铁路既有线测量设计一体化技术的研发与实践
轨道测量实践报告实习成果
轨道测量实践报告实习成果1. 引言轨道测量是铁路建设和维护过程中重要的环节之一。
在此次实习中，我们深入了解了轨道测量的基本原理和实践操作，并利用所学知识成功完成了一项轨道测量任务。
本报告将对我们在轨道测量实践中的成果进行总结和讨论。
2. 实习任务本次实习任务是对一段铁路轨道进行测量和分析。
实习团队分为三个小组，分别负责现场测量、数据处理和报告撰写。
具体任务如下：- 现场测量小组：前往指定铁路区段，采集轨道的几何数据和振动数据。
- 数据处理小组：对采集到的数据进行清洗、分析和可视化处理。
- 报告撰写小组：根据测量和分析结果编写实习报告，提出相应的建议和改进方案。
3. 测量过程在实地测量中，我们运用了激光扫描仪、全站仪和振动传感器等设备，按照测量标准和流程进行了轨道几何和振动数据的采集。
数据的采集过程不仅需要具备操作设备的技能，还需要有良好的团队协作精神和实际问题解决能力。
测量小组成员按照规定的测量点位，对轨道进行了几何测量。
在测量过程中，我们遇到了施工车辆和其他临时干扰物的干扰，但通过有效的沟通和协作，我们顺利完成了任务。
数据处理小组则利用现场测量的数据，对轨道的几何特征进行研究和分析，并绘制了相应的图表和曲线。
同时，在测量过程中我们注意到轨道振动数据的重要性。
振动数据的采集对于评估铁路线路的安全状况至关重要。
因此，我们采用振动传感器对振动数据进行了实时监测，并将其与几何数据进行对比和分析。
4. 数据处理和分析在数据处理和分析阶段，我们将采集到的数据进行了清洗、整理和分析。
首先，我们使用了数据清洗和校正的方法，排除了人为和环境因素对数据的干扰。
然后，我们采用合适的统计和图像处理算法，对数据进行了分析和可视化处理。
通过分析几何数据，我们对轨道的轨距、高低和曲线半径等几何特征进行了详细研究。
我们发现，某些轨道段存在几何偏差，例如轨距不均和曲线过急的问题。
此外，我们还对振动数据进行了频谱分析，发现部分轨道段存在振动异常，需要及时进行调查和维修。
应用全站仪与PDA掌上电脑实现既有铁路测量一体化系统原理探讨
全站仪是集测距仪和经纬仪于一体的测量仪器 ， 能够同时进行角度 （ 水平角 ， 竖直角） 距离测量 ， 、 并能 进行水平距 、 高差、 三维坐标计算。而且还可以进行测 量数据本机储存和外接设备时的通讯、 传输。 目 ， 前 国 产和进 口全站仪有很多种 型号 ， 都能满足正常的工程
测量 要求 。 此外 还有 Ｐ Ａ掌 上 电脑 与 全站 仪数 据 通讯 电缆 、 Ｄ 通讯 接 口转换 端子 。
维普资讯
应用全 站仪与 Ｐ Ａ掌上电脑实现既有铁路测量一体化系统原理探讨 ： Ｄ 黄远宏
２ｌ
应 用 全 站 仪 与 Ｐ Ａ掌上 电脑 实现 既 有铁 路 Ｄ 测量 一体 化 系统 原 理 探讨
黄 远 宏
（ 郑州铁路局工务检测所 ，南 郑州 ４ ００ ） ５ ００
Ｐ Ａ掌上 电脑与 手 持 电脑 功 能相 似 ， Ｄ 目前 国内较 普遍采 用 的 Ｐ Ａ掌 上 电脑 操 作 系统 是 基 于 微 软公 司 Ｄ 的 Ｗｉｄｗ Ｅ 操 作 系 统 。 Ｗｉｄｗ Ｃ 与 Ｗｉ— ｎｏ ｓ Ｃ ｎｏｓ Ｅ ｎ ｄｗ９ 、 Ｐ Ｎ ｏ ｓ８ Ｘ ／ Ｔ等 之 间有 一 些 明显 差 别 ： ｎｏ ｓ８ Ｗｉｄｗ９ 、 Ｘ ／ Ｔ的所 有应 用程 序都 必须 在 Ｗｉｄｗ Ｅ操作 系 ＰＮ ｎｏ ｓＣ
Ｈｕ ｎ ａ ｈ ｎ ａ ｇ Ｙｕ ｎ ｏ ｇ
摘 要 提 出全站仪加掌上 电脑的既有铁路测量新方式。介绍 了基本计算原理 ， 实现的测量项 可 目， 系统达到的效果等。该方法能保障既有铁路测量人 员人身安全， 高劳动效率及测量精度 ， 提 增强数
字化测 量能 力。
关键词
全站仪
掌上电脑
既有铁路测量
既 有线里 程 等线路 设备要 素 。
GPSRTK技术在铁路既有线勘测中的应用
