基于基准轨道的多节点协调轨道保持方法

在指定时间内,轨道摄动方程的状态变化可以用柯西标准型的常微分方程表述。基于摄动方程,轨道的修正控制参数的计算问题可以表示为指定区间两点边值问题的参数优化问题。传统的参数计算方法本质上是将边值问题转化为初值问题,强制在一个边界点上满足边值条件,弱化了积分区域中的约束条件,造成不适应多约束条件下的轨道保持。基于基准轨道的多节点轨道控制方法在积分区域内的一组约束条件下,建立基于多约束条件方程的有限差分方程,与传统的升交点重合法相比,该算法将约束条件由目标圈目标升交点扩展到点火圈与目标圈之间所有圈的卫星位置参数约束,从而确定控制量将卫星轨道始终保持在偏差管道内,最大限度的满足对卫星轨道保持的要求。

轨道基准网高程测量及其数据处理方法的探讨

本文首先介绍了轨道基准网(GRN)之高程网测量的方法及其德国的平差计算方法,然后介绍了基于间接平差的GRN之高程网平差计算的新方法。通过分析两种不同平差计算方法的计算流程与结果差异,证明本文提出的采用间接平差法进行GRN高程网平差计算的结果,与德国方法平差计算的结果是一致的,因此本文提出的新方法是正确、可行的。由于新方法平差计算过程严谨,而且还可探测粗差和进行精度评定,因此我国高速铁路GRN之高程网的平差计算,应该推广使用本文介绍的新方法。

高速铁路轨道基准网平面网构网测量及严密平差方法研究

介绍了高速铁路轨道基准网平面网所采用的德国测量及其相应的数据处理方法,并指出了其存在的不足之处;在此基础上,提出了测量效率更高、平差过程严谨、能够进行精度评定的构网法测量及其严密平差方法;对提出的新方法进行了相邻点相对点位精度估算,并且在模拟轨道基准网上分别对2种方法进行了对比观测实验。理论研究和对比分析后认为构网法可以用于轨道基准网平面网的测量及其严密平差计算,而且具有多方面优势,可供有关部门参照和使用。

高铁轨道基准网三角高程网构网及数据处理方法研究

本文首先介绍高速铁路轨道基准网、高程网测量及其数据处理的德国方法,通过分析德国方法的不足,提出一种轨道基准网三角高程网及其数据处理的新方法,并详细介绍了其构网的模型与数据处理的过程。通过仿真计算和观测试验,对轨道基准网三角高程网的可行性进行了验证,认为其可以取代目前的轨道基准网水准网,而且效率高,能够进行精度评定并具有自主创新的优点。

智能型全站仪轨道基准网数据采集程序开发

研究目的:解决高速铁路轨道基准网(TRN)数据采集中测量任务繁重、观测精度要求高等问题,从而提高野外测量工作的效率和质量。研究结论:基于徕卡智能型全站仪GeoCOM的ASCII接口方式和高速铁路轨道基准网的测量原理与方法,轨道基准网数据采集程序(TRN DAS)实现了数据采集的自动化、数字化和高效化,大幅提高了野外测量工作的效率和质量,并已在沪宁、沪杭等高速铁路工程中推广应用,使用效果良好,具有明显的经济效益。

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。

高速铁路轨道基准网高程网精度指标合理性研究

介绍高速铁路轨道基准网(TRN)高程网的精度要求、外业测量及数据处理方法,通过现场测量试验和对客运专线铁路实测数据进行分析,对轨道基准网精度指标的合理性进行探讨。研究结果表明:实际轨道基准网高程网测量无法达到相邻点高差中误差<0.1 mm的精度要求,相邻轨道基准点间高差中误差规定为0.2 mm时,与轨道基准网高程网的实测精度吻合得较好;CPⅢ高程网测量精度规定为精密水准不合理,应该规定为二等水准;采用高精度电子水准仪和同一把配套的条码水准尺对TRN高程网进行测量,可以有效消除不同水准尺间的零点误差,在高精度高程测量中应推广使用。

