确定地面点与线路相对关系的方法及应用

从工程测量实际出发，提出了一种快速确定地面点，与线路相对关系的解析方法，重点讨论了地面点位于线路直线段、缓和曲线及圆曲线段时垂距Dp与弧长lp的解算方法，据此不仅可以确定地面点在线路中的桩号，而且可以判断出地面点相对于线路中线的边向。     

航测平面图中铁路沿线桥址区地面点高程提取方法

在铁路桥梁外业勘测设计中,尤其是在我国高速铁路全线桥梁所占比重大的情况下,耗费人力物力最多的就是航测平面图中铁路沿线桥址区地面点高程的提取.通过分析航测平面图中铁路沿线桥址区任意地面点与控制点和等高线的13种位置关系,提出依据航测平面图中控制点和等高线计算铁路沿线桥址区任意地面点高程的插值计算方法.根据线路中直线、缓和曲线和圆曲线的几何关系,推导沿线跟踪算法,以精确计算指定里程的坐标位置.将根据以上算法编制的桥址区地面点高程提取程序应用于铁路桥梁外业勘测设计中,实现了铁路沿线桥址区任意地面点高程从航测平面图中的快速、准确提取.     

直线与线路曲线交点坐标及里程的通用解算方法

基于线路曲线坐标计算的统一数学模型,给出了直线与线路曲线交点坐标及里程的通用解算方法;该方法不仅适用于直线与线路直线段、圆曲线段交点的解算,还适用于直线与线路的完整或不完整缓和曲线交点坐标及里程的解算.     

直线与线路曲线交点坐标及里程的通用解算方法

基于线路曲线坐标计算的统一数学模型，给出了直线与线呼曲线交点坐标及里程的通用解算方法，该方法不仅适用于直线与线路直线段，圆曲线段交点的解算，还适用于直线与线路的完整或不完整缓和曲线交点坐标及里程的解算。     

客货共线运行铁路线路纵断面设计标准的制订

阐述《铁路线路设计规范》修订中,旅客列车最高设计行车速度提高到160 km/h,客货共线运行铁路线路纵断面设计中竖曲线半径的、计算公式和计算方法,竖曲线及变坡点的设置条件。最小坡段长度的确定原则。     

沈阳浑南新区现代有轨电车线路设计经验

现代有轨电车线路以地面线敷设为主,在进行线路设计时,需参考道路的相关技术条件以确定现代有轨电车线路的技术参数及设计原则,同时需结合联络线、预留条件等确定特殊地段的设计原则。以沈阳市浑南新区现代有轨电车线路设计为例,介绍了线路平纵断面的曲线半径、坡度、坡长等技术参数的确定方法及原则,以及曲线道岔的适用条件及技术要求;介绍了近远期规划设计中的经验。近远期规划设计应考虑增设联络线及远期线路延伸的需求,为线路平纵断面及曲线道岔预留条件,以避免既有工程遭废弃或无法满足技术要求。     

基于TLS数据的站场线路点云提取算法

铁路站场线路几何信息对于铁路安全管理与维护具有重要意义。由于铁路站场内包含多条线路,且轨道错综复杂,使得从大场景点云中自动提取多股道钢轨点云成为难题。地面激光扫描TLS(Terrestrial Laser Scanning)作为非接触式测量手段,可快速获取铁路场景中的海量点云数据。针对TLS技术获取的铁路站场点云数据,提出一种基于Delaunay三角网聚类的多股道钢轨点云提取算法。基于分割-归并的思想,在获取铁路站场高精度点云后,沿站场线路方向将点云分为若干段,基于轨道平顺性特征,利用三角网聚类算法逐段提取钢轨顶面点云。在归并阶段整合站场中各股道轨面点云信息,将各段轨面点云连接起来,同时匹配左右轨面点云。将该方法在玉林站部分站场区域进行实例验证,提取到的轨道点云在对象层面上的总体精度为93.95%,完整度为90.57%,准确度为97.59%,相较于平面格网法,提取总体精度提升了5.65%,准确度提升了18.49%。在10处截面提取轨面宽度与轨距,统计结果表明轨面宽度中误差为5.2 mm,轨距中误差为5.3 mm,满足工程精度需要。实例结果表明,算法可准确有效提取站场多股道钢轨顶面点云,...     

