[發(fā)明專利]一種用于軌道線路平順性評(píng)價(jià)的設(shè)站測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110369203.8
• 申請(qǐng)日: 2021-04-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113212491B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭子天;王國(guó)祥;梅熙;劉志鵬;陳海軍;賴?guó)櫛?/a>;劉暢;趙龍;楊鋒;倪先桃;曹體濤;王一川;劉竹均;周震
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B61K9/08
• 分類號(hào): B61K9/08;E01B35/00
• 代理公司: 四川力久律師事務(wù)所 51221
• 代理人: 劉童笛

本發(fā)明涉及鐵路測(cè)繪技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于軌道線路平順性評(píng)價(jià)的設(shè)站測(cè)量方法，用于對(duì)絕對(duì)測(cè)量精度要求不高的低速軌道線路，通過(guò)測(cè)量設(shè)站點(diǎn)與控制點(diǎn)之間的斜距與天頂距、軌道與地面的偏角，并依照測(cè)量的數(shù)據(jù)計(jì)算設(shè)站點(diǎn)相對(duì)于控制點(diǎn)的橫向偏差與高度偏差，再結(jié)合鐵路設(shè)計(jì)文件中的已知點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算設(shè)站點(diǎn)的坐標(biāo)，用于評(píng)價(jià)軌道線路的平順性。本發(fā)明中公開(kāi)了兩種計(jì)算設(shè)站點(diǎn)坐標(biāo)的方式，分別為利用一個(gè)控制點(diǎn)進(jìn)行一次設(shè)站測(cè)量與進(jìn)行兩次設(shè)站測(cè)量并計(jì)算設(shè)站點(diǎn)的坐標(biāo)，本發(fā)明所提供的用于軌道平順性評(píng)價(jià)的設(shè)站方法，相對(duì)傳統(tǒng)設(shè)站方法而言，能夠提高對(duì)絕對(duì)精度要求不高的軌道線路處設(shè)站點(diǎn)的測(cè)量效率，且能夠滿足測(cè)量結(jié)果所需要的精度要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鐵路測(cè)繪領(lǐng)域，特別是一種用于軌道線路平順性評(píng)價(jià)的設(shè)站測(cè)量方法。

背景技術(shù)

軌道線路的平順性是軌道結(jié)構(gòu)綜合性能和承載能力的重要體現(xiàn)，其狀態(tài)診斷與控制、能力保持是高速鐵路的核心問(wèn)題，涉及面廣、要求高、難度大。軌道不平順是激勵(lì)高速鐵路輪軌系統(tǒng)振動(dòng)及列車蛇行失穩(wěn)的根本原因，也是惡化線路結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、降低其服役性能的誘因，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致列車脫軌。

軌道線路為兩根鋼軌之間的中心線，即圖1中的中心線；當(dāng)左右兩根鋼軌頂面高度一致時(shí)，軌道線路位于鋼軌頂面所在的平面上；當(dāng)左右兩根鋼軌的頂面高度不一致時(shí)，在豎直方向上，軌道線路位于兩根鋼軌的頂面之間，且距兩個(gè)根鋼軌頂面的距離相等，在水平方向上仍位于兩根鋼軌之間的中間位置。鐵路軌道按照鐵路設(shè)計(jì)文件中的鐵路線路施工，軌道線路應(yīng)與鐵路設(shè)計(jì)文件中的鐵路線路一致。

