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。

抗差Helmert分量估计在地铁CPⅢ控制网平差中的应用

为使CPⅢ控制网数据定权合理、提高平差成果精度,并具有抗粗差特性,论文提出采用结合Huber的Helmert抗差分量估计定权方法对CPⅢ控制网中的水平角、竖直角和斜距三类观测值进行合理定权平差,以福州市轨道交通4号线工程西门站至东街口站区间右线CPⅢ控制网测量项目为例,验证了该方法的定权合理性和可靠性,并可获得点位偏差小、精度可靠且有抗粗差能力的平差成果。

基于GNSS的五塔连续斜拉桥主梁上CPⅢ平面网快速测量方法试验研究及应用

大跨度桥梁的长大连续梁会随着温度的变化,产生较大的纵向和竖向位移,导致连续梁桥上CPⅢ点坐标存在多值性,设站精度无法满足高铁对轨道板测量相关精度要求。本文提出了一种基于GNSS静态测量的连续梁上CPⅢ点平面坐标快速测量新方法,并依托郑济高铁长清黄河特大桥,设计了实际测量试验,并对新方法的可行性进行了验证。试验结果表明,这种基于GNSS的CPⅢ点平面坐标快速测量方法,在观测时长为30 min的情况下就能达到大跨度桥梁上底座板、轨道板等施工对CPⅢ平面网相关测量精度的要求。

时速400 km高铁CPⅢ网形优化及其精度仿真计算分析

目前,正在建设的成渝中线高铁预留有时速400 km的条件,为研究具有自主知识产权且能够满足更高速度高铁轨道平顺性测控精度要求的CPⅢ平面网优化网形,提出4种优化CPⅢ测量网形,用以提高测量精度。为验证优化后网形相较于标准自由测站边角交会网的相对点位精度增益情况,设计仿真计算实验。模拟计算5种平面控制网(标准CPⅢ平面网+4种优化网)相邻点相对点位中误差和最弱点点位中误差。其中,对5种平面控制网分别模拟1 km、4 km两种长度各100组,并与对应的小范围实测结果进行对比分析。研究表明,提出的CPⅢ平面网Ⅱ类和Ⅳ类优化网形相邻点相对点位中误差较标准网提高约30%,Ⅰ类优化网形相邻点相对点位中误差较标准网提高约10%,前者可用于更高速度高铁的CPⅢ平面网测量,后者对于提高现行CPⅢ平面网的精度和可靠性效果显著。

基于抗差估计的CPⅢ平面控制网粗差分步探测

针对CPⅢ平面控制网数据处理中粗差探测和严密定权相互影响的问题,提出基于抗差估计的CPⅢ平面控制网粗差分步探测法。将方向观测值和距离观测值分别构网,形成单一类型观测值控制网,再依次针对测边网、方向网采用抗差估计进行粗差探测。实验表明,与传统闭合差检验法相比,基于抗差估计的粗差分步探测法可使CPⅢ点位中误差提高0.15 mm,相邻点位中误差提高0.25 mm,避免了粗差观测值对严密定权的影响,具有更好的粗差探测能力。

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。

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.

CPⅢ控制网测量技术在城市轨道交通中的应用研究

介绍北京地铁6号线一期工程轨道铺设测量中,利用CPⅢ控制网基本方法进行城市轨道交通轨道铺设测量试验的情况,探讨城市轨道交通隧道内CPⅢ控制点位置确定、控制网布设、外业数据采集及数据处理的程序和方法。通过对4种试验应用方法的分析和对比,提出一种适用于城市轨道交通的CPⅢ控制网测量方法。

CPⅢ平面网必要点位精度的研究

研究目的:在考虑CPⅢ网的观测网形以及网中观测值的必要观测精度的前提下,对CPⅢ标准网以及改进网的必要点位精度进行仿真计算。通过误差理论分析,探讨CPⅢ点在2种网形下的合理点位精度,并进一步推算CPⅢ标准网以及改进网2次测量CPⅢ点X、Y方向坐标较差的合理允许误差。研究结论:采用边角网精度估算的方法,推算CPⅢ控制网的必要点位精度。认为改进CPⅢ网的交互强度虽比标准的CPⅢ网好,但其点位精度却比标准的CPⅢ网差,在横向精度方面差异更大。对标准CPⅢ网而言,其合理的可重复性测量精度应≤±1.5mm,2次测量CPⅢ点X、Y方向坐标较差的允许值应≤±3.0mm;对改进的CPⅢ网而言,其合理的可重复性测量精度应≤±2.0mm,2次测量CPⅢ点X、Y方向坐标较差的允许值应≤±4.0mm。

高速铁路CPⅢ三角高程网构网与平差计算方法

为提高高速铁路CPⅢ高程控制网的建网效率和精度,提出采用与平面控制网同步测量、基于差分法构建CPⅢ三角高程网的建网新方法.这种方法根据间接高差与直接观测量的误差传播关系进行定权,依据观测值及其权重建立数学模型,通过间接平差方法计算精确的CPⅢ控制点高程.基于该算法开发了相应的数据处理软件,并将软件用于实例分析.结果表明,该方法求得的高程与水准高程的高程较差落入[-3 mm,3 mm]区间的概率为99.40%,用该方法构建的CPⅢ三角高程网代替CPⅢ水准网仍然可满足CPⅢ高程网的精度要求.