第26卷,第2期 中国铁道科学V ol 126N o 12 2005年3月 CHI NA RAI LW AY SCIE NCEMarch ,2005 文章编号:100124632(2005)022*******GPS RTK 技术在铁路既有线勘测中的应用丁克良1,4,刘 成2,卜庆颢2,胡丛伟3,郑德华3(11中国科学院测量与地球物理研究所,湖北武汉 430072;21铁道第三勘察设计院,天津 300142;31同济大学测量与国土信息工程系,上海 200092;41中国科学院研究生院,北京 100038) 摘 要:针对G PS 实时动态定位技术在铁路勘测中的应用,提出连续三角网重复设站测量既有线的方法。
该方法以铁路控制测量的首级控制网点作为G PS RTK 作业基准点,无需设置外移桩。
数据处理时采用带约束条件的最小二乘法进行解算,可准确恢复既有线的各项参数,进而根据设计线形参数求得设计坐标,精确计算每一点的拨距量。
关键词:勘测;G PS;RTK;既有线复测;线形参数;曲线整正 中图分类号:U212124:P22814 文献标识码:A 收稿日期:2004204218 作者简介:丁克良(1968—),男,河南淮阳人,博士研究生。
基金项目:国家自然科学基金项目(40474009);铁道第三勘察设计院资助项目(2002) RTK (Real T ime K inematic )技术是建立在载波相位观测值基础上的实时动态差分定位技术。
定位系统由一个参考站,一个或多个流动站,一个或多个数据链及数据处理软件系统4部分组成。
其基本工作方式是:在一个已知测站上架设G PS 基准站接收机和数据链,连续跟踪所有可见卫星,并通过数据链实时向移动站发送数据,移动接收站通过接收基准站发射的动态差分数据,在机处理,从而实时得到移动站精确的三维坐标。
目前,铁路勘测阶段控制测量普遍采用G PS 静态定位技术,RTK 技术也成功应用于铁路航测外控、铁路定测工作,取得了巨大的社会和经济效益。
测绘技术中的铁路工程测量与设计方法论
测绘技术中的铁路工程测量与设计方法论近年来，铁路工程的建设成为了各国发展交通运输与基础设施的关键领域之一。
在铁路工程的规划、设计和施工过程中，测量和设计是至关重要的环节。
测绘技术在铁路工程中发挥着重要的作用，以保证铁路线路的精确性和安全性。
本文将深入探讨测绘技术在铁路工程中的应用，并从方法论的角度对其进行论述。
首先，铁路工程测量是铁路建设的重要组成部分。
通过测量，可以准确测量和记录铁路线路的各项参数，包括线路长度、坡度、曲线半径、辅助设施等等。
测量数据的准确性直接关系到铁路设计和施工的质量。
因此，在铁路工程中采用先进的测量技术和设备至关重要。
其次，测绘技术在铁路工程设计中具有重要意义。
通过测绘技术，可以对线路进行模拟和优化设计，以确保铁路的安全与效益。
测绘技术可以帮助工程师确定铁路线路的最佳路径，考虑地质、地形、气候等因素，并合理规划线路的曲线半径和坡度。
在设计过程中，测绘技术还可以对铁路的土木工程进行仿真和分析，以评估工程结构的稳定性和可行性。
测绘技术的应用不仅限于铁路线路的测量和设计，还包括铁路施工和监测过程中的应用。
在施工过程中，测绘技术可以帮助施工单位确定路基的高程、倾角和平整度，以确保施工质量。
测绘技术还可以监测铁路线路的变形、沉降和位移，提前发现并解决潜在的安全隐患。
在铁路工程中，测绘技术的方法论至关重要。
首先，要选择合适的测量设备和技术。
比如，全站仪、GPS、激光测距仪等，可以提高测量的准确性和效率。
其次，要进行严密的测量控制。
在进行测量前，需要进行先期控制点的布设和测量，并对测量结果进行精确的处理。
最后，要根据实际情况进行数据处理和分析。
对于大量的测量数据，可以采用数字化处理和GIS技术进行管理和分析，以获取有用的信息。
测绘技术在铁路工程中的应用还面临一些挑战和难题。
首先，复杂的地形和气候条件对测绘的精度和稳定性提出了更高的要求。
在高山、深谷、沼泽等特殊地形中，使用传统的测绘技术可能存在困难。
既有铁路测量课程标准
《既有铁路测量》课程标准[课程名称] 既有铁路测量[适用专业] 工程测量技术一、课程性质本课程是工程测量技术专业（铁路测量方向）的专业选修课程，主要讲授设计行车速度200km/h及以下标准轨距有砟轨道改建铁路工程测量、既有线复测的内容与方法，具有很强的针对性和应用性。
其主要任务是进一步培养学生的工程思维与工程应用能力，使学生清楚既有铁路测量的内容与方法，为工程实践打下良好基础。
