现代有轨电车CPⅢ控制网测量技术应用

现代有轨电车是目前城市中的一种新型轨道交通方式,它具有建设运营成本低、节能、安全等优点,本文主要阐述有轨电车CPⅢ控制网测量技术要点,并围绕测量前准备、点位布设、平面和高程控制网测量方法、数据处理、复测与维护开展开研究,以期为类似工程提供参考。

铁路CPⅢ建网测量技术和方法研究

普通铁路的低精度控制网已经无法满足新时期铁路运营维护的需要,采用轨道控制网(CPⅢ)控制测量体系对重建普通铁路控制网具有重要意义。为研究CPⅢ测量技术和方法,本文以某铁路控制网重建项目为例,介绍铁路控制网布设要求,详细介绍CPⅢ加密测量、平面测量、高程测量的技术方法。结果表明,本次建网测量各项控制指标均符合规范要求,研究内容可为相关工程应用提供参考。

Parameter Method Data Processing for CPⅢ Precise Trigonometric Leveling Network

In view of the limitation of the difference method,the adjustment model of CPⅢprecise trigonometric leveling control network based on the parameter method was proposed in the present paper.The experiment results show that this model has a simple algorithm and high data utilization,avoids the negative influences caused by the correlation among the data acquired from the difference method and its accuracy is improved compared with the difference method.In addition,the strict weight of CPⅢprecise trigonometric leveling control network was also discussed in this paper.The results demonstrate that the ranging error of trigonometric leveling can be neglected when the vertical angle is less than 3 degrees.The accuracy of CPⅢprecise trigonometric leveling control network has not changed significantly before and after strict weight.

归化投影改正对CPⅢ控制网精度影响分析

针对CPⅢ控制网是否需要进行归化投影改正,以及归化投影改正数在多少时需进行改正的问题,采用模拟数据计算并统计了以一定梯度变化的归化投影改正数对CPⅢ网约束平差后的精度影响情况;研究结果表明:归化投影改正数对约束平差后的方向平差结果没有影响,对距离平差结果以及相邻点位相对精度影响较为显著,提出了当归化投影改正数在5 mm/km以下时,可不进行归化投影改正,反之则需进行归化投影改正。

高速铁路CPⅢ交会网必要测量精度的仿真计算

为合理布设CPⅢ网的测量网形,确定CPⅢ网中观测值的必要精度,结合CPⅢ网的标准和改进测量网形,采用边角网间接平差的严密精度估算方法,对CPⅢ网的相对点位精度进行仿真计算,并据此确定了CPⅢ网中观测值的必要测量精度:方向测量精度≤±1,″距离测量精度≤±(1+1×10-6)mm.研究结果对高速铁路测量规范的修订和在建高速铁路CPⅢ网的测量具有重要参考价值.

高速铁路CPⅢ平面控制网相邻区段搭接方法研究

在建立高速铁路CPⅢ控制网时,由于相邻区段两次都测量存在误差,因此必须需要对相邻区段重叠CPⅢ点的坐标进行搭接。在原有搭接方法的基础上,提出余弦函数平滑的搭接方法,介绍了该方法的数学模型,推导了余弦函数平滑后CPⅢ相邻点间的相对点位精度计算模型。理论分析和实测数据的对比分析结果表明:该方法在区段搭接中较传统方法好,值得在高速铁路工程实践中推广应用。

高速铁路运营阶段CPⅢ复测方法研究与应用

研究目的:CPⅢ轨道控制网是高速铁路运营维护阶段轨道系统静态检查的控制基准,需要定期进行必要的复测,且复测工作仅能在夜间4h天窗维修时间内进行。现行规范中CPⅢ网的复测方法需要全线复测且必须联测上一级控制点进行分区段测量等特点导致存在复测工作量大、效率低下等问题。发展一种适用于运营维护阶段CPⅢ网复测的新方法并制定合理的点位稳定性判定标准具有非常重要的意义。研究结论:(1)模拟计算确定CPⅢ网复测的横向和纵向弦长较差限差的建议值分别为1 mm和2 mm,并据此进行了复测点位稳定性判定的试验验证。判定方法为:当相邻CPⅢ点间不满足不大于1 mm的横向弦长较差限差时,则至少有一点的稳定性欠佳,为进一步判别,需结合这两点与相邻点间的纵向弦长较差是否大于2 mm来确定。(2)采用横向和纵向弦长较差的相对变化进行点位稳定性判定与现行规范中的复测方法结论一致,证明该方法是可行的,研究成果对CPⅢ网的复测及相关测量规范的制定和完善有参考价值。

