客运专线施工坐标系设计方案的研究

研究目的:为了实现高速度、高舒适度、高安全性的目标,客运专线对影响铁路平顺性的轨道几何尺寸和 定位精度,提出了较高的标准要求。客运专线施工坐标系,作为铁路线路勘测、设计、施工、运营和养护维修的测 量定位基准系统,其设计方案是否合理,投影变形是否能够得到有效控制,将对铁路工程建设质鼍产生直接影 响。传统的Ⅰ级铁路直接采用国家统一3°带坐标系,作为铁路线路施工坐标系的方案,已经不适应客运专线建 设标准的要求。本文研究的目的是设计并合理选定客运专线施工坐标系方案,有效控制投影变形对工程的影 响,以保证工程建设顺利实施和工程质量。 研究方法:本文通过对投影变形的基本原理、主要特征以及满足客运专线2．5 cm／km投影变形要求的区域 变化趋势分析,研讨了以铁路线路变坡点的国家统-3°带坐标和路肩设计高程为基本参数,设计客运专线施工 坐标系的方法。 研究结果:研究得出了在铁路线路ym-Hm断面趋势不同的条件下,客运专线线路施工坐标直接采用国家统 -3°带高斯正形投影平面直角坐标系,或设计采用抵偿投影面的3°带高斯正形投影平面直角坐标系、任意带 高斯正形投影平面直角坐标系、具有抵偿高程面的任意带高斯正形投影平面直角坐标系四种设计方案。 研究结论:研究得出的客运专线线路施工坐标系方案,达到了有效控制了投影变形对客运专线工程影响的 目的。     

任意带任意投影面的平面坐标转换方法研究

探讨任意带任意投影面的平面坐标转换方法,给出了不同椭球变换方法的计算公式和坐标转换步骤。数据分析结果表明,不同椭球变换方法在控制长度变形上是一致的。     

GPS RTK技术在铁路客运专线放线中的应用

以Trimble 4700（或5700）GPS接收机为例，介绍了GPS RTK在铁路客运专线放线中的应用过程，重点叙述了坐标转换参数的求解和设置。通过GPS RTK放线试验阐述了GPS RTK在铁路客运专线放线中的可行性及优势，并对铁路客运专线的放线工作提出了建议。     

高海拔地区铁路施工控制网的建立

研究目的:在高海拔地区的铁路控制测量中,控制网的边长将产生较大的长度投影变形,在这个区域如果采用国家坐标系建立控制网,其长度变形不能满足铁路施工控制网精度要求,这会对线路施工放样及隧道贯通测量等工作造成比较大的影响.因此合理评价及处理长度投影变形对坐标成果的影响,建立适合高海拔地区的铁路施工控制网,已成为这个区域工程控制测量的一项重要内容.研究结论:在高海拔地区铁路施工控制测量中,长度变形主要是以高程归算变形为主,所以选择"抵偿高程面"作为投影面,按正形投影3°带建立独立坐标系应该是最佳选择.该方法换算简便,而且换系后的新坐标与原国家统一坐标系的坐标十分接近,有利于测区内外之间的联系.如果线路东西向跨度比较大,而且测区中心离中央子午线比较远时,应该考虑"选择任意投影带"或其它方法.     

郑武客运专线勘测中的坐标系统选择

结合郑武客运专线勘测设计,介绍了投影变形的概念,分析了国家统一的坐标系和其他工程上常用的高斯正形投影平面直角坐标系统在郑武客运专线的勘测中的适用情况。通过论证选取了适合郑武客运专线的抵偿投影面的3°高斯正形投影平面直角坐标系统,有效地控制了投影长度变形,满足了客运专线高精度的无碴轨道测量要求。     

高海拔地区铁路施工控制网的建立

研究目的：在高海拔地区的铁路控制测量中，控制网的边长将产生较大的长度投影变形，在这个区域如果采用国家坐标系建立控制网，其长度变形不能满足铁路施工控制网精度要求，这会对线路施工放样及隧道贯通测量等工作造成比较大的影响。因此合理评价及处理长度投影变形对坐标成果的影响，建立适合高海拔地区的铁路施工控制网，已成为这个区域工程控制测量的一项重要内容。研究结论：在高海拔地区铁路施工控制测量中，长度变形主要是以高程归算变形为主，所以选择“抵偿高程面”作为投影面，按正形投影3°带建立独立坐标系应该是最佳选择。该方法换算简便，而且换系后的新坐标与原国家统一坐标系的坐标十分接近，有利于测区内外之间的联系。如果线路东西向跨度比较大，而且测区中心离中央子午线比较远时，应该考虑“选择任意投影带”或其它方法。     

基于尺度比确定工程椭球在隧道独立控制网中的应用

为提高隧道独立控制网的精度,减少隧道独立控制网的投影变形,需要建立工程椭球。将求定的相对于实测边长的尺度比等价转换为抵偿投影面的高程值,从而求出工程椭球长半径,建立工程椭球,再在该工程椭球下进行一点一方向平差,减少隧道独立控制网的投影变形,提高隧道独立控制网的精度。     

客运专线无碴轨道精密工程测量平面坐标系的探讨

依据地图投影归化的基本原理,结合客运专线独立坐标系统精度要求,对投影长度综合变形进行了详细的分析;对投影方法、中央子午线和参考投影面的合理选择进行了详细的介绍.采用斜轴墨卡托投影对郑西客运专线的精密测量网进行了试算和分析.结果表明,斜轴墨卡托投影能较好地解决长距离地图投影变形问题,可避免频繁换带的计算过程.     

具有抵偿高程面的任意带坐标系设计原理与方法

高速铁路对边长投影变形提出了2.5cm/km(1/40000)的控制要求,长期以来一直采用的3°带高斯正形投影平面直角坐标系,已难以满足铁路建设的精度要求。对投影变形问题进行了分析,阐述了具有抵偿高程面的任意带坐标系设计原理,并结合某铁路客运专线的实例,介绍了该形式坐标系的设计方法。具有抵偿高程面的任意带坐标系,克服了3°带坐标系的局限性,能有效地实现两种长度变形的相互抵偿,从而达到控制投影变形的目的。     

埃及斋月十日城铁路工程独立坐标系分析与建立

为了解决埃及斋月十日城铁路项目投影长度超限的问题,从投影面高度与投影方式两个方面分析投影长度变形的原因,构建满足铁路设计与施工放样要求的工程独立坐标系,选择最小投影变形值对应的中央经线为工程独立坐标系的中央经线。在该中央经线下,获取不同高程投影面的投影变形值,以线位中投影长度变形最大值最小为检核依据,结合工程实际探讨了建立该项目工程独立坐标系的方法。经过验算,该工程独立坐标系下投影长度变形值范围为-18. 77～18. 26 mm/km,满足设计和施工放样要求。