二、课程目标1. 知识目标掌握改建铁路控制测量、线路测量、站场测量、施工测量的内容与方法，掌握既有线复测的内容与要求。
2. 技能目标能够使用水准仪、全站仪进行既有线控制测量，能操作测量仪器进行线路测量、站场测量、施工测量等，同时养成良好的作业习惯，为以后工作打好基础。
3. 态度目标团结协作、积极主动、不怕困难、钻研业务、精益求精；具有保护人身和设备安全的责任意识，按规范和仪器操作流程作业，不抄袭、不伪造测量成果，保质保量、按时完成任务。
三、设计思路（一）确定课程目标的思路本课程以培养学生的岗位职业能力为根本目标，基于既有铁路测量工作过程导向，以真实或模拟的项目为载体, 让学生在学习完成具体任务的工作过程中构建相关理论知识、发展职业能力，最终实现课程培养目标。
（二）设计课程内容的依据学校专任教师和行业、企业专家合作, 对面向铁路行业的工程测量技术专业所涵盖岗位群的工作任务和职业能力进行分析，紧紧围绕完成工作任务的能力需要来选择、设计课程内容与顺序，兼顾学生认知能力水平，由浅入深安排课程内容。
（三）采用何种教学模式理论与实践相结合，教、学、做一体化。
（四）建议学时数完成本课程教学建议学时数为48学时。
四、课程内容和课时分配（一）课程内容及要求（二）实践性教学内容及要求（三）课时分配五、实施建议（一）教材编写或选用1. 教材编写建议⑴以培养学生的岗位职业能力为根本目标，充分体现项目载体、工作过程导向的课程设计思路，突出实用性、开放性和职业定向性。
铁路工程勘察与测量：掌握铁路工程勘察与测量的方法和技术
谢谢观看
THANK YOU FOR WATCHING
• 数据整理：对测量数据进行整理和分析，编制测量报告 • 整理走向、高程、坡度等数据，绘制测量图表 • 分析测量结果，评估铁路工程的可行性、安全性和经济性 • 编制测量报告，提供科学依据和技术支持
铁路工程勘察与测量的现场管理与质量控制
现场管理：确保勘察与测量工作的顺利进行，提高 工作效率和质量
• 勘察与测量计划的执行，如进度安排、 资源调配等 • 勘察与测量质量的控制，如技术水平、 工作质量等 • 勘察与测量安全的监督，如安全防护、 应急预案等
智能化分析：利用人工智能技术，提高 铁路工程勘察与测量的智能化水平
• 数据挖掘的应用，如数据分类、数据 聚类、数据关联等 • 知识发现的应用，如规律总结、模式 识别、预测分析等 • 决策支持系统的应用，如方案优化、 风险评估、效益评价等
铁路工程勘察与测量技术的人才培养与队伍建设
队伍建设：加强铁路工程勘察与测量队伍的建设，提高整体技术水平
• 走向设计的优化，如线路长度、曲线 半径、缓和曲线长度等 • 高程设计的优化，如线路标高、桥梁 高度、隧道深度等 • 坡度设计的优化，如爬行坡度、曲线 坡度、纵断面坡度等
铁路工程勘察与测量数据的可视化与报告编制
数据可视化：利用GIS、CAD等软件，将勘察与测量 数据以图形、图像的形式展示
报告编制：根据勘察与测量数据和分析 结果，编制勘察报告和测量报告
• 现场调查：对线路沿线进行实地调查，了解地形地貌、地质条件、水文气候等因素 • 观察地形地貌特征，如地貌类型、海拔高度、地形坡度等 • 调查地质条件，如地层结构、地质构造、水文地质等 • 了解水文气候特征，如降水量、气温、风向等
• 勘探测试：利用遥感技术、地球物理勘探等方法，探测线路沿线的地下地质构造和地下水分布情况 • 遥感图像处理，如图像拼接、图像分类、图像解译等 • 遥感信息提取，如地形特征、地质构造、水文条件等 • 地球物理勘探，如地震波反射法、地震波折射法、电性测深、磁法测量等
铁路轨道工程数智化建造技术研究与实践
铁路轨道工程数智化建造技术研究与实践摘要：现阶段，我国社会飞速发展，促进了交通事业的进步。
轨道工程是铁路建设中轨道设备质量源头控制管理的关键环节。
近年来，相继开展了无砟轨道建造、轨道铺设、工程线调度信息系统的智能化、信息化等数智化技术研究工作，在保障轨道工程质量、施工安全、工程进度，降低施工从业者劳动强度，改善施工作业环境，减少施工成本，提高施工效率等方面发挥了重要作用。