基于卷积神经网络的铁路曲线特征点检测算法

针对现役轨道检测系统中曲线特征点检测算法参数难以适应实际线路中曲线半径范围较大,以及由于参数设置不当导致检测的曲线特征点位置与实际位置偏差较大的问题,结合机器学习算法,提出了一种基于卷积神经网络的曲线特征点检测算法.该卷积神经网络模型可以同时对曲线的特征点进行分类和定位,将一段连续的超高数据归一化处理后作为输入数据,计...     

缓和曲线过渡区段的地铁限界加宽

以城市轨道交通线路中的三次抛物线方程线形作为研究对象,利用几何分析方法,针对线路缓和曲线段的过渡区段,提出一种基于线路中心线的精确加宽量计算方法;结合缓和曲线段区间,形成系统的缓和曲线段加宽方法;通过控制变量法,同已有的线性插值加宽方法进行对比,说明该计算方法在一定参数范围内的线路条件下,相比于既有方法可以有效地减少隧道土方的开挖量,提高工程效率以及降低工程成本和施工周期。     

基于区域增长的LiDAR点云数据DEM提取

机载Li DAR系统能够快速获取数字表面模型,通过滤波处理,可以获取数字高程模型(DEM)。提出一种从机载Li DAR点云数据获取DEM的方法,首先对点云数据建立网格分块索引,然后逐行逐列按照一定的间距选取地面点作为种子点,使用区域增长算法增长地面点,获得地面点集,最后通过逐点内插生成DEM。选取机载Li DAR数据进行实验,结果表明该方法得到的DEM质量较高。     

增大平面曲线半径测设方法探讨

针对小半径曲线改建中新建曲线中桩坐标不易确定的问题,介绍用全站仪采集既有铁路曲线夹直线四点中线坐标,就可计算出改建曲线的曲线要素及改建线路任意里程中桩坐标的快捷方法,并提出在改建铁路中线不能贯通时,用解析法计算新旧两线线间距也可确定桥涵接长长度的办法;最后分析了某提速改造工程中一涵洞接长长度不足的原因。     

高速铁路线路内任意点计算中桩里程及偏距算法优化

在常规数学模型的基础上,提出了任意点与线路关系新的计算方法,并对现有的曲线计算数学模型进行了优化,可快速计算地面上任意点在线路中的里程及偏距。     

曲线段有砟道床横向阻力分布及其影响研究

研究目的:为确定曲线段道床横向阻力分布及其对无缝线路稳定性的影响,对某曲线半径为800 m的曲线线路开展道床横向阻力现场原位测试,测试直线、缓和曲线及圆曲线段的道床横向阻力。基于测试结果,建立直线-缓和曲线-圆曲线一体化无缝线路稳定性计算模型,分析缓和曲线段道床横向阻力分布对无缝线路稳定性的影响,从而为无缝线路设计提供指导。研究结论:(1)道床横向阻力测试中应避免反向顶推轨枕,以确保前后测试数据的一致性和重复性;(2)曲线段道床横向阻力存在显著差异,圆曲线中点、直线测点的道床横向阻力分别是缓和曲线中点阻力值的1.21倍、1.37倍;(3)缓和曲线段无缝线路的最小临界温升小于圆曲线段,并受缓和曲线段道床横向阻力分布的影响;(4)为避免缓和曲线段无缝线路先于圆曲线段线路发生失稳,确定了道床横向阻力不同分布下曲线半径300～1 000 m对应缓和曲线中点道床横向阻力最小值;(5)本研究成果可为无缝线路稳定性分析提供指导。     