高铁CPⅢ复测高程和相邻点高差较差限差的确定

研究目的:CPⅢ高程网对保证高速铁路无砟轨道高程方向上的静态平顺度具有至关重要的作用。为了确保其测量结果的可靠性,常需进行复测,而目前高铁CPⅢ复测高程和相邻点的高差较差限差一般是基于大量的统计数据给出的,并非经过严密的理论推导。因此,研究CPⅢ复测高程和相邻点高差较差的严密估算原理,对保证在建高铁CPⅢ高程网的建网、复测成果的可靠性具有重要的意义。研究结论:按间接平差原理推导了CPⅢ高程网复测高程和相邻点高差较差限差的严密估算模型。并依据该模型,对按德国中视法和中国矩形法施测的CPⅢ高程模拟网进行了仿真计算,其结果与现有高速铁路工程测量规范关于CPⅢ高程网复测高程和相邻点高差较差限差的规定相吻合,为高速铁路工程测量规范有关CPⅢ高程网复测高程和相邻点高差较差限差的规定提供了理论支撑。

CPⅢ高程网复测稳定性分析方法研究

针对当前规范中关于CPⅢ高程网复测稳定性分析方法存在原、复测高差较差≤2 mm的规定不合理、可能出现稳定点错判,以及规定原、复测高程较差限差≤3 mm的依据不足等问题,推导了原、复测高差较差和原、复测高程较差的合理限差,提出了对CPⅢ高程网复测的稳定性分析新方法.该方法根据CPⅢ高程网原测和复测的平差结果计算出CPⅢ高程网中所有测段的原测与复测高差较差,根据其限差指标探测出CPⅢ高程网中所有不稳定的测段;对于每一段不稳定测段中的两个CPⅢ点分别计算它们的高程较差限差,探测不稳定测段中的不稳定点,以此进行CPⅢ高程网的稳定性分析.理论分析和实测数据结果表明,CPⅢ高程网中各个相邻点间测段的原、复测高差较差限差为1.4 mm时,能够正确地探测出网中不稳定的CPⅢ点.

基于直角坐标变换模型的CPⅢ平面控制网平差

传统的CPⅢ平面控制网平差以方位和距离作为观测值,采用Helmet验后方差估计定权。本文以测站点和观测点间基线向量作为虚拟观测值,利用最小范数二次无偏估计定权,基于二维直角坐标变换模型实现CPⅢ平面控制网平差。为了比较二维直角坐标变换方法和传统方法精度的高低,利用程序对多套模拟观测数据进行了解算,由误差分布图可知,二维直角坐标变换方法和传统方法达到了同等的精度。

CPⅢ轨道控制网在地铁隧道施工测量中的应用

文章简要介绍高速铁路轨道控制网CPⅢ与地铁铺轨测量控制网的相似与不同之处,对比分析地铁铺轨测量与高速铁路轨道施工测量的精度要求,提出了地铁铺轨中应用轨道控制网技术时应着重考虑的要点。

高速铁路CPⅢ控制网平面观测粗差探测方法研究

CPⅢ控制网平面测量精度要求高、外业观测数据量大。如何进行CPⅢ控制网外业观测数据的粗差探测并进行精度评定,是CPⅢ控制网测量实践的重要内容之一。本文在充分研究CPⅢ平面控制网网形特点的基础上,引申出CPⅢ网纵横向较差的概念,并提出粗差检测方法。通过验证,该方法可以有效剔除含有粗差的外业观测数据,提高CPⅢ网的可靠性和精度。

结合智能全站仪的高速铁路CPⅢ自动学习方法

高速铁路CPⅢ平面控制网精度要求高、测量任务重,通常使用高精度测量机器人进行自动测量。本文深入研究了CPⅢ平面控制网的布网方案和测量方式,提出了一种相邻测站公共CPⅢ控制点的自动学习方法,并采用C#语言编写了CPⅢ数据采集软件。通过实际工程验证发现,该方法能够保证测量机器人准确找到目标点,提高了外业工作效率。