高速铁路CPⅢ平面网的闭合差研究及其应用

CPⅢ平面网精度要求高、外业观测的数据量大。如何评定CPⅢ平面网外业观测数据的精度,以及如何进行CPⅢ平面网外业观测数据的粗差探测,是CPⅢ网理论研究和测量实践的重要内容之一。本文在充分研究CPⅢ平面网网形特点的基础上,提出CPⅢ网纵横向闭合差的概念,并推导CPⅢ网纵横向闭合差限差的计算模型。通过模拟计算,确定了CPⅢ网纵横向闭合差极限误差的建议值,并据此进行CPⅢ网外业观测数据中是否含有粗差的检核。剔除并重测含有粗差的外业观测数据,可以有效提高CPⅢ网的可靠性和精度。本文的研究成果,对CPⅢ平面网测量及相关测量规范的制定和完善有参考价值。

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。

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。

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.

CPIII平面网半盘位测量及其应用实验研究

对实测于某高速铁路CPIII平面网的半盘位数据及其自由设站测量的数据进行平差处理,以CPIII平面网验后精度指标和高铁自由设站精度要求为依据,对平差结果的精度进行一系列的统计与分析,半盘位CPIII平面网的精度,不仅能够满足CPIII平面网的各项精度要求,而且能够满足高铁自由设站测量的精度要求。通过理论分析和实验数据,证明CPIII平面网半盘位测量方法具有可行性,据此提出CPIII平面网测量的新方法,具有测量效率成倍提高的优势,应该在高铁CPIII平面网实际测量中推广使用。

客运专线无砟轨道CPⅢ精密控制网测量探讨

CPⅢ精密控制网测量是客运专线无砟轨道施工测量的关键,针对无砟轨道施工特点,在消化和吸收国外无砟轨道CPⅢ精密控制网测量经验的基础上,探讨客运专线无砟轨道CPⅢ精密控制网测量的主要内容和测量流程,叙述CPⅢ精密控制网测量过程中的一般原则,对补充和完善我国无砟轨道CPⅢ精密控制网测量技术标准提出几点建议。

自由测站法在高速铁路CPⅢ平面网测量中的应用

在高速铁路的建设中,精密工程测量至关重要。而高速铁路测量的核心技术之一—高精度的CPIII平面网测量,由于控制点地理位置的限制,采用常规控制测量方法难以建立。因此,需要研究不在控制点上设站仍然可以建立高精度CPⅢ平面网的方法,而自由测站法能够很好地满足建网要求。介绍利用自由测站法进行CPIII平面网的建立原理、平差计算和精度评定等,通过对自由测站法的研究及高速铁路工程案例的分析,得出运用自由测站法能够建立高精度的CPⅢ平面网的结论。

高速铁路CP0框架控制网GAMIT解算结果与IGS站的选取研究

针对高速铁路CP0框架控制网数据解算时IGS基准站的选取问题,以沿江城际铁路CP0框架控制网作为研究对象,用试验的方法讨论使用GAMIT软件处理高速铁路CP0框架网时,选择IGS基准站的空间分布和数量分布对基线解算的影响。结果表明,在CP0框架网数据处理时必须选取IGS站提供参考框架,但可不必选择位于南半球的IGS站;选取的IGS站空间分布要均匀,数量上选择4～5个即可。

高铁运维阶段CPⅢ平面网复测方法研究与应用

CPⅢ轨道控制网是高铁运维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4 h天窗维修时间内进行。为此,提出了通过对相邻CPⅢ点位之间组成的纵横向弦长的变化进行CPⅢ网复测的新方法,推导出了纵横向弦长较差及其限差的计算模型,通过模拟计算确定了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。理论分析和试验结果表明,该方法是正确可行的,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。

无碴轨道CPⅢ自由设站边角交会网平差概略坐标计算方法研究

针对无碴轨道CPⅢ自由设站边角交会网的特点,提出了CPⅢ网分区无定向概略坐标计算方法,并采用温福线八仙仑隧道的数据进行验证。结果表明,该方法计算的CPⅢ网点的概略坐标与其真值偏离较小,避免了非线性误差方程线性化造成的精度损失。