利用MATLAB计算地铁线路曲线地段限界的加宽范围及加宽量

地铁线路限界设计是保证地铁车辆安全运行的关键技术。合理精确的限界设计可以减少土建投资,节约成本。其中,相对于直线地段,曲线地段的限界加宽量计算相对复杂,方法也不尽相同。通过分析地铁车辆在圆曲线、缓和曲线以及曲线过渡段的限界加宽量,利用MATLAB编写相应的程序,进一步简化地铁线路曲线地段限界的计算。     

客货共线运行铁路线路平面缓和曲线设计标准的制订

阐述《铁路线路设计规范》修订中,旅客列车最高设计行车速度提高到160 km/h,客货共线运行铁路线路平面设计中缓和曲线线型和缓和曲线标准的确定原则、计算公式和计算方法,以及缓和曲线长度的选用原则。     

轨道交通不完整缓和曲线的详细测设

缓和曲线一般用来连接轨道交通工程的直线段与圆曲线段 ,以实现二者之间的平稳过渡 ,这在有关工程测量著作中已有详细叙述。由于城市内部的空间条件限制 ,在轨道交通工程建设中也逐渐出现用缓和曲线来直接连接两个圆曲线段情况 ,使线路走向达到设计要求。本文对连接两个不同半径圆曲线段的不完整缓和曲线进行了具体分析研究 ,推导其放样元素的详细计算公式 ,并提出相应的测设方法。     

铁路线路纵断面设计自动分坡方法的研究

介绍铁路线路纵断面计算机设计的自动分坡方法。首先采用平滑原理将不规则地面线处理为分段光滑的曲线。再用差商原理找出各分段曲线的曲率突变点，作为待选变坡点位置。最后加上平面曲线位置和工程位置综合考虑，按《规范》确定变坡点里程，并与链式坡高程联系，作为初始值进入最优化设计。     

切基线条件下双交点曲线参数的计算方法

在双交点曲线常规计算方法的基础上,将非对称基本型曲线的计算方法应用于双交点曲线计算中,介绍了严格切基线条件下确定双交点曲线计算参数的确定方法。应用Excel软件给出了计算示例,计算精度满足要求,可用于线路的平面设计。     

基于舒适度的悬挂式单轨平面曲线参数研究

悬挂式单轨车辆在曲线运动中自主倾斜。舒适度是影响悬挂式单轨线路平面参数的主要因素,研究基于舒适度的平曲线参数合理取值具有重要意义。分析悬挂式单轨车辆力学特性,选取横向倾斜角、未被平衡横向加速度作为圆曲线段舒适度指标,选取横向加速度时变率、横向倾斜角速度、未被平衡横向加速度时变率作为缓和曲线段舒适度指标。构建舒适度指标与平曲线参数间的关系模型。基于不同舒适度要求、速度、最大倾斜角计算确定线路平面最小曲线半径、缓和曲线长度。当最大倾斜角6°、最大未被平衡横向加速度0.5 m/s~2、速度80 km/h时,平面曲线最小半径应不小于325 m。当半径较小时,缓和曲线长度主要取决于横向倾斜角速度、未被平衡横向加速度时变率。     

基于连续点云数据的既有铁路轨面信息快速提取算法设计

三维激光扫描获取的既有铁路点云数据具有海量性、离散性等特点,难以从点云数据中快速提取线路参数.为此,结合现场实测数据,提出一种基于连续点云数据的既有铁路轨面信息快速提取算法.通过k-d树实现点云的快速搜索、查询和储存,利用主成分分析法和移动激光点聚类法提取的接触线分割构建出铁路缓冲区,进而通过平面格网法的粗提和多种约束条件下的精提实现了轨面点提取.对既有线路现场试验结果表明,轨面点提取的完整度c和准确度p均在93％以上,该方法能较好地实现钢轨轨面点云的快速提取.