高速铁路轨道控制网CPⅢ建网与精度控制

文章介绍了建设高速铁路轨道控制网CPⅢ的准备工作,控制网的布设及数据处理方法及影响其精度的因素。CPⅢ网成果的精度及可靠性直接取决于外业数据采集质量和网平差处理方法,因此,建设一个高精度、高可靠性的CPⅢ控制网为高速列车运营时平顺性和舒适性提供了可靠的保证。

VB.NET和MATLAB混合编程在高铁CPⅢ控制网平差中的应用

在高铁CPⅢ控制网平差中要进行大量的矩阵运算,MATLAB是强大的矩阵运算工具,VB.NET是一个高效快速的软件开发平台。VB.NET调用MATLAB编译的动态连接库进行矩阵运算,减少了代码的编写和复杂算法的研究,提高了平差程序的运算效率。

基于椭球基准的高速铁路CPⅢ网三维平差技术

研究目的:针对既有CPⅢ网建网及数据处理技术的缺陷,结合CPⅢ网的特点,提出基于椭球基准的三维平差函数模型,以充分发挥精密全站仪测量成果的作用,提高测量成果数据处理的可靠性。研究结论:该模型以椭球坐标系为基准,平差中无须考虑投影变形,可以直接对全站仪同步采集的、独立的原始观测数据进行三维平差处理,适用于任何尺度的控制网。不仅如此,利用该函数模型更有利于GPS和地面观测值的联合处理,且平差时可以直接对原始观测值进行统计检验。

铁路联络线CPⅢ测量技术与数据处理

联络线在绕行方式、单双线、轨道结构、设计速度、设计高度上都与正线区别较大,运营期的维护检测要求全线CPⅢ整体测设,联络线由于单线绕行导致CPⅢ布设没有可利用的杆柱构筑物,同时CPⅢ测量上由于地势高差导致通视困难。通过宁启、宁杭等多条铁路现场调查研究,数据对比分析,研究结论如下:一是丰富了利用既有杆、柱构筑物布设CPⅢ的类型;二是研发非强制对中CPⅢ标志;三是进行了衔接段的共点布网方法研究。其中非强制对中CPⅢ标志获得了国家专利4项,衔接段的共点布网方法减少埋设工作量和联测工作量,极大提高了工作效率,并提出了"加密CPⅡ采用CPⅢ共点、加密水准采用加密CPⅡ共点"等新颖理念,可为GNSS高程测量、高程异常研究提供基础数据。

高速铁路CPⅢ控制网置平处理结果分析

目前(边角)后方交会控制网已成为构建高速铁路CPⅢ网的主要形式,但所采用的数据处理方法一直采用经典的约束网平差,未采用先进的控制网置平技术等测量数据处理方法。经过中铁八局集团有限公司和西南交通大学的共同努力,研制出了和国外同类软件一样具有控制网置平功能的CPⅢ网数据平差软件包(WZTCS)。本文根据WZTCS的CPⅢ网置平功能特点,利用CPⅠ、CPⅡ和CPⅢ控制网仿真试验和在建客运专线的工程实例,证实了采用先进的控制网置平技术比采用经典的约束网平差,CPⅢ控制网的精度和平顺性更高。

某高铁CP Ⅲ建网测量时遇到的问题及解决办法

以CPⅢ控制网平面测量为例,通过对问题段数据的分析,提出了对此段数据的处理方法,亦为今后类似工程问题的治理提供可借鉴的经验,提高测量数据的精确度。

基于自由测站的高速铁路CPⅢ高程控制网建网方法研究

研究目的:针对高速铁路轨道控制网CPⅢ高程网的建网测量,本文分析了CPⅢ高程网的技术要求及其德国建网方法和中国已有建网方法的技术特点,并根据CPⅢ平面网自由测站测量的原理,探讨利用CPⅢ平面网自由测站观测值构建CPⅢ三角高程网的可行性。研究结论:通过引进中间法三角高程测量技术构建CPⅢ三角高程网,并比对高精度三角高程网测量的前提条件,认为CPⅢ三角高程网是可行的;通过对其实际精度指标的大量比较和统计分析,认为可以达到二等水准测量和CPⅢ高程网的精度要求,因此是CPⅢ高程网建网测量的一种全新方法。