绳正法拨距优化计算方法的研究及应用

利用不同半径和缓和曲线长度进行组合,比较其拨距的绝对值和的大小,找出拨距绝对值和最小条件下对应的最优拨距。为了分析拨距与曲线半径、缓和曲线长度之间的关系,将优化出的半径和缓和曲线长度进行适当的调整,计算调整后的曲线的拨距值。计算结果表明:此种优化方法在不用调整计划正矢的情况下,直接满足曲线整正的原则,将优化结果和调整缓和曲线长度和半径后的拨距值进行比较,验证了计算结果是最优的,且优化出的半径和缓和曲线长度与曲线既有的要素比较接近,能较好地满足现场对曲线整正的要求,尤其对三无曲线和无缝线路地段曲线更为适用。     

整正既有曲线优化计算方法研究

整正既有曲线拨距计算的主要内容是根据外业累计偏角法测得的原始数据 ,通过使各测点整正拨距的平方和为最小的优化原理 ,综合应用角图图解法和角图解析法的方法 ,自动选配整正曲线的半径和缓和曲线长。因而避免人为的确定缓和曲线长再推算曲线半径的反复试算过程。     

铁路既有曲线整正计算中基于坐标法的渐伸线误差分析研究

应用相关几何知识分析根据拨距计算拨后坐标以及利用公式计算渐伸线法拨后正矢的理论方法,提出将偏角法实测数据转化为坐标法需要的相关数据的方法,并且在采用相同的曲线半径及缓和曲线长度条件下,计算偏角法和坐标法各自的拨距值及其拨后正矢,将偏角法计算出的拨距值、拨后正矢和坐标法计算结果进行对比分析,从而可直观分析出运用渐伸线法计算出的拨距和拨后正矢的误差大小及规律。分析结果表明:渐伸线法计算的拨距误差和拨后正矢误差都与偏角的大小有关,渐伸线法用于大偏角曲线整正时,虽然其有一定的误差,但其计算精度可以满足曲线整正基本要求。     

拨距图逼近法校正曲线程序设计与应用

根据拨距图逼近法校正曲线的基本原理，进行拨距计算的程序设计。通过程序自动优化选定最佳曲线半径，选配最适宜的缓和曲线长度，使整个曲线的最后拨距量总和为最小。同时利用操作界面对既有线勘测数据进行了计算与验证。     

运用坐标法进行既有复曲线拨距计算

既有铁路改造及工务养护需要对既有铁路进行拨距计算,针对拨距计算中传统测量方法存在的问题,提出了运用任意置镜或GPS-RTK测量复曲线的方法,即用坐标法进行拨距计算.该方法可以提高工作效率,减少拉链误差累积,进而提高计算精度.     

一弦法整正曲线的理论探讨

在对曲线进行精确定位的过程中,一般对其要素点如:ZH、HY、ZY等点通过精确测量可以实现精确定位,但对一般中间点,尤其是缓和曲线的中间点,则仍需要利用绳正法测量、计算并整正,因绳正法存在其自身的局限,前后点的相互影响容易造成中间点的平面位置不是唯一的,精确度大受影响,而采用一弦法则可精确定出曲线各点的唯一的准确位置。但在目前使用的一弦法整正曲线中,只给出了圆曲线的一弦法求解,而无缓和曲线的一弦法求解,就目前我国通用的三次抛物线形缓和曲线,利用渐伸线原理推导出缓和曲线内任意弦长求弦内任意点的矢距公式,可以准确地定出缓和曲线内各点的平面位置。     

基于三次样条曲线的铁路既有曲线整正方法

依据逆向工程中曲线重构理论的分析,三次样条曲线拟合铁路既有曲线平面线形时的拟合误差主要来自数学模型产生的拟合误差和既有曲线变形产生的拟合误差。既有曲线参数对拟合误差影响的分析结果表明:数学模型产生的既有曲线曲率、一阶导数和点位拟合误差随既有曲线半径的增大而减小,三者的最大值随着既有曲线缓和曲线长度的增大有先降后增的趋势,既有曲线的总转角对三者的影响较小,可忽略不计。既有曲线变形产生的既有曲线点位拟合误差近似等于既有曲线的变形量。在此基础上,提出1种能够得到既有曲线上任意一点拨距量的整正方法,并利用VC++6.0软件编制相关计算程序,且用实例验证了此方法的实用性。     