同时，通过总结梳理，认为目前轨道工程数智化建造技术仍处于发展和完善阶段，在部分工序复杂、劳动强度大的分项分部工程适用方面尚需进一步研究，在数智化设备的小型化、便利化方面有待改善，持续大力推动轨道工程数智化建造技术进步和创新管理很有必要。
关键词：铁路轨道工程；数智化；建造技术；研究实践引言高速铁路实现智能化、智慧化是铁路发展的必然方向，我国铁路“十三五”发展规划中提出“大力促进数字化、信息化、智能化铁路建设”。
随着人工智能、大数据、云计算、物联网、建筑信息模型等技术突破应用，将智能技术融入高速铁路全生命周期，助力设计、制造、施工和运营维护的智能、高效、绿色、协同发展。
1必要性分析1.1是减少轨道工程施工作业人员数量、降低劳动强度、改善作业环境的要求减少轨道工程施工作业人员数量、降低劳动强度、改善作业环境是新时代的要求，推进轨道工程数智化技术的研发与应用是唯一出路。
轨道工程建设中，虽然部分无砟轨道混凝土预制部件可在工厂内进行，但其中钢筋绑扎、混凝土灌注及振捣等工序，通常需要劳动用工数量较多，而且作业中的振捣震颤、振捣噪声等对操作人员的身体健康极为不利。
而道砟、轨枕、钢轨铺设，无砟轨道混凝土施工，轨道精整精调等其他轨道工程工序，均在露天或隧道内进行作业，现场劳动用工需求数量更多，劳动强度和作业环境更为不利。
当前我国劳动领域正在发生3个趋势性的变化，一是在供给方面，正在从无限供给走向有限供给；二是在需求方面，由数量增长转向质量增长，由以往的体力型正快速向技能型转变；三是在就业形态方面，一大批新生代的劳动者投身到服务业等劳动强度相对较低而收入又相对较高的行业中。
千米级铁路桥梁线-桥一体化设计研究及探讨
本刊特稿千米级铁路桥梁线-桥一体化设计研究及探讨刘晓光1，郭辉2，3，高芒芒4，胡所亭1，易伦雄5，蒋金洲2，3，朱希同1（1.中国铁道科学研究院集团有限公司，北京100081；2.中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所，北京100081；3.高速铁路轨道技术国家重点实验室，北京100081；4.中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所，北京100081；5.中铁大桥勘测设计院集团有限公司，湖北武汉430056）摘要：千米级铁路桥梁在环境与列车荷载作用下的空间变位直接影响上部轨道状态，开展线-桥一体化设计基础理论、方法和关键技术研究，是实现大跨度铁路桥梁高质量发展的关键。
通过总结既有千米级铁路桥梁在一体化设计方面的工程实践，分析线-桥一体化设计的内涵，结果表明：千米级铁路桥梁基于“刚度控制”的设计应深化考虑梁体变形对轨道几何形位的影响，做好桥梁纵断面和预拱度设置；确定梁端区域空间变位时应合理考虑荷载组合，深化变位限值研究，并通过桥梁、轨道专业协同，做好钢轨伸缩调节器及梁端伸缩装置的一体化设计；针对桥梁、轨道和梁端区域，应在开展轨道静态几何验收标准基础上，统筹考虑桥梁成桥线形验收标准和梁端伸缩装置静态验收标准。
关键词：千米级铁路桥梁；梁-轨相互作用；线-桥一体化；桥梁纵断面；预拱度；钢轨伸缩调节器；梁端伸缩装置；静态验收标准中图分类号：U442文献标识码：A文章编号：1001-683X（2021）09-0032-08 DOI：10.19549/j.issn.1001-683x.2021.09.0320引言近年来我国大跨度铁路桥梁得到很快发展，在桥梁跨径、结构形式和结构体系等方面均实现了众多突破和创新，涌现出众多主跨超千米的桥梁［1-2］。
如主跨均为1092m的沪苏通长江公铁大桥、五峰山长江大桥先后于2020年7月1日和12月11日开通运营，分别为世界首座千米级铁路斜拉桥和我国首座铁路悬索桥。
高铁线路工程测量技术与设计
高铁线路工程测量技术与设计引言随着科技的不断进步，高铁技术在世界范围内迅速发展。
高铁线路的设计与建设是保障高铁安全高效运行的重要环节，而测量技术在该过程中起到了关键作用。
本文将探讨高铁线路工程测量技术与设计的相关内容。
一、测量技术在高铁线路设计中的作用高铁线路设计的首要任务是确保线路的安全性和稳定性。
而测量技术则起到了关键性的作用，它能够帮助工程师们精确测量地形地貌数据，以确定线路的纵、横断面设计。
