[發(fā)明專利]一種軌道線路坐標(biāo)測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810259231.2
• 申請(qǐng)日: 2018-03-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108534765B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李懿;李佳;陳平松;王文昆;王賢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株洲時(shí)代電子技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01C15/00
• 分類號(hào): G01C15/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本發(fā)明公開(kāi)了一種軌道線路坐標(biāo)測(cè)量方法，包括以下步驟：通過(guò)在軌道線路上架設(shè)全站儀測(cè)量CPⅢ點(diǎn)的三維坐標(biāo)，并通過(guò)走行于軌道線路上的軌檢車測(cè)量?jī)蒀PⅢ點(diǎn)在軌道線路上對(duì)應(yīng)的兩線路標(biāo)記點(diǎn)之間的線形，及該兩線路標(biāo)記點(diǎn)與對(duì)應(yīng)兩CPⅢ點(diǎn)之間的平距和高差值；處理計(jì)算單元導(dǎo)入全站儀、軌檢車的測(cè)量數(shù)據(jù)，根據(jù)兩CPⅢ點(diǎn)的三維坐標(biāo)，及該兩CPⅢ點(diǎn)在軌道線路上對(duì)應(yīng)的線路標(biāo)記點(diǎn)與CPⅢ點(diǎn)之間的平距和高差值之間的幾何關(guān)系，結(jié)合該兩CPⅢ點(diǎn)在軌道線路上對(duì)應(yīng)的兩線路標(biāo)記點(diǎn)之間的線形，解算得到CPⅢ點(diǎn)在軌道線路上對(duì)應(yīng)線路標(biāo)記點(diǎn)的三維坐標(biāo)。本發(fā)明能夠解決現(xiàn)有軌道線路坐標(biāo)測(cè)量方式浪費(fèi)人力、時(shí)間，以及測(cè)量精度不高的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鐵路工程測(cè)量領(lǐng)域，尤其是涉及一種從CPⅢ坐標(biāo)到軌道線路坐標(biāo)的測(cè)量方法。

背景技術(shù)

目前，鐵路工程的建網(wǎng)測(cè)量方式主要包括CPⅢ線路坐標(biāo)測(cè)量與軌道線形測(cè)量。如附圖1所示，測(cè)量時(shí)全站儀(用于測(cè)量線路坐標(biāo)和CPⅢ點(diǎn)坐標(biāo))1架設(shè)于線路上，在全站儀1的前后3對(duì)CPⅢ點(diǎn)20處插設(shè)棱鏡，每個(gè)設(shè)站測(cè)量6對(duì)共12個(gè)點(diǎn)。測(cè)量方式采用全站儀自由設(shè)站邊角交會(huì)方法，將全站儀1架設(shè)在前后各三對(duì)CPⅢ點(diǎn)20的中間，保證自由測(cè)站間間距不大于300米。測(cè)量時(shí)在CPⅢ點(diǎn)20對(duì)應(yīng)的軌道線路100上架設(shè)測(cè)量工裝(為了使棱鏡能正確放置在軌道上而設(shè)計(jì)的一種工裝)，棱鏡通過(guò)工裝設(shè)置在固定樁5上，以形成CPⅢ點(diǎn)20。每站測(cè)量時(shí)不僅需要測(cè)量六對(duì)CPⅢ點(diǎn)20的坐標(biāo)，還需測(cè)量CPⅢ點(diǎn)20對(duì)應(yīng)軌道線路100處的坐標(biāo)(如附圖1和附圖2中所示的線路標(biāo)記點(diǎn)40)。線路標(biāo)記點(diǎn)40是軌道控制點(diǎn)(即CPⅢ點(diǎn)20)對(duì)應(yīng)于鋼軌4處的位置，而線路測(cè)量點(diǎn)50很密，通常連續(xù)進(jìn)行測(cè)量，一般一米測(cè)量出一個(gè)數(shù)據(jù)。

在測(cè)量軌道線路坐標(biāo)時(shí)，軌道線路100上每個(gè)棱鏡的架設(shè)與調(diào)平(使用棱鏡工裝測(cè)量軌道坐標(biāo)前必須調(diào)平)需耗費(fèi)半分鐘左右，六個(gè)棱鏡的架設(shè)則需要三分鐘。棱鏡放置人員需在三百米內(nèi)往復(fù)奔跑架設(shè)和收取棱鏡，這個(gè)過(guò)程耗費(fèi)大量的人員體力和時(shí)間。而且，測(cè)量精度極易受到放置人員的影響，精度影響通常達(dá)到三毫米之多。其具體測(cè)量示意如附圖2所示，圖示中，10為CPⅡ點(diǎn)，20為CPⅢ點(diǎn)，30為全站儀設(shè)站點(diǎn)，40為線路標(biāo)記點(diǎn)。軌道線形測(cè)量包括固定樁5與線路平面、垂向位置關(guān)系測(cè)量、固定樁5間軌道線路線形測(cè)量。線路線形測(cè)量使用軌檢儀2進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量采用步進(jìn)方式，測(cè)量時(shí)定位車7靜止不動(dòng)，測(cè)量車6沿軌道線路100向定位車7運(yùn)動(dòng)，測(cè)量完一個(gè)區(qū)段后定位車7再移動(dòng)至下一個(gè)區(qū)段(如附圖3中L1至L2所示)，開(kāi)始下一段測(cè)量，如附圖3所示。

如附圖4所示，在一個(gè)測(cè)量段EF中，當(dāng)軌道記錄車從一個(gè)固定點(diǎn)對(duì)應(yīng)的標(biāo)記點(diǎn)E運(yùn)行到下一個(gè)固定點(diǎn)對(duì)應(yīng)的標(biāo)記點(diǎn)F處。衛(wèi)星車停靠在F點(diǎn)后約10米處的G點(diǎn)。光學(xué)攝像系統(tǒng)的主光軸9與軌道線路100交匯于H點(diǎn)(H點(diǎn)可能和E點(diǎn)重合)。在測(cè)量過(guò)程中可以實(shí)時(shí)得到標(biāo)靶車的水平位移即為軌道線路100上EF間的每一點(diǎn)到弦GH的矢距。根據(jù)測(cè)量要求，需要在標(biāo)靶車到達(dá)F點(diǎn)后將激光系統(tǒng)的測(cè)量原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為軌道線路100上EF間的每一點(diǎn)到弦EF的矢距P_R，即軌向值。

目前，鐵路工程建網(wǎng)測(cè)量使用全站儀2測(cè)量CPⅢ點(diǎn)20的坐標(biāo)，此外還要測(cè)量軌道線路100的坐標(biāo)，測(cè)量線路坐標(biāo)調(diào)平裝置(線路測(cè)量坐標(biāo)調(diào)平裝置是線路坐標(biāo)測(cè)量工裝的一部分，線路測(cè)量工裝分為調(diào)平裝置和棱鏡)調(diào)平耗時(shí)耗力。設(shè)置一個(gè)線路測(cè)量棱鏡最少需少半分鐘的時(shí)間，且測(cè)量時(shí)專門(mén)需要兩個(gè)人來(lái)設(shè)置線路上的棱鏡，全站儀操作人員測(cè)量軌道線路100上的坐標(biāo)每站需花費(fèi)五分鐘左右來(lái)測(cè)量線路坐標(biāo)。而且由于線路坐標(biāo)測(cè)量裝置的使用會(huì)使坐標(biāo)產(chǎn)生2mm左右的測(cè)量誤差(一般來(lái)說(shuō)測(cè)量中人為的誤差為2mm)。因此，急需研發(fā)一種行之有效的軌道線路測(cè)量系統(tǒng)來(lái)替代軌道線路坐標(biāo)的測(cè)量，從而大幅減少人力物力及時(shí)間成本，同時(shí)顯著提高測(cè)量作業(yè)精度。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種軌道線路坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)軌道線路坐標(biāo)測(cè)量方法，以解決現(xiàn)有軌道線路坐標(biāo)測(cè)量方式浪費(fèi)人力、時(shí)間，以及測(cè)量精度不高的技術(shù)問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明具體提供了一種軌道線路坐標(biāo)測(cè)量方法的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案，一種軌道線路坐標(biāo)測(cè)量方法，包括以下步驟：