既有曲线群地段曲线测设和计算方法研究

本文介绍一种既有曲线群地段曲线测设和拨距计算的新方法，通过曲线连测解决了夹直线过短所引起误差等问题，用枚举法优化公切线使拨道量最小，测设方法和计算方法简单实用。     

应用坐标转换法编程计算铁路曲线弦线矢距

介绍了应用坐标转换进行铁路曲线弦线矢距的计算方法,原理简单直观,能解决弦线一端位于直线另一端位于缓和曲线、弦线位于缓和曲线或弦线一端位于缓和曲线另一端位于圆曲线等特殊情况下弦线矢距的计算问题。按照计算原理编制了卡西欧fx-5800P计算器程序,以方便测量人员在施工现场准确快速地计算出弦线的矢距值。     

坐标法计算线间距及其电算实践

主要讨论线路平面线间距的计算问题，对传统的坐标法计算有新的思路，并充分注意计算机的发展，在Ｖｉｓｕａｌ Ｃ＾＋＋集成环境下编程，只需输入Ｉ线交点坐标，曲线半径，缓和曲线长及Ⅰ、Ⅱ线相对位置、Ⅱ线曲线半径、缓和曲线长简单要素，即可计算出Ⅱ线交点坐标，Ⅰ、Ⅱ线曲线要素，任意点里程向坐标转化和在直线变距，曲线变距及单绕段等各种情况下的Ⅰ、Ⅱ线线间距，并有很高的计算精度     

用曲线测设广义公式进行曲线其他测设方法的资料计算

曲线测设广义公式是偏角法、直角坐标法和极坐标法三大曲线测设方法的通用计算模型。本文主要阐述这一通用计算模型在进行弦线支距法、弦线偏距法和正矢法测设曲线的计算方法。     

基于方向加速法的铁路既有线平面重构优化算法

为量化既有线平面重构成果,建立以圆曲线半径,前后缓和曲线长为自变量,既有线上所有测点至重构线路拨距平方和为因变量的平面重构评价函数.考虑该函数为多元隐函数的特点,提出基于方向加速法优化求解评价函数极小值及其对应自变量的平面重构算法.并探讨优化求解过程中圆曲线半径,前、后缓和曲线长度初始值选取,规范中相关约束条件的引入问题.通过实例分析,证明该算法重构效果明显优于传统偏角法,完全满足工程实际要求.     

地图辅助定位方法在列车定位中的应用

地图辅助定位是使用道路地图矢量辅助其它手段进行车辆定位的一种方法。本文依据线路平纵断面特征对线路进行单调分段后,建立线路平面和纵断面数字地图数据库,然后以铁路线路平面特征辅助GPS进行列车连续定位,分别推导出直线、缓和曲线以及圆曲线区段的列车位置估算公式。在直线区段将GPS位置信息投影到实际线路上进行列车定位;在缓和曲线上,根据实测当前点曲率以及缓和曲线曲率和全长计算列车的位置;在圆曲线上,提出利用同向切线法实现列车连续定位的方法。文中还探讨了应用纵断面变坡点作为虚拟查询应答器实现单点定位的方法。最后给出列车连续定位的现场实验结果和利用变坡点实现单点定位的仿真结果,验证了方法的有效性。     

基于倾斜时变率的悬挂式单轨缓和曲线长度研究

悬挂式单轨在我国有很大的发展潜力,目前尚未形成统一的技术标准、规范,对线路缓和曲线长度的计算方法和公式进行研究。结合我国悬挂式单轨实验车型相关资料,分析车体摆动原理,通过借鉴类似轨道交通的成熟的计算理论,推导缓和曲线的计算公式,同时分析公式中的列车倾斜时变率的影响因素及合理值,最后进行检算和与国内外类似系统的公式进行对比。确定不同条件下线路缓和曲线计算公式,编制缓和曲线长度表,研究结论已经应用于黄果树悬挂式单轨工程。     