通过地形地貌数据的测量，工程师们可以分析土地的稳定性、山体的坡度、谷地的深度等，从而确保线路的安全。
除了地形地貌数据的测量，高铁线路的测量技术还包括弯道、坡度、曲线半径、轨距等数据的测量。
这些数据的准确测量对于确保高铁列车行驶的稳定性和舒适性来说至关重要。
二、高铁线路工程测量技术的发展随着高铁技术的进一步发展，高铁线路工程测量技术也在不断创新和改进。
现代高铁线路工程测量技术主要包括卫星测量技术、激光测量技术和无人机测量技术等。
卫星测量技术利用全球卫星定位系统（GNSS）精确测量线路的位置、坡度和高度。
通过将GNSS接收器安装在列车或测量车上，可以实现高精度测量并实时传输数据，有效提高了工程测量的准确性和效率。
激光测量技术通过激光测距仪获取高铁线路的地形数据，从而得出线路的纵、横断面设计。
激光测量技术具有高精度、高效率和非接触式测量的优点，被广泛应用于高铁线路的设计与建设中。
无人机测量技术是近年来兴起的新技术，通过搭载测量仪器的无人机对高铁线路进行测量，可以实现快速、准确的测量。
无人机测量技术的出现极大地提高了测量效率，同时避免了人员在复杂地形和恶劣气候条件下的作业风险。
三、高铁线路工程测量与设计中的挑战高铁线路工程测量与设计面临着一些挑战。
首先，地理环境的复杂性对测量工作提出了更高的要求。
许多高铁线路穿越山地、丘陵等复杂地形，测量过程需要应对地理环境的变化和不确定性。
其次，数据的处理与分析是一个关键的环节。
铁路线路测量中的技巧与难点解析
铁路线路测量中的技巧与难点解析铁路线路测量是铁路建设中不可或缺的一环，但这项工作并不简单。
本文将探讨铁路线路测量中的技巧与难点，并提供一些解决方案。
一、铁路线路测量技巧1. 测量仪器的选择：在铁路线路测量中，仪器的选择至关重要。
测量仪器应具备高精度、高稳定性和高可靠性。
常用的测量仪器包括全站仪、经纬仪、水平仪等。
2. 测量方法的确定：在测量之前，需要确定合适的测量方法。
常用的测量方法包括直线测量法、三角测量法、射线测量法等。
选择适合的测量方法有助于提高测量精度和效率。
3. 控制点的设置：在进行铁路线路测量时，需要设置一系列控制点。
这些控制点应分布在整个线路上，并应具备一定的稳定性和可靠性。
选择合适的控制点可以减小测量误差。
二、铁路线路测量的难点分析1. 复杂地形：铁路线路通常经过各种地形，如山区、河流、湖泊等。
这些复杂地形给测量工作带来了挑战，需要针对不同的地形制定相应的测量方案。
2. 多样的气象条件：不同的季节和气象条件对铁路线路测量有重要影响。
如在雨季或者大风天气下，测量精度会受到很大影响。
测量人员需要根据不同的气象条件进行相应的调整。
3. 设备适应性：铁路线路的建设通常涉及各种类型的设备，如桥梁、隧道等。
这些设备在测量时对仪器的使用提出了更高的要求。
测量人员需要熟悉各类设备的特点和要求，做出相应的调整。
三、解决方案1. 应用先进的测量技术：随着科技的发展，测量技术也得到了很大的提升。
应用先进的测量技术，如卫星定位技术、激光测量技术等，可以提高测量精度，并减小人为因素带来的误差。
2. 加强培训与团队协作：铁路线路测量是一个复杂的工作，需要具备专业的知识和技能。
测量人员应接受系统的培训，提升自身的能力。
同时，团队协作也是必不可少的，团队成员之间需要密切配合，共同解决问题。
3. 定期维护与校正：测量仪器需要定期进行维护与校正，确保其正常工作和准确度。
定期维护可以保持仪器的性能，而校正可以修正测量误差，提高测量精度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第６ｌ卷第１２期 ２０１７年１２月 铁道标准设计
ＲＡＩＬＷＡＹ ＳＴＡＮＤＡＲＤ ＤＥＳＩＧＮ Ｖｏｌ＿６１ Ｄｅｃ． ＮＯ．１２
２０１７
文章编号：１００４—２９５４（２０１７）１２～００２３—０５
铁路既有线测量设计一体化技术的研发与实践 陈光金，付宏平，许张柱，张先文 （中铁第一勘察设计院集团有限公司，西安７１００４３）
