内快速获取灾区地形数据,为抢险方案决策和设计工作提供了数据支撑。经工程实践验证,应急保障测绘方案可在最短时间内获取现场测绘成果并完成相关设计工作提供专业保障,工后监测数据为修复工程是否具备通车和线路恢复正常运营的条件提供重要的决策依据。

BIM技术在我国铁路测绘中的建模与应用

近年来,随着铁路建设的快速发展,传统的铁路测绘方法已经难以满足现代铁路工程对精度和效率的高要求。BIM技术的出现为铁路测绘带来了革命性的变革。BIM技术以其独特的优势,如三维可视化、信息共享、协同工作等,为铁路测绘提供了全新的视角和方法。

基于车载移动测量技术的普速铁路“三贯通”测量方法

“三贯通”数据是既有普速铁路改建工程和增建二线工程中最重要的基础资料,但传统以RTK为主的单点测量方式施测速度慢、成果连续性差,严重制约工程进度。为提高测量效率,采用高精度、高效率的车载移动测量技术来设计“三贯通”作业流程,并对各流程环节进行详细阐述,形成一套完整高效的“三贯通”检测技术方案;并提出一种精化高程异常值拟合模型对移动测量POS轨迹线的高程修正方法,优化高程测量精度。研究表明,提出的“三贯通”检测方法测量效率可达30 km/h,平面方向测量误差为12 mm,使用精化高程异常值拟合模型后,将高程测量误差由30.1 mm降低至21.5 mm。研究结果表明,基于铁路车载移动测量技术获取的“三贯通”测量成果能够满足既有普速铁路的测量精度要求,相较于传统方式,测量效率提升显著。

高速铁路精密测量平面控制网数据质量研究

铁路线路属于长大带状性结构,对应精密测量控制网具有大跨度及多形态的网形结构,同时线路施工与维护阶段必须有严格的测量基准,因此精密测量控制网的建立对高速铁路的成功建设有重要的指导作用。结合某段新建铁路,设定高速铁路线路三级控制网并分析网型设计,通过对现有各阶段外业数据采集提高要求,达到一次性合格采集。在内业数据处理过程中,通过数据预处理、基线解算且在不同阶段综合三维平差与二维约束平差,选取部分数据进行较差等指标检核。结果满足规范相应要求,进而提高平面控制网数据质量,为高速铁路建设提供可靠基准。

基于城市轨道建设中CPⅢ测量技术的运用研究

本文为解决现阶段城市轨道建设阶段中存在不合理因素,针对项目施工实际情况以及人民群众多样化出行需求,运用了新型的CPⅢ测量技术进而为后续城市轨道建设项目研究提供了参考。本文通过对城市轨道建设项目施工实际情况的研究与分析,针对可能出现的干扰因素,提出了有针对性的治理与解决措施,以期为相关人员或工程提供参考。

基于北斗CORS的铁路快速静态测量方法研究

复杂环境下由于卫星信号质量差等原因,常规地区的测量技术标准不具有适用性。为研究复杂环境下快速静态测量的技术方案,利用某铁路带状稀疏卫星导航定位基准站(Continuously Operating Reference Stations,CORS)综合服务系统,开展一系列快速静态测量实验,通过箱形图等方式,分析不同星座、不同观测时长下的测量精度。与铁路控制网的成果比较后发现,观测时长为5~25min且解算成功的前提下,基于CORS的GPS+BDS、单GPS与单BDS的快速静态测量成果计算的外符合精度差异较小,平面和高程中误差整体优于16 mm和45 mm,均可满足像控点测量精度要求;存在解算失败的情况,解算失败的像控点与其距CORS站的距离无显著联系,随着观测时长的增加,解算失败的时段数明显减少。此外,在相同观测时长下,基于CORS的GPS+BDS与单BDS模式测量精度较高,单GPS相对较差。对于复杂环境,北斗CORS系统在铁路快速静态测量方面替代GPS是可行的,建议快速静态测量时长在25 min以上为宜。

三坐标检测结果的可靠性探讨

三坐标测量机作为一种先进的测量设备,在我国机械制造业得到了广泛的应用。因其测量精度高,对产品的适应能力强,使得三坐标测量机遥遥领先于其他测量设备。本文通过对三坐标测量机的介绍,分析了可能影响三坐标测量结果的因素,包括测量点的数量和位置、探针的选取、产品的表面状态、装夹方式等,并根据这些原因提出相应的解决措施,以此来提高三坐标检测结果的精确程度。

普速铁路轨道控制网的布设研究

轨道控制网(CPⅢ)在高速铁路施工与维护中应用已经十分成熟,而在普速线路中仍有大量线路没有建立统一的标准化轨道控制网。使用附合导线网,多测回边角测量方法,提出包含基准控制网和轨道控制网的整体布设方案,在满足运营维护需求的基础上降低了建网成本,可作为一种较好的轨道控制网应用于普速铁路的养护维修中。

超长铁路隧道洞内平面控制网横向贯通误差仿真计算分析与应用

当前在建某高原铁路全线有17座20 km以上超长隧道,但我国尚未正式公布超长铁路隧道测量的相关规范要求,仅在某暂行规范中制定了20~25 km的超长隧道横向贯通误差的相关限差。为验证暂行规范中限差的合理性并对长度超过20 km的超长铁路隧道洞内横向贯通中误差的限差提出推荐值,设计进行仿真计算实验。模拟计算3种常用平面控制测量网下各20组20~44 km范围内7种长度的超长隧道在观测精度分别为隧道二等和平面二等精度时的洞内横向贯通中误差,得到以下成果:(1)给出两种不同观测精度下洞内横向贯通中误差的分布情况和限差推荐值;(2)观测精度为平面二等精度时,暂行规范中洞内横向贯通中误差的限差值偏大,且随着隧道长度增加,自由测站边角交会网精度最优;(3)观测精度为隧道二等精度时,暂行规范中隧道洞内横向贯通中误差的限差值偏小,且交叉导线网精度最优。