高速铁路轨道基准网平面网精度指标合理性研究

介绍国外对高速铁路轨道基准网平面网精度的评定方法,通过试验和客运专线实测数据研究轨道基准点相对点位精度指标的合理性,并结合某客运专线实测数据对平面网外业数据的限差指标进行统计分析。研究结果表明:将轨道基准网平面网相邻点相对点位精度定为0.2 mm偏高,现有的测量方法难以达到,合理值应为0.4 mm;外业测量时还应增加各点多次测量间坐标较差作为控制指标,以弥补目前平面网只有内业数据处理限差指标的不足。

高速铁路轨道基准网数据采集程序研究与开发

轨道基准网是CRTSⅡ型无砟轨道板施工过程中,轨道板精调施工测量控制的基准。轨道基准网平面测量数据量较大、精度要求高,对测量仪器和观测方法提出较高的要求。在天宝智能型全站仪二次开发接口TSMserver的基础上,根据轨道基准网的测量原理、方法及精度要求,研究了轨道基准网数据采集系统的组成和程序设计,并对所开发的数据采集程序的主要功能进行了阐述。研究成果和所开发的程序在沪宁、沪杭等高速铁路上已经推广使用,使用效果良好。

高速铁路轨道基准网测量技术深化研究

研究目的:现行高速铁路轨道基准网采用人工整平对中、半盘位、多测回的测量方式,通过坐标转换获得基准点坐标,存在点位无法永久保存、测量及使用效率低、精度指标无法评定等问题。本文针对以上问题,对高速铁路轨道基准网(CPIV)测量技术进行深化研究,并对研究成果进行仿真实验和生产验证。研究结论:(1)研究设计的CPIV测量标志组件和布设方法,可实现强制对中和点位永久保存,并可在施工建设和运营维护两个阶段使用CPIV控制网,统一了无砟轨道施工和运营维护控制基准;(2)提出的CPIV自由设站边角交会测量方法,可实现自动测量并消除了对中误差的影响,测量精度、观测值的可靠性和测量效率显著提高;(3)构建的CPIV边角交会控制网,按Helmert方差分量估计确定两类观测值的权比关系,根据间接平差原理进行CPIV平面网严密平差和精度评定,数学模型理论严谨,成果可靠;(4)研究成果可应用于高速铁路板式无砟轨道精调作业控制,对城市轨道交通无砟轨道施工控制具有重要的参考价值和借鉴意义。

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。

轨道基准网平面测量及其数据处理的探讨

轨道基准网作为一种从德国引进的全新的建网方法,其测量和数据处理方法以及精度控制指标跟我国常规的测量方法有很多不同之处,因此对轨道基准网平面测量及其数据处理进行详细的探讨很有必要。通过大量的实测数据统计分析和理论推导,得出如下结论:(1)对CPⅢ和轨道基准点外业质量检查应设定不同的限差进行;(2)确定了轨道基准网站内平面坐标转换采用的是三参数相似变换法;(3)用重叠区内首尾2个轨道基准点坐标反算的近似方位角代替重叠区内轨道基准点处的线路切线方位角,计算重叠区内轨道基准点平面位置偏差是可行的。

高速铁路轨道基准网精度评定方法探讨

轨道基准网是CRTSⅡ型轨道板施工安装定位测量的依据和保证轨道板高平顺性的基础,其相邻点的相对中误差直接影响轨道板安装的精度。目前国内轨道基准网的测量精度指标是借鉴外国规范的规定,要求实际测量中通过控制每个轨道基准点坐标值偏差与高程值偏差来控制相邻点相对中误差,并未进行相邻点间的精度指标计算。本文根据轨道基准网测量方法和特点,结合相邻点的相对中误差计算原理,推导出轨道基准网相邻点平面精度与高差精度评定公式,并依据所推导的公式对宁杭高速铁路轨道基准网平面与高程测量数据进行了精度评定,评定结果符合规范要求。