摘要：针对既有线常规测量方式不能重构既有线、提供中线理论坐标，无法满足ＣＰⅢ铺轨的问题进行研究。采 用兼顾轨道平顺性的最小二乘拟合优化法、拟合理论直线边构架既有线理论中线的控制桩法、基于设计要素阀值 的曲线整正法、利用法向趋近重合法计算测点中线理论里程、归化里程获取设计接口数据法重构既有线。研制“全 站仪数据自动采集系统”以及“既有线勘测设计一体化处理系统”，实现提供既有线设计中线理论坐标的目标，形成 从外业测量到内业自动化设计的一套完整的理论方法与技术体系，经工程验证后得到推广应用。 关键词：铁路既有线；测量；拟合优化法；轨道平顺性；理论坐标；一体化系统 中图分类号：Ｕ２１２．２４ 文献标识码：Ａ ＤＯＩ：１０．１３２３８／ｊ．ｉｓｓｎ．１００４－２９５４．２０１７．１２．００６
Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｎ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｕｒｖｅｙ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ Ｅｘｉｔｉｎｇ Ｒａｉｌｗａｙ Ｌｉｎｅｓ
ＣＨＥＮ Ｇｕａｎｇ—ｊｉｎ，ＦＵ Ｈｏｎｇ—ｐｉｎｇ，ＸＵ Ｚｈａｎｇ—ｚｈｕ，ＺＨＡＮＧ Ｘｉａｎ—ｗｅｎ （Ｃｈｉｎａ Ｒａｉｌｗａｙ Ｔｈｅ Ｆｉｒｓｔ Ｓｕｒｖｅｙ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｘｉ’ａｎ ７１００４３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｆｏｃｕｓｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｆａｉｌｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｅｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｒａｉｌｗａｙ ｌｉｎｅｓ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｃｅｎｔｅｒ ｌｉｎｅ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ ｆｏｒ ＣＰＩＩＩ ｔｒａｃｋ—ｌａｙｉｎｇ．Ｗｉｔｈ ｔｒａｃｋ・ｓｍｏｏｔｈｎｅｓｓ－ｏｒｉｅｎｔｅｄ ｌｅａｓｔ ｓｑｕａｒｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ，ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｉｌｅ ｍｅｔｈｏｄ ｆｉｔｔｉｎｇ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｓｔｒａｉｇｈｔ ｌｉｎｅ ｔｏ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｃｅｎｔｅｒｌｉｎｅ，ｗｉｔｈ ｃｕｒｖｅ ｉｎｔｅｇｒａｌ ｍｅｔｈｏｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｂａｓｉｃ ｄｅｓｉｇｎ ｅｌｅｍｅｎｔ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｖａｌｕｅ，ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｅｎｔｅｒ ｌｉｎｅ ｍｉｌｅａｇｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｒｖｅｙ ｐｏｉｎｔ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｂｙ ｏｖｅｒｌａｐｐｉｎｇ ｎｏｒｍａｌ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｔｈｒｏｕｇｈ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ ａｐｐｒｏａｃｈ ａｎｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄａｔａ ｏｆ ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｂｙ ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｅｎｔｅｒ ｌｉｎｅ ｍｉｌｅａｇｅ，ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｒａｉｌｗａｙ ｌｉｎｅ ｉｓ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ．Ａ ｓｅｔ ｏｆ ｔｏｔａｌ ｓｔａｔｉｏｎ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｄａｔａ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ ｏｆ ｒａｉｌｗａｙ ｃｅｎｔｅｒ ｌｉｎｅ ａｎｄ ａｎ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｓｕｒｖｅｙ ａｎｄ ｄｅｓｉｇｎ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｔｏ ｆｕｌｆｉｌｌ ｔｈｅ ｔａｒｇｅｔ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｃｅｎｔｅｒｌｉｎｅ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ ｆｏｒ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｌｉｎｅ ｄｅｓｉｇｎ．Ａ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｓｅｔ ｏｆ ｔｈｅｏｒｙ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ ｆｏｒｍｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｆｉｅｌｄ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ ｏｆｆｉｃｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｄｅｓｉｇｎ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｖｅｒｉｆｉｅｄ ｂｙ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｐｒａｃｔｉｃｅ ａｎｄ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｒａｉｌｗａｙ；Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ；Ｆｉｔｔｉｎｇ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ；Ｔｒａｃｋ ｒｅｇｕｌａｒｉｔｙ；Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ；Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ
１ 概述 近年来，随着大量新建铁路（如高速铁路、城际铁 路等）的竣工通车，在既有线测量中，ＧＰＳ ＲＴＫ技 术 、全站仪 引、测量机器人 、电子水准仪、轨检小
收稿日期：２０１７—０４—１９；修回日期：２０１７—０５一ｏ３ 基金项目：中铁第一勘察设计院集团有限公司科研课题（院科１４一Ｏ１） 作者简介：陈光金（１９６３一），男，教授级高级工程师，１９８４年毕业于昆
明工学院工程测量专业，Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｌｃｇｊ＠ｓｏｈｕ．ｃｏｒｎ。
