高速铁路轨道基准网测量及其数据处理方法的研究

论文摘要

目前,CRTSⅡ型板式无砟轨道大量应用于我国高速铁路建设中,而轨道基准网测量是其中不可或缺的一部分。轨道基准网是一个精度要求极高的三维控制网,其主要作用是为轨道板精调施工测量提供控制基准,它的上一级控制基准是轨道控制网CPⅢ。轨道基准网是在京津城际铁路建设开始,才逐渐引入我国的一种控制网,它的测量和数据处理方法跟我国传统的测量习惯有很多不同,比如平面网外业测量不对多次采集的坐标进行限差控制,只是在内业数据处理时才对外业数据进行检核；而我国测量习惯是外业和内业均应该对观测数据质量进行控制。为使轨道基准网测量与数据处理方法更符合我国测量习惯,使我国测绘工程技术人员对轨道基准网能有较为清楚的认识,本文对轨道基准网测量和数据处理方法进行了系统分析,并在此基础上形成了适合我国国情的轨道基准网测量方法和限差标准。本文主要包括以下内容：首先,对现有轨道基准网测量和数据处理方法进行了全面阐述,主要包括平面网外业测量方法、平面网测站内数据处理和测站间搭接计算方法、高程网外业测量方法以及高程网路线内数据处理和路线间搭接计算方法。其次,通过某客运专线实测数据,对现有轨道基准网平面网多次测量坐标与其均值的较差、CPⅢ控制点平差后坐标残差、平面网相邻测站间坐标搭接限差、高程网附合路线内闭合差限差、往返测高程与其均值较差和相邻附合路线间高程搭接较差等主要精度指标进行了重点分析与讨论,提出了适合我国测量习惯的轨道基准网限差标准。然后,根据轨道基准网测量特点提出了平面网和高程网的精度评定方法,弥补了德国在这方面的不足,使我国的轨道基准网测量与数据处理方法及精度控制和评价体系更加科学合理。在此基础上对某客运专线轨道基准网实测数据进行了精度评定,并对最终统计结果进行了分析。最后,在总结现有轨道基准网平面网测量方法不足的基础上,提出了平面网双线法测量的新方法,通过在轨道基准网实验场地的观测数据,分析验证了该方法的可行性。此外,本文还就轨道基准网在轨道板精调和轨道精调中的应用情况进行了简要分析。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 国内外研究现状分析
• 1.2.1 国外研究现状分析
• 1.2.2 国内研究现状分析
• 1.3 问题的提出和本文主要研究内容
• 第2章 轨道基准网测量与数据处理方法
• 2.1 轨道基准网的布设方法及其点位标志
• 2.1.1 轨道基准点设计坐标的计算与放样
• 2.1.2 轨道基准点的埋设及其点位标志
• 2.2 轨道基准网的主要精度要求
• 2.3 轨道基准网测量方法
• 2.3.1 平面网坐标测量方法
• 2.3.2 高程网外业测量方法
• 2.4 轨道基准网数据处理方法
• 2.4.1 平面网数据处理方法
• 2.4.2 高程网数据处理方法
• 第3章 轨道基准网测量若干问题研究与分析
• 3.1 轨道基准网主要限差指标统计分析
• 3.1.1 平面网多次测量坐标与其均值较差分析
• 3.1.2 平面网数据处理CPⅢ控制点剔除原则分析
• 3.1.3 平面网相邻测站坐标搭接较差分析
• 3.1.4 高程网测量附合路线闭合差限差分析
• 3.1.5 高程网往返测高程与其均值较差限差分析
• 3.1.6 高程网相邻附合路线搭接限差分析
• 3.2 轨道基准网数据处理方法研究
• 3.2.1 平面网坐标转换的其他方法
• 3.2.2 两种坐标转换方法的比较
• 3.3 轨道基准网精度评定方法研究
• 3.3.1 轨道基准网平面网精度评定方法
• 3.3.2 轨道基准网高程网精度评定方法
• 第4章 轨道基准网测量新方法及相关问题研讨
• 4.1 轨道基准网平面网双线测量方法
• 4.1.1 平面网双线测量方法的提出
• 4.1.2 平面网双线测量方法的实施
• 4.1.3 实验数据分析
• 4.2 轨道基准网复测相关问题的分析
• 4.2.1 轨道基准网复测的必要性
• 4.2.2 轨道基准网复测的可行性
• 4.3 轨道基准网的推广应用研究
• 4.3.1 采用轨道基准网进行轨道板精调
• 4.3.2 采用轨道基准网进行轨道检测和精调
• 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文