智能型全站仪轨道基准网数据采集程序开发

研究目的:解决高速铁路轨道基准网(TRN)数据采集中测量任务繁重、观测精度要求高等问题,从而提高野外测量工作的效率和质量。研究结论:基于徕卡智能型全站仪GeoCOM的ASCII接口方式和高速铁路轨道基准网的测量原理与方法,轨道基准网数据采集程序(TRN DAS)实现了数据采集的自动化、数字化和高效化,大幅提高了野外测量工作的效率和质量,并已在沪宁、沪杭等高速铁路工程中推广应用,使用效果良好,具有明显的经济效益。     

无砟轨道精调中CPⅢ网点稳定性检测方法的研究

研究目的：无砟轨道施工控制测量技术，特别是其中的无砟轨道精调已成为无砟轨道建设的关键技术之一。无砟轨道精调时，在进行后方交会点的三维平差之前，需对参与后方交会的CPⅢ网点的稳定性进行检测，剔除点位发生变动的CPⅢ网点。如何进行CPⅢ网点的稳定性检测，研究CPⅢ网点的稳定性判断方法及其可行性并制定合理的判断标准，对确保无砟轨道的高精度铺设很有必要。研究结论：提出了利用前期CPIR平面和高程控制网平差后提供的资料，和无砟轨道精调时由全站仪自由设站实测数据计算的每2个CPⅢ网点间的实测距离和实测高差，与已知距离和已知高差比较，进行CPⅢ网点稳定性检测的方法，理论分析与试验结果证明，该方法是正确的和可行的，可在工程中推广应用。     

高速铁路轨检仪绝对测量方法应用研究

根据高速铁路轨检仪的基本原理,研究提出了全站仪自由设站进行自动观测的方法和程序设计,以及自由设站三维坐标平差计算(考虑大气折光改正)和轨检仪绝对坐标的获取。     

轨道精调中后方交会点三维严密平差方法研究

研究目的:目前采用的自由设站后方交会点三维坐标计算,是把平面和高程坐标分开分别进行的,这在理论上存在一定的不严密性.针对这一问题,本文在介绍无砟轨道精调方法的基础上,就精调中自由测站后方交会点三维坐标计算问题进行研究. 研究结论:以全站仪自由设站三维后方交会的斜距、水平方向和天顶距为原始观测值,推导了三维后方交会点坐标严密平差计算的数学模型,并通过实验数据验证了模型的正确性和合理性,提高了自由测站后方交会点三维坐标计算的精度,有利于高速铁路轨道平顺性的提高,可在无砟轨道精调中推广使用.     

高速铁路CP Ⅲ交会网必要测量精度的仿真计算

为合理布设CPⅢ网的测量网形,确定CPⅢ网中观测值的必要精度,结合CPⅢ网的标准和改进测量网形,采用边角网间接平差的严密精度估算方法,对CPⅢ网的相对点位精度进行仿真计算,并据此确定了CPⅢ网中观测值的必要测量精度:方向测量精度≤±1,″距离测量精度≤±(1 1×10-6)mm.研究结果对高速铁路测量规范的修订和在建高速铁路CPⅢ网的测量具有重要参考价值.     

基于经验模态分解的轨道不平顺时频特征分析

高速铁路轨道不平顺测量值是由许多不同频率、不同幅值的单分量信号叠加而成的复杂随机过程.为分析轨道不平顺在空间域和频率域的分布特性,利用希尔伯特-黄变换方法提取轨道不平顺在时-频域的能量分布,为从幅值和波长两个方面综合评价轨道几何状态提供一种新的分析方法.首先,利用多元经验模态分解基于数据驱动的滤波特性,将轨道不平顺数据同时分解为不同尺度下的幅值-频率调制的多元本征模态函数;然后,通过希尔伯特变换计算各尺度下本征模态函数的瞬时频率,分析各层本征模态函数的频率和能量分布特征.通过对轨道检查车的实测轨道不平顺数据解算与分析表明:轨道不平顺的频率分布呈现出近似二进滤波特性,并且每个尺度下的频率带宽较窄;多元经验模态分解尺度图能确定轨道不平顺在各尺度下的能量分布及对应的波长特征;样本轨道不平顺数据中,轨距和水平不平顺的能量主要分布在中长波波段,轨向和高低的能量主要集中在空间波长4~36 m范围;扭曲的能量分布在波长为4.9 m和7.6 m的两个尺度内.