基于单一北斗二代系统的高速铁路CP0框架控制网基线解算和精度分析

目前,我国铁路CP0框架控制网基于GPS系统来构建,随着我国北斗系统的逐步完善,铁路行业亟需摆脱对GPS系统的依赖。在杭衢高铁进行北斗和GPS静态数据测量实验,在GAMIT内输入同时段的IGS和MGEX在亚太地区5个测站的数据,分别处理单一GPS和单一北斗的CP0基线,以标准化均方根误差和基线解算偏差作为指标来对比分析两者的基线解算精度,然后对解算得到的基线进行平差计算。研究表明:选择我国经纬度范围内3~4个MGEX站参与单一北斗二代系统的基线解算和平差起算,能够满足高速铁路测量规范对于铁路CP0框架控制网三维无约束平差最弱边相对中误差小于1/2 000 000,三维约束平差最弱边相对中误差小于1/250 000的精度要求;单一北斗二代系统能够独立应用于构建铁路CP0框架控制网,摆脱我国铁路系统在该领域长期对GPS系统的依赖。

基于模糊聚类分析的高铁CPI稳定性判别

运营期高铁精测网复测线上CPI点的稳定性分析是关乎最终CPII成果质量的关键一环,对不稳定线上CPI点的误判或漏判都会严重影响CPI平面成果,无法为轨道精调提供可靠基准,影响列车的行车安全。点位的稳定性分析是典型的模糊问题,稳定和不稳定的界限不明显,在无法保证线上CPI成果完全无误差的情况下,难以用限差精确划分稳定与不稳定。本文针对现有判断线上CPII点稳定性的方法不足之处,结合高铁线上CPI控制点复测更新判定指标具有的模糊性,引入模糊聚类分析,对点位变化量建立模糊相似矩阵,利用动态聚类图得到分类过程,计算变形水平值确定最优分类,并结合实测数据对聚类结果进行分析,证明此种方法在线上CPI点稳定性分析中的有效性。

建筑工程施工技术中常见测量仪器的使用要点分析

在建筑工程施工过程中,测量技术是保证工程质量与进度最关键的一个环节。伴随着科技进步与信息化水平不断提升,各类先进测量仪器被广泛地应用在建筑工程设计,施工以及监控等领域。精密水准仪,全站仪,激光测距仪,GPS定位系统在促进测量精度与效率的同时,也给工程管理与现场操作带来一场改革。文章系统地分析这几种常用测量仪器在工程中的应用要点,并深入地探讨它们在工程各个阶段中的具体运用以及它们各自的优点和局限性。通过对不同仪器特点及适用场景的比较,并对实际运行过程中所面临的技术要求及挑战进行了分析,旨在对工程实践者起到科学指导及决策支持作用,促进建筑工程施工技术进步及创新。

运营期高铁精测网“逆向”复测及其数据处理新技术研究

针对当前运营期高铁精测网复测及其数据处理分析过程中存在的问题,提出一种“逆向”复测方法。所谓“逆向”复测方法,就是先进行CPⅢ平面和高程网的复测,且在CPⅢ平面网复测时同步联测线上CPⅡ点,在CPⅢ高程网复测时同步联测线上水准点,该方法可以省略线上CPⅡ网和水准网的复测环节;然后以复测过的线上CPⅡ点和水准点的复测结果,对CPⅠ和CPⅡ的GNSS联合网以及线上和线下的高程联合网进行复测与约束平差,以达到对线下CPⅠ网和线路水准基点网进行复测的目的。该方法已经在国铁集团广州局的多条运营期高速铁路精测网复测中成功应用,具有精度高、CPⅢ网复测成果与原测成果吻合度好和复测效率高等技术优势。

基于三维移动激光扫描技术的铁路限界测量方法

传统铁路限界测量作业效率低,难度大,如何高效且精确地获取限界数据成为铁路建设亟需解决的问题,为此,提出了将三维移动激光扫描技术运用于铁路限界测量的方法。通过实际工程应用后,与传统限界测量结果进行对比,结果显示,移动激光扫描测量具有自动化程度高、获取数据速度快、点云数据量大、精度可靠性高以及数据处理迅速等优点,今后可将该技术在类似工程测量项目中推广应用。

城市轨道交通工程平面联系测量方法研究与分析

城市轨道交通工程以地下工程为主,施工测量环节中如何进行高精度的地上、地下坐标及方位角传递成为施工及测量的技术关键,本文主要对城市轨道交通工程施工过程中所使用的平面联系测量方式进行了探究和分析,期望能够为相关工程建设提供一定的参考。

全站仪在铁路测量中的精度控制

以格尔木至库尔勒线(青海段)铁路工程为例,通过了解全站仪器配置,重点对铁路工程测量中全站仪的使用进行数据统计,利用角度闭合差数据及质检资料分析,得出水平角检测较差数值合理,提出全站仪在铁路工程中的应用分析,并对误差的精度控制措施进行论述。