采用全站儀進(jìn)行設(shè)站測(cè)量并計(jì)算鐵路軌道上設(shè)站點(diǎn)的坐標(biāo)，根據(jù)設(shè)站點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算軌道線路的絕對(duì)位置，再使用軌道線路的絕對(duì)位置評(píng)價(jià)軌道線路的平順性是所屬領(lǐng)域的公知常識(shí)，其中設(shè)站點(diǎn)的坐標(biāo)為測(cè)量坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，測(cè)量坐標(biāo)系中的坐標(biāo)的三個(gè)方向分別為北坐標(biāo)、東坐標(biāo)與高程坐標(biāo)。目前常見(jiàn)的整平自由設(shè)站測(cè)量方法有兩種，一種是單盤位設(shè)站，另一種是全盤位設(shè)站，以上兩種方式均需要至少兩個(gè)已知點(diǎn)進(jìn)行自由設(shè)站。常見(jiàn)的非整平(左右兩側(cè)鋼軌的高低不一致)自由設(shè)站技術(shù)包含兩種，一種是基于距離進(jìn)行交會(huì)計(jì)算的方法，另一種是基于坐標(biāo)轉(zhuǎn)變計(jì)算的方法，至少需要三個(gè)已知點(diǎn)進(jìn)行設(shè)站。其中所述已知點(diǎn)為軌道線路的CPII控制網(wǎng)或CPIII控制網(wǎng)中的控制點(diǎn)，控制點(diǎn)距鐵路軌道的距離不超過(guò)5m，CPII控制網(wǎng)中的CPII控制點(diǎn)之間的間距為800m，CPIII控制網(wǎng)中的CPIII控制點(diǎn)之間的間距為60m；軌道線路的CPII控制網(wǎng)或CPIII控制網(wǎng)均記錄在鐵路設(shè)計(jì)文件中，鐵路設(shè)計(jì)文件還包括軌道線路上各點(diǎn)的里程、方位角以及各個(gè)控制點(diǎn)的坐標(biāo)等數(shù)據(jù)。

控制點(diǎn)的坐標(biāo)為測(cè)量坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，全站儀進(jìn)行測(cè)量的位置即為設(shè)站點(diǎn)，全站儀能夠測(cè)量設(shè)站點(diǎn)與控制點(diǎn)之間的斜距和天頂距，并根據(jù)測(cè)量的數(shù)值計(jì)算設(shè)站點(diǎn)在測(cè)量坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。

對(duì)于一些現(xiàn)有的低速鐵路線路(一般是指所通過(guò)的車速小于或等于160Km/h)，對(duì)鐵路線路的絕對(duì)位置要求較低(即軌道線路與鐵路線路的重合度要求較低)，若采用上述方法通過(guò)兩個(gè)或三個(gè)已知點(diǎn)進(jìn)行設(shè)站測(cè)量，對(duì)每個(gè)設(shè)站點(diǎn)均測(cè)量與兩個(gè)或三個(gè)控制點(diǎn)之間的斜距與天頂距，雖然能計(jì)算出位置精度較高的設(shè)站點(diǎn)坐標(biāo)，用設(shè)站點(diǎn)坐標(biāo)得到的軌道線路的絕對(duì)位置精度高，使最終根據(jù)軌道線路的絕對(duì)位置評(píng)價(jià)得出的軌道線路的平順性更加接近軌道線路真實(shí)的平順性，但是得到的軌道平順性結(jié)果的精度遠(yuǎn)高于實(shí)際需要精度，在此過(guò)程中耗費(fèi)了較多時(shí)間測(cè)量設(shè)站點(diǎn)的坐標(biāo)，測(cè)量效率低。

目前用于軌道線路上設(shè)站測(cè)量的裝置包括現(xiàn)有技術(shù)(如中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)CN209553210U)所公開(kāi)的慣導(dǎo)軌道幾何狀態(tài)動(dòng)態(tài)檢測(cè)儀，需將該裝置安裝在軌道上，并沿軌道推行。該裝置具有全站儀、傾斜傳感器、該裝置還具有位移傳感器與里程計(jì)；通過(guò)全站儀能夠測(cè)量設(shè)站點(diǎn)與控制點(diǎn)之間的斜距與天頂距，通過(guò)傾斜傳感器能夠用于非整平自由設(shè)站時(shí)測(cè)量全站儀的偏角，位移傳感器與里程計(jì)能夠用于測(cè)量該裝置的位移與里程。

發(fā)明內(nèi)容