[發明專利]基于激光跟蹤儀的軌道靜態平順性測量與分析方法

有效

• 申請號: 201410582419.2
• 申請日: 2014-10-27
• 公開（公告）號: CN104358194A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 姚連璧;孫海麗;徐恒立;汪志飛;李亞云;王璇
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: E01B35/00
• 分類號: E01B35/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠

技術領域

本發明涉及一種軌道靜態平順性測量與分析方法，尤其是涉及一種基于激光跟蹤儀的軌道靜態平順性測量與分析方法。

背景技術

目前高速鐵路軌道靜態平順性測量普遍采用三維測量法。這種方法采用的設備主要是全站儀和軌檢小車的集成系統，國內外已經有很多成熟的產品或系統。全站儀測量線路兩側的CPIII控制點(基樁控制網CPIII，Base-piles?Control?Points?III)，使用自由設站三維邊角后方交會法，獲取測站坐標。然后借助于全站儀實現光學跟蹤測量，鎖定軌檢小車上的棱鏡，軌檢小車在軌道上移動，并停止于待測軌枕處，全站儀獲取棱鏡的三維坐標，從而用于軌道絕對位置坐標計算，結合軌檢小車上傾角和軌距傳感器的測量數據，計算軌道幾何狀態參數，并與軌道設計參數進行比較，計算軌道平順性參數。

這種定點測量方式，絕對測量精度受全站儀影響較大。這種三維測量方法獲取的是軌枕處的軌道測量數據，測量過程中采用“走停式”測量，測量速度較慢。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種基于激光跟蹤儀的軌道靜態平順性測量與分析方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種基于激光跟蹤儀的軌道靜態平順性測量與分析方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)激光跟蹤儀設站位置在軌道一側，測量CPIII控制點，利用十三參數坐標轉換，獲取激光跟蹤儀坐標系和CPIII控制點坐標系的坐標轉換參數；

2)在軌道上往返推行軌檢小車，激光跟蹤儀跟蹤軌檢小車上的靶球，獲取棱鏡點坐標；

3)利用棱鏡點坐標和坐標轉換參數計算左右軌道點三維坐標，從而計算軌道中線點三維坐標、軌道點距離和超高，再利用軌道設計線形數據，進行軌道幾何內部幾何參數的計算。

所述的利用十三參數坐標轉換，獲取激光跟蹤儀坐標系和CPIII控制點坐標系的坐標轉換參數，具體為：

坐標轉換模型采用3個平移參數、3個旋轉角構成的9個旋轉矩陣參數，1個尺度參數，而旋轉矩陣9個參數中，僅有3個是獨立的，其余6個是非獨立的；坐標轉換模型：

XYZ=μa1a2a3b1b2b3c1c2c3xyz+X0Y0Z0---(1)]]>