铁路线路测量数据采集与自动处理

文章陈述了外业勘测电子记录系统在勘测设计一体化中的重要作用。介绍适用于铁路线路勘测的外业数据记录及处理系统的工作原理和方法。     

基于Mobile GIS的新建铁路野外地质调查系统研究

研究目的:传统的铁路野外地质数据采集使用纸质记录本记录,这种数据采集方式很难满足铁路工程地质信息化的需求。随着GIS+GPS+无线网络一体化技术即移动GIS技术的迅速发展,使得利用移动GIS在野外进行快速、大量的空间数据采集成为可能。因此,本文基于移动GIS技术的铁路野外地质调查系统关键技术及实现方法展开研究。研究结论:(1)基于移动GIS平台,实现了不同数据格式、不同图形系统下的多源数据集成;(2)通过梳理铁路工程地质野外调绘的主要业务流程和采集内容,建立了地质调绘标准化的数据字典,并进行分类编码,有利于实现野外地质数据的快速采集;(3)通过高精度移动定位技术的研究,采用多星多频技术,可以将山区的定位精度提高到1 m以内;(4)该研究成果可以应用于新建铁路的野外地质调绘工作,实现铁路地质调绘的信息化采集,提高工作效率。     

遥感技术在水文调查中的应用

30多年来铁路遥感选线实践证明,在铁路新、旧线勘测设计的各个阶段,都可不同程度地采用遥感方法搜集桥涵、水文资料.总的来说,利用遥感资料和遥感手段在方案比选和初测阶段的水文勘测中,经济效果最为明显.遥感水文工作的特点是:将较多的野外工作转入室内进行,从而减少了外业实地调查和测绘的工作量;可以在没有线路导线或基平未贯通的情况下进行室内判释、野外重点调查核对及测绘工作.与常规的地面勘测方法相比,使用遥感像片进行水文勘测可以简化作业工序,节省人力,提高工效,降低劳动强度,加快勘测进度,提高勘测质量.在勘测过程中充分利用航片、卫星图像判释和遥感手段是获取桥涵、水文资料的行之有效的好方法.     

基于GNSS的铁路勘测设计数字化采集系统设计

本文结合铁路勘测设计实际需求,提出基于GN S S的铁路勘测设计数字化采集系统,包括中线测量、断面测量、水文测量、单点测量、既有线测量等.并从系统框架设计、功能设计等方面进行了详细阐述.系统利用移动设备、北斗导航、移动计算、CORS系统、GNSS RTK等技术资源,实现CAD地形图实时导航引导外业测量工作,满足铁路勘测...     

铁路线路三维可视化设计方法研究

着重介绍了利用航测或外业勘测地形数据,在微机上建立设计线行经地区的三维空间的地形模型;利用平面、纵断面、横断面及桥、隧、路基等设计数据建立线路三维模型,以及将这两个模型拼合在一起形成铁路线路三维景观模型的方法.该方法的特点是在拼合地表曲面和线路表面时采用了分治算法,故计算工作量较少且速度快.在此基础上,通过集成Auto CAD及3DS即可达到对铁路线路进行三维造型的目的.     

铁路线路三维可视化设计实现方法研究

着重研究了利用航测或外业勘测地形数据，在微机上建设设计线行经地区的三维空间的地形模型。利用平面，纵断面，模糊面及桥，隧，路基等设计数据建立线路三维模型，以及将这两个模型拼合在一起形成铁路线路三维景观模型的方法，该方法的特点是在拼合地表面和线路表面时采用分治算法，且可将面与面时求交计算简化为线段间的求变计算，故计算工作是较少且速度快，在此基础上，通过集成AutoCAD及3DS即可达到对铁路线路进行三维造型目的，以本文提出和建立的数学模型为基础，采用面向对象的软件设计方法完成了铁路线路三维可视化设计系统的开发，利用该软件对西安－南京线，西安－延安线，遂宁－重庆线等多条设计线进行了三线建模并制成了三维动画，验证了本文及铁路线路三维可视化设计的系统软件的正确性，同时探讨了该模型的实用性及适用性问题。     

铁路施工组织全过程自动化设计研究

铁路施工组织设计的传统工作方式存在数据分布散、整合难度大、工作效率低、质量不易保证等问题，难以满足铁路建设快速发展的需要，为此，提出了基于大数据和信息化技术的铁路施工组织全过程自动化设计的方法，并开发了铁路工程施工组织及造价一体化编制系统。文章的研究内容包括从外业调查、内业整理到生成成果的各子过程，利用移动端设备实现了外业调查数据的自动采集，在PC端实现了数据共享、数据整合、数据分析及生成成果功能。所开发的系统的应用显著提高了铁路施工组织设计的工作效率，保障了成果质量，对铁路、公路等线性工程的施工组织自动化设计具有一定的参考意义。     