浅议用坐标法计算既有线曲线

介绍了全站仪测量既有铁路线路时,采用坐标法计算曲线拨距的理论推导,以图文形式将渐伸线原理与坐标法计算的精度进行对比,体现了坐标法计算的优越性。指出坐标法计算曲线理论严密、计算精度高、操作灵活,具有较高的推广价值。     

不等长缓和曲线在线路过渡中的运用

在既有线提速改造过程中,为减少线路改拨等工程量而采用不等长缓和曲线是一种比较便捷的方法.文章推导出不等长缓和曲线要素的计算公式,并介绍了实例运用中对既有曲线的测量、过渡曲线的设计以及现场施工过程.     

铁路既有线平面自动重构方法研究

既有线平面线形重构是既有线改建设计的必要基础,其结果直接影响最终设计质量,工程造价和运营安全。为实现既有线平面自动重构,文章提出了先识别既有线上平面特征点再进行选配曲线拟合最优线路的方法。首先,基于考虑约束拨量的整体最小二乘法建立了线路特征点自动识别模型,然后建立了以圆曲线半径,前后缓和曲线长为自变量,既有线上所有测点至重构线路拨距的平方和为因变量的平面重构目标函数,并引入外点惩罚函数法将线路优化的约束问题转换为无约束问题。考虑该函数为多元隐函数的特点,提出基于方向加速法的线路平面重构优化方法。实例分析表明:该算法不仅能够快速实现既有线平面自动重构,而且优化效果明显优于传统方法,可显著提高既有线改建设计效率。     

综合铁路枢纽内多线并行地段增建三四线方案研究

为解决综合铁路枢纽内多线并行地段增建三四线工程与既有铁路、市政道路、高层建筑聚集区等因素的匹配性问题,基于勘察设计实例,结合沿线重大拆迁聚集区、多条高铁和市政道路,从既有线里程确定、线路总体选线思路、线路重难点工程方案、平面计算方法等方面,对增建三四线线路方案进行综合研究。研究表明,贯通测量以尖轨尖作为既有线里程确定的基础,多线并行地段选择基准线,重新确定相邻线里程;增建三四线采用多次换侧绕避重大拆迁,高层住宅聚集区附近市政道路上跨既有铁路,增建三四线宜下穿市政道路,城市景观好,噪声污染小;线路区间直线地段宜采用最小线间距,曲线加宽一般采用加长内侧线缓和曲线长度的方法完成,困难条件下增大线间距;直线变距与曲线变距适用于绕避桥墩、单点建筑物,曲线换侧与直线换侧适用于绕避既有线附近重大拆迁聚集区。     

岔后连接曲线的整正

为解决直股支距法、长弦矢距法等方法,在现场遇到表中未列半径查不出支距或矢距的难题,总结出一套简便易行的整正岔后连接曲线的方法。该法在拨道消除曲线鹅头后,先确定曲线起终点,归纳出各要素关系表;然后进行分段和分桩;之后进行计算起终点两侧桩点的计划正矢;计算完成后,即可按新参数进行拨道,实施岔后连接曲线的整正。经多次实践检验,都收到了良好的效果。     

地铁站端平面曲线布置与设计速度关系研究

地铁设计规范中对缓和曲线进入有效站台长度未做详细规定,仅根据车辆与站台门间隙控制计算得出曲线进站处的最小曲线半径,但未考虑曲线超高限速的影响。基于规范中规定的车站站台有效长度范围内曲线超高不应大于15 mm,推导出缓和曲线进站长度与曲线超高限速对应关系的公式,并结合行车牵引计算,应用推导的公式进行方案比选研究。在线路平面设计过程中,缓和曲线进入有效站台首先应满足车辆与站台门间隙的要求,其次应结合缓和曲线进站长度与曲线超高限速对应关系的公式以及行车牵引计算结果,合理配置半径及缓和曲线,尽量降低或避免曲线超高限速的影响。