CRTSⅡ型板式无砟轨道基准网高程测量探讨

轨道基准网作为CRTSⅡ型轨道板精调的基准,分为平面、高程两部分,其建网精度要求非常严格,特别是在竖向上,目前基本上还是照搬德国方法进行。对轨道基准网高程测量外业观测和内业数据处理过程进行了详细的说明,从中误差的定义出发,推导了相邻轨道基准点相对中误差的计算公式,可用于评定轨道基准网高程测量的精度。

高铁轨道基准网平面网坐标转换方法研究

在高速铁路轨道基准网平面网数据处理中,需要将外业所测合格的轨道基准点坐标从测站站心坐标系转换到铁路工程独立坐标系,目前德国采用的是三参数坐标转换模型,而不是常规采用的四参数坐标转换模型。介绍了2种平面坐标转换模型及其转换参数精度评定的算法,通过对2种坐标转换的转换参数精度、坐标转换前后公共点残差以及站间坐标搭接情况的比较分析,认为2种坐标转换方法均能满足轨道基准网的精度要求,但是在其上一级CPⅢ控制网为约束平差的前提下,采用四参数坐标转换方法效果更优。

高速铁路轨道基准网测量与数据处理新方法

高速铁路轨道基准网在我国工程测量领域是个新生事物,最近几年才从德国引进。本文在学习德国测量技术的前提下,结合这几年在我国的应用情况,在分析总结其优缺点的基础上,提出与德国方法完全不同的、具有自主知识产权的CPⅣ网测量与数据处理的新方法。新方法中采用13 m间隔布设CPⅣ点,CPⅣ点采用强制对中标志,采用构网法进行CPⅣ平面网的自动测量,根据中视法的高差构建具有多余观测的CPⅣ高程网,对CPⅣ平面网和CPⅣ高程网进行严密间接平差和验后精度评定。新的CPⅣ网测量精度和测量效率更高,数量处理理论更严谨。观测实验结果表明:本文提出的新方法理论严谨、切实可行,值得推广应用。

CRTSⅡ型板式无砟轨道基准网测量及平差方法

主要介绍了轨道基准网的概念及其测量方法,对其各项测量限差的意义进行了说明,并对轨道基准网的平差方法做了简要介绍。

基于CPⅣ轨道基准网轨道三维检测系统的研究

针对CPⅢ轨道控制网的轨道三维检测系统对计算轨道被检测点坐标与轨道中线坐标较为复杂,检测精度不够高的问题,建立一种基于高精度CPⅣ轨道基准网的轨道三维检测系统的数学模型,该检测系统采用双全站仪的轨道检测小车直接捕捉CPⅣ基准网棱镜,消除CPⅢ轨道三维检测系统对全站仪进行设站所带来的繁琐与误差,并通过欧拉角与刚体运动规律的原理简化检测系统的数学模型,可以快速计算出轨道被检测点坐标与轨道中线坐标,CPⅣ轨道三维检测系统显著提升了轨道的检测精度与效率。

德国轨道基准网平面网测量与数据处理方法研讨

高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道精调施工需要轨道基准网,目前我国轨道基准网测量及其数据处理主要采用德国的方法进行。详细介绍德国轨道基准网平面网的布设、测量、平差处理以及测站间坐标平滑搭接方法。

无砟轨道基准轨模拟调整量自动计算方法研究

无砟轨道最显著的特点是高平顺性,对新建或正运营的无砟轨道而言,需要不定期检测并评价轨道的平顺性是否能满足规范要求。对平顺性不满足规范要求的路段,需要及时进行调整,以满足安全行车的需要。目前无砟轨道模拟调整量的计算是手工逐扣件的进行,该方法效率低工作量大,且调整后的轨道质量与内业调整人员有着直接的关系。因此,如何快速自动的计算无砟轨道的模拟调整量是当前迫切需要解决的问题。利用无砟轨道基准轨的偏移量采用多项式拟合迭代的方法自动计算平面和高程基准轨的模拟调整量,并经过具体的实验分析验证该方法自动计算出的无砟轨道基准轨的模拟调整量是否能够满足规范要求。