基于正交距离最短的平面线形拟合方法及应用

线形拟合在轨道的调整中具有非常重要的作用,考虑到铁路轨道测量实测点的平面坐标x和y中均包含误差,提出基于正交距离最短的直线和圆曲线线形拟合方法,并对利用该方法进行拟合的原理进行阐述。目前常用的线形拟合方法是普通最小二乘法,主要考虑x或y某一个方向上的误差。按照正交距离最短和最小二乘2个准则,论证了同时考虑x和y2个方向误差的正交距离最小二乘法要优于普通最小二乘法。通过实例计算分析,2种方法对于同一组线形测量数据的拟合结果表明,正交距离最小二乘法的验后精度高于或接近普通最小二乘法,而且残差即为轨道点至拟合线形的拨道量,同时前者具有更小的圆度,说明调整量区间更小。以上内容证明了在铁路既有线线形整正优化中正交距离最小二乘法优于普通最小二乘法。     

EGM2008重力场模型在GPS高程拟合中的应用分析

简要介绍了最新的超高阶地球重力场模型EGM2008,该模型的阶次完全至2159,空间分辨率约为5′(～9km).结合现今高速铁路客运专线精测网建设情况,利用客运专线精测网测设的二,三等水准观测结果和CPⅠ、CPⅡ GPS测量数据,采用高程拟合方法对三种模型的精度进行了统计,并进行对比分析,结果表明:利用EGM2008模型进行GPS高程拟合,其拟合精度明显优于360阶的EGM96以及EIGEN-CG01C模型.     

基于激光扫描技术的隧道变形分析方法

为了对隧道的整体变形进行全面监测,采用理论结合实验研究的方法,基于三维激光扫描技术监测隧道变形,利用代数拟合、几何拟合和基于不变矩的椭圆拟合方法,均可对扫描断面拟合,两期拟合断面的差表示了隧道断面的变形,其应用效果良好。     

基于激光雷达的地铁隧道形变检测方法

针对地铁隧道出现的形变问题,提出利用车载激光雷达对地铁隧道进行扫描检测的方法。该方法测得的点云数据需进行坐标转换,在点云数据预处理时通过统计滤波与双边滤波相结合的算法去噪,采用最小二乘法进行断面拟合得到光滑拟合曲线。对不同时期检测的同一位置断面进行局部形变分析,对某一区间段不同位置断面进行区间收敛分析,实现地铁隧道断面的形变分析。通过该方法的处理,可以更加有效地获取地铁隧道的形变信息,对实现地铁隧道形变动态检测具有借鉴意义。     

GPS高程异常拟合粗差剔除以及精度评价方法研究

提出一种GPS高程拟合公共点粗差定位的新方法,即利用最小二乘法平差所得方差,采用假设检验法,完成GPS高程异常拟合模型参数计算过程中的粗差定位与剔除。对多种高程拟合模型的拟合精度进行评价,引入均方误差、信噪比和互相关系数评价指标,提出一种多指标融合评价方法,实现对GPS高程异常拟合精度的评价。结合实例分析,证明所提方法的有效性。     

基于稳健估计的沉降预测方法

双曲线法和Asaoka法在对沉降数据进行预测时,需要对原始数据进行拟合处理,且多采用最小二乘法进行拟合处理。但当沉降数据中混入粗差后,采用最小二乘法拟合存在失准的情况。针对这一问题,引入稳健线性估计理论,在数据预处理过程中采用稳健线性拟合法。并探讨混入粗差后,最小二乘线性拟合与稳健线性拟合分别在双曲线法、Asaoka法的预测效果和适用性。研究结果表明：采用稳健线性拟合法进行数据处理受粗差的影响极小,能起到很好的抵抗粗差的作用;当拟合数据过少时,最小二乘法线性拟合与稳健线性拟合效果无明显差异。     

数字轨道地图线路分段表示方法研究

将GNSS与数字轨道地图相结合应用于列控系统,可降低建设和运营成本,实现智能化列车控制.但大量线路曲线在数字轨道地图中的表示是一个难点.本文提出一种线路分段表示方法,先根据角度差将线路划分为直线、圆曲线,缓和曲线,再用最小二乘原理对3种线元分别进行拟合.根据算法编制计算程序,计算实例证明了算法的有效性,数据的精度和存储效率能满足应用需求.     

基于椭圆拟合的隧道点云数据去噪方法

针对地铁隧道这一狭长密闭环境,激光雷达相较于传统隧道形变检测方法具有显著优势.由于受环境以及隧道中安装的大量设备的影响,数据中会包含大量噪声点,无法得到隧道完整内表壁数据,从而影响到数据在形变检测及三维建模等方面的应用.结合最小二乘法和拉格朗日乘数法对隧道点云模型进行椭圆拟合,并将其应用于圆形隧道点云滤波,利用各区域数...     

基于数据拟合的地铁车辆车轮磨耗分析与寿命预测

分析车轮磨耗,预测车轮寿命,对降低车辆运营成本具有重要意义.以苏州地铁2号线拖车车轮为例,比较传统方法和数据拟合方法确定磨耗量的差异.数据拟合方法通过窗函数滤掉偶然录入错误数据,用中值滤波器剔除不满足要求的数据,对预处理后的轮径值进行线性拟合,得到轮径与运行里程线性拟合方程,线性拟合方程斜率即车轮磨耗量.传统分析方法采...     

古塔变形分析模型

根据2013年全国大学生数学建模比赛C题中某古塔4年的观测数据,给出了确定古塔各层中心位置的通用方法,建立了最优化模型,用Lingo软件求得4次测量的古塔的各层中心坐标。以斜率、曲率、投影、均方差、拟合等知识为基础,对倾斜度、弯曲度、扭曲度三个指标进行定义,结合使用Excel和Matlab软件对古塔变形情况进行量化分析,最后根据得到的数据对古塔的变形趋势进行预测。