应用PDA与全站仪实现新建铁路勘测数据的自动采集

利用软件使PDA与全站仪配合作业，可进行新建铁路勘测中导线测量、三角高程测量、线路三维放样、横断面测量等工作。该方法能够自动采集数据并实时进行质量检核，所得数据能轻松导入到用户的后处理系统。介绍了该软件的功能、特点及达到的效果。     

无人机LiDAR技术在铁路勘测中的应用分析

为了提高铁路勘测制图的精度和效率,减少外业勘测的工作量,结合工程实例,选用适合的无人机平台和轻小型Li DAR系统,对铁路沿线进行无人机Li DAR航摄,以验证无人机Li DAR系统的可靠性和植被穿透性,并对出现的技术问题提出解决方法。研究表明:(1)对获取的Li DAR点云进行坐标转换、高程改正、点云分类并生成DEM,同时基于高精度POS数据制作正射影像,根据实测点统计出的DEM和DOM精度指标,可满足铁路工程制作大比例地形图的要求。(2)根据DEM和DOM制作的大比例地形图和线路横断面图,通过外业勘测核实,相较于传统立体航测,中误差从0. 423 m减少为0. 265m,数据利用率提高了45. 5%,极大减少了外业勘测工作量。项目应用效果表明,无人机Li DAR摄影制图具有数据获取灵活、外业工作量少、成果精度高等优势,可以为今后的工程应用提供参考。     

基于三维空间场景的铁路选线技术研究

利用先进的机载激光雷达和数码航摄仪采集的高分辨率海量影像数据资源,建立三维空间场景。在"铁路线路虚拟踏勘系统"的海量数据管理平台上,结合CAD平面设计进行铁路选线。研究采用三维虚拟现实技术和CAD平面设计,将基础地形和线路方案相结合,实现基于三维空间场景的铁路选线,使设计方案更加合理,并在一定程度上解决了野外现场调查的人员和设备等投入大的问题。     

利用线路岩土／空间参数与遥感技术实现轨道稳定性分析与监测的综合系统

美国联邦铁路局研究开发办公室通过一项研究项目,开发出一种轨道表面及地下岩土移动勘测系统。该系统利用各种遥感设备搜集数据,结合其他线路专项数据,为轨道特性进行长期监测提供支持。该移动勘测系统为模块式结构,适用于各种平台,并成功地利用高精度微分全球定位系统(HADGPS)技术,以不同的速度对轨道表面坐标进行测量,精度达厘米。该移动系统曾用于西弗吉尼亚州铁路运输线路几处地质薄弱区段,进行数据采集。为对现场试验获得的数据进行存储及显示,同时有助于对其他地理空间信息的集成,还开发了全州范围内基于互联网的地理信息系统(GIS)。借助最新的大容量(兆兆级)信息技术系统,对西弗吉尼亚州被监测铁路线路进行长期比较研究。为对该系统的应用进行评估,还在其他州使用该系统进行曲线轨道移动测量、脱轨分析及铁路站场勘测。     

激光扫描技术在轨道施工质量自检中的应用研究

轨道工程施工质量自检是铁路建设单位控制轨道初始不平顺的重要环节。传统的轨道几何形位检查方式数据采集信息单一、效率低。采用地面激光扫描技术对铁路轨道施工质量进行检测,结合线路专业技术特点,对线路点云数据从采集、处理、分析到利用进行试验,一次性完成了轨道中线、轨面高程、轨道静态平顺度等轨道设备尺寸检查。研究表明,激光扫描技术应用于新建铁路轨道施工质量检查,可极大地降低外业作业强度,提高工作效率,利于改善轨道初始不平顺状态。     

铁路遥感地质勘察技术体系研究

研究目的:铁路工程地质勘察过程中存在人工调查范围窄、外业劳动强度大、工作进度缓慢、质量难以保证的问题,遥感技术可以弥补地面调查的不足,辅助地质调绘和勘探布置,作用显著。但实际应用中由于遥感手段单一、目视解译精度有限而造成后期勘察阶段应用不深的现状,需要建立遥感勘察技术体系,达到精细指导地质测绘,提高铁路选线质量,减少外业工作量的目的。研究结论:(1)铁路遥感地质勘察技术体系由遥感图像选取、多源资料管理、图像解译、遥感评价和综合勘察等九大模块组成,形成了以遥感调查为主的新型工程地质勘察模式;(2)借助现代遥感多尺度对地观测技术和大比例尺解译技术,能够准确获取具有现势性的地质灾害、地表变化、人工活动等有效信息,补充了区域地质资料的不足;(3)铁路遥感地质勘察技术体系具有信息化、标准化和系统化的特点,可形成行业技术标准和作业程序;(4)本文的研究成果可适用于铁路选线、工程地质调查和勘探布置工作。     