车 、惯导相对轨道检查仪、车载ＬＩＤＡＲ系统 等先 进测量仪器及测量技术在既有线测量领域得到普遍应 用。新型铁路既有线测量需要反映既有线现状，对沿 线铁路构筑物、设备、设施位置进行准确定位，为施工、 工务管理、养护和维修提供依据，同时为构建既有线路 测量信息平台提供基础数据 。需要将不规则的既 有线线型恢复为标准线型，重构既有线数学理论中线， 以适应铁路测量技术发展的要求。 在《改建铁路工程测量规范》（ＴＢ ｌ０１０５— ２４ 铁道标准设计 第６１卷 ２００９） 中要求利用ｃＰⅢ控制网进行轨道铺设，而规 范中没有涉及与ＣＰ１１１配套的既有线理论中线坐标的 获取方法。既有线勘测由于存在既有线不规则、里程 丈量精度低、里程与坐标不匹配、曲线整正偏角与外移 桩测量偏角不一致等问题，导致铁路既有线勘测设计 不能重构既有线，无法提供中线理论坐标，不能实现坐 标法施工。 本文以《铁路既有线测量及设计一体化模式研 究》¨ 提出的技术思路为基础，进行既有线勘测设计 内外业一体化技术方案研究、外业数据自动采集处理 系统研制以及既有线勘测设计一体化处理系统研究， 并研制配套的内业数据一体化处理系统… ，为铁路既
有线勘测设计一体化提供技术理论及软硬件支撑。
２ 既有线勘测设计内外业一体化技术方案 既有线勘测设计内外业一体化技术研究总体思路 见图１。
既有线勘测设 计内外业一体 化技术研究
匝 巫巫 互 外业数据 自动采集 处理系统 设计一体化
匝 互 ］
棼｛ 蓁１｛ Ｉ １爨｛１ 囊 鏊 图１ 既有线勘测设计内外业一体化技术研究总体思路 ３外业数据自动采集处理系统研究 ３．１ 既有线轨道中线坐标采集方法研究 首先进行控制测量方案研究，从控制桩的功能、可 利用性等方面综合分析研究得出：既有线可以不设外 移桩，建立ＣＰ Ｉ、ＣＰ １１控制网。利用ＣＰ Ｉ、ＣＰ ＩＩ取代 传统的外移桩，在ＣＰ Ｉ、ＣＰ ｌＩ控制点或加密点上测量 既有轨道中心坐标，可以满足既有线上图需要，控制既 有线中线线位，满足既有线设计上线和恢复钢轨里程 的需要。 轨道中线坐标采集方案是针对国内铁路既有线现 行测量方式进行研究。主要包括传统钢尺丈量法、全 站仪曲线查定和外移桩导线、ＧＰＳ ＲＴＫ坐标法、全站 仪对边测量结合手工推算里程法、轨检小车法、惯导相 对小车检查仪、车载ＬＩＤＡＲ系统等方法。 研究时，从各种测量方式的里程获取方式、作业实 施方法、测量精度、人员安全、工作强度、工作效率、勘 测自动化的适应性以及与铁路运营安全管理等方面进 行分析，研究分析各种作业模式方式优点、缺陷及与勘 测工作的适宜性，确定采用以全站仪数据自动采集系 统（或配合ＧＰＳ ＲＴＫ）为最佳。“全站仪数据自动采集 系统”用全站仪方式代替钢尺里程丈量，一次完成里 程丈量、轨道中线坐标数据测量，实现外业数据自动 采集。 若不需要在钢轨标注里程，可以采用全站仪非接 触式（无棱镜）测量方式，直线段测量左轨、曲线段测 量外轨，解决铁路高速度、高密度运行，传统既有线测 量中存在的安全性差、上道审批时间长、手续繁锁、作 业时天窗时间少的弊端，提高工效、缩短勘测周期。 ３．２全站仪数据自动采集以及测量数据处理系统 研制 既有线外业数据自动采集系统利用全站仪“开放 智能型”、自动测量测点坐标的功能，结合主流全站仪 Ｌｅｉｃａｌ１０２，研制全站仪机载应用软件（ＲＡＩＬＷＡＹ＋）， 反算点问长度（曲线地段自动将弦长改化为弧长）推 算里程，并在全站仪面板实时显示。同时研制轨心、外 轨测量的专用强制对中设备，该对中设备也适用于 ＧＰＳ ＲＴＫ天线。为既有线勘测设计内外业一体化提 供基本条件。 全站仪数据自动采集系统由全站仪机载应用程序 （ＲＡＩＬＷＡＹ＋）和专用强制对中设备一起组成，能够用 全站仪方式代替钢尺里程丈量，一次完成里程丈量、轨 道中线坐标数据测量，实现外业数据自动采集。既有 线数据自动采集也可以采用ＧＰＳ ＲＴＫ方式进行。既 有线外业数据自动采集系统见图２、图３。 全站仪数据、高程测量数据由“既有线测量数据 处理系统”软件完成，该软件包含测量数据预处理、导 线平差、水准平差、任意点（散点）计算功能。测量数 据处理系统完成外业常规测量数据处理计算，输出成 果作为“既有线勘测设计一体化处理系统”的输入 信息。