[發(fā)明專利]高速鐵路軌道平順性檢測數(shù)據(jù)整體平差方法

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• 申請日: 2022-06-02
• 公開（公告）號: CN115098834A
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 章瀚元;蔣生祥;潘成瑜;黃振;莫植均;潘國園;李攀杰;張亨;戴磊
• 申請（專利權(quán)）人: 中國鐵路南寧局集團(tuán)有限公司;廣西寧鐵監(jiān)理咨詢有限責(zé)任公司;廣西寧鐵測繪科技有限公司
• 主分類號: G06F17/18
• 分類號: G06F17/18;G06F17/11
• 代理公司: 南寧智卓專利代理事務(wù)所(普通合伙) 45129
• 代理人: 鄧世江

本發(fā)明公開了高速鐵路軌道平順性檢測數(shù)據(jù)整體平差方法，包括以下步驟：所述平差方法包括以下步驟：在高速鐵路軌道中選取任意相鄰測站間的四個公共4點作為邊角交會測量的目標(biāo)點，以全站儀所在位置作為測站點對高速鐵路軌道交會測量的目標(biāo)點進(jìn)行平順性檢測，對全站儀測量的平順性檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行核驗預(yù)處理，并形成生成平差文件，然后對平差文件中的觀測值進(jìn)行整體平差解算，再根據(jù)平差結(jié)果對軌道搭接點進(jìn)行平滑處理。本發(fā)明可削弱測站點坐標(biāo)對軌道點坐標(biāo)的影響，保證了軌道平順性檢測數(shù)據(jù)的平順度和檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，避免了不同測站控制基準(zhǔn)不同的問題，從而降低了相鄰測站間的相對誤差，提高了軌道平順性檢測數(shù)據(jù)的平順度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鐵路軌道測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及高速鐵路軌道平順性檢測數(shù)據(jù)整體平差方法。

背景技術(shù)

高速鐵路軌道平順性的質(zhì)量主要取決于軌道平順性檢測技術(shù)和軌道精調(diào)技術(shù)，二者密切配合才能實現(xiàn)軌道的高平順性。軌道精調(diào)采用的調(diào)整量是以軌道平順性檢測的離散軌道點橫縱向偏移量為基礎(chǔ)計算得到的，因此，軌道平順性檢測技術(shù)是影響軌道平順性的極重要技術(shù)，是建立和保持軌道高平順性的基礎(chǔ)。目前，世界各國普遍采用具有高精度靜態(tài)三維離散坐標(biāo)測量功能的軌道平順性檢測技術(shù)。該軌道平順性檢測技術(shù)主要使用的三維坐標(biāo)(平面坐標(biāo)和高程)，該測量技術(shù)采用了后方交會自由設(shè)站+三維極坐標(biāo)測量原理，即全站儀后視4對CPⅢ控制點在現(xiàn)場進(jìn)行單測站后方交會平差得到全站儀測量中心點的三維坐標(biāo)和水平度盤零方向的方位角，然后，通過三維極坐標(biāo)測量得到軌道幾何狀態(tài)測量儀(簡稱軌測儀)上棱鏡點的三維坐標(biāo)(平面坐標(biāo)和高程)。該測量方法的優(yōu)點是能夠在現(xiàn)場直接得到軌道點的三維坐標(biāo)，以及搭接區(qū)段同名軌道點的縱橫向偏差之差，能夠滿足現(xiàn)場控制檢測數(shù)據(jù)質(zhì)量的目的。缺點是自由設(shè)站誤差直接傳遞到軌道點的三維坐標(biāo)中，且各自由設(shè)站的控制基準(zhǔn)不同導(dǎo)致相鄰測站間相對誤差較大，進(jìn)而使相鄰測站間搭接區(qū)段同名軌道點縱橫向偏差存在較大系統(tǒng)誤差，最終導(dǎo)致軌道平順性檢測數(shù)據(jù)平順度差，現(xiàn)有方法在相鄰測站間通過搭接平滑處理，在一定程度削弱了自由設(shè)站誤差對軌道點三維坐標(biāo)的系統(tǒng)誤差影響，這種處理方法是從軌道點三維坐標(biāo)著手來平滑數(shù)據(jù)，而沒有從根本上提高軌道平順性檢測數(shù)據(jù)的平順度，為此，若能降低相鄰測站間的相對誤差，則將從根本上提高檢測數(shù)據(jù)的平順度，有助于進(jìn)一步提高軌道平順性檢測質(zhì)量和軌道精調(diào)質(zhì)量，為高速鐵路軌道高平順性的建立與保持提供了重要的技術(shù)保障。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：針對上述存在的問題，提供高速鐵路軌道平順性檢測數(shù)據(jù)整體平差方法，本發(fā)明的平差方法具有明顯優(yōu)勢，可削弱測站點坐標(biāo)對軌道點坐標(biāo)的影響，保證了軌道平順性檢測數(shù)據(jù)的平順度和檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，避免了不同測站控制基準(zhǔn)不同的問題，從而降低了相鄰測站間的相對誤差，提高了軌道平順性檢測數(shù)據(jù)的平順度，且充分利用軌道測量構(gòu)網(wǎng)的特點，可降低對CPⅢ控制網(wǎng)復(fù)測的依賴，提高現(xiàn)場作業(yè)的靈活性。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供了高速鐵路軌道平順性檢測數(shù)據(jù)整體平差方法，所述平差方法包括以下步驟：所述平差方法包括以下步驟：在高速鐵路軌道中選取任意相鄰測站間的四個公共4點作為邊角交會測量的目標(biāo)點，以全站儀所在位置作為測站點對高速鐵路軌道交會測量的目標(biāo)點進(jìn)行平順性檢測，對全站儀測量的平順性檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行核驗預(yù)處理，并形成生成平差文件，然后對平差文件中的觀測值進(jìn)行整體平差解算，再根據(jù)平差結(jié)果對軌道搭接點進(jìn)行平滑處理。

上述方案進(jìn)一步優(yōu)選的，對平差文件中的觀測值進(jìn)行整體平差解算包括如下過程：以全站儀所在位置作為測站點，測量至目標(biāo)點之間的斜距、水平方向值和天頂距，以測站點至目標(biāo)點之間的斜距、水平方向值和天頂距作為觀測值；全站儀在觀測時，以所有軌道點、設(shè)站點和CPⅢ點的三維坐標(biāo)以及各設(shè)站點全站儀的定向角未知數(shù)為待估參數(shù)，開列誤差方程；每隔一段距離選擇一個穩(wěn)定的CPⅢ點(其平面坐標(biāo)和高程為起算數(shù)據(jù))作為約束點，進(jìn)行約束平差解算，從而得到軌道點坐標(biāo)，從而獲取軌道點坐標(biāo)及線路設(shè)計數(shù)據(jù)。

上述方案進(jìn)一步優(yōu)選的，約束平差解算基本過程如下：