铁路现场作业智能化管理系统

通过分析铁路现场作业管控存在的问题与需求,提出铁路现场作业智能化管理系统建设目标和设计原则。结合移动互联网、物联网、大数据、云计算等相关领域技术发展趋势,给出系统的解决方案。介绍系统的平台架构、主要功能及应用案例,为提升铁路现场作业管理水平提供技术支持。     

物探技术在越岭隧道选线中所发挥的作用

研究目的:铁路越岭段工程艰巨,且直接影响线路走向、工程投资和施工安全等重大问题,往往有多个方案进行比选。越岭段线路高程大、隧道埋深大、地形地质条件复杂,仅靠大面积区域地质调绘和钻探等地质手段很难查清方案地质问题。如何科学地、合理地发挥物探技术在铁路越岭隧道选线中的作用是我们铁路勘探者一直在思考的问题,本文以集通线越岭段勘探为例,研究物探技术在铁路隧道选线所发挥的作用。研究结论:物探技术能够查明隧道断层等不良地质构造、岩性分界、地下水发育情况,为隧道围岩分级提供依据;科学指导钻孔布设并大量减少钻探数量;大大地降低勘测成本,缩短勘测周期,提高勘测质量。物探技术在铁路越岭隧道选线中作用凸显。     

铁路勘测设计自动化系统的建立与开发应用

铁路勘测设设计自动化系统是应用当代工程测量，航空摄影测量和计算机应用等领域的新技术成果，结合铁路勘测设计的实际而设计构思的新型综合性应用技术体系。系统的建立可将野外勘测数据采集、航测数据采集及有关机助勘察设备的数据通过接口界面统一进行处理和优化、传输到计算机网络中的“工程数据库”，与网络子系统的各专业ＣＡＤ终端联成一体，完成铁路勘测设计生产全过程，输出数字和目视化的产品，从而实现铁路勘测设计的一体     

既有铁路复测数字化成果制作方法研究

介绍自行研究开发的铁路复测线路、站场标注系统,该系统将外业测量的数据分类自动标注到线路、站场图上,具有准确、便捷、快速等特点。此外,还介绍了数字正射影像图集的制作方法。     

铁路防灾减灾通信中北斗卫星系统与TMIS融合发展研究

在简要介绍铁路防灾减灾应急管理系统的基础上,重点探讨利用北斗卫星系统(BDS)高精度快速定位和特有的短报文通信功能,将其与铁路行业防灾减灾服务需求相结合,应用到铁路线路、桥梁、隧道等基础设施的野外监测和管理中。同时,铁路北斗卫星通信系统首次将卫星通信方式引入铁路行业数据的传输链中,并创新性地打通了北斗卫星系统与现有铁路综合IT网(TMIS网)之间的数据交换机制,在移动信号实现覆盖的区域内,建立卫星数据与互联网数据的双向交换通道。     

轨道交通工程勘察全过程一体化信息系统的建设与应用

在传统的轨道交通工程勘察内、外业作业中,存在着外业描述数据纸质记录工作量大、内业人工录入数据错误率高、勘察生产各环节之间有数据壁垒和信息孤岛等问题,对此研发一种以GIS、CAD计算机图形学、数据同步、word在线编辑等为主要技术的工程勘察内外业一体化系统.该系统可实现从勘察纲要、外业采集、土工试验、内业整理、成果审核、...     

对地观测技术在铁路勘测设计中的应用

研究目的:长期以来,虽然对地观测技术在我国铁路勘测设计中发挥了重要的作用,但是,当新的对地观测技术取得了突飞猛进发展的时候,其在我国铁路勘测设计中的应用却出现相对滞后,目前,中国铁路已经步入高速时代,针对最新的对地观测技术发展,铁路工程技术人员必须找到适合我国铁路勘测设计新的工艺流程和技术突破点。研究结论:针对目前最新对地观测技术发展态势,铁路勘测设计人员一方面要继续挖掘既有对地观测技术和资料的应用潜力,也要对数码航空摄影、机载激光雷达、高分辨率卫星影像数据等最新的对地观测技术和成果加大研究、应用力度。对地观测技术既可应用于国家基础测绘,也可广泛应用于铁路地形图测绘、铁路线路选线设计、铁道工程地质勘测、铁路环境评价等领域。