[发明专利]高速铁路轨道平顺性检测数据整体平差方法

说明书

本发明公开了高速铁路轨道平顺性检测数据整体平差方法，包括以下步骤：所述平差方法包括以下步骤：在高速铁路轨道中选取任意相邻测站间的四个公共4点作为边角交会测量的目标点，以全站仪所在位置作为测站点对高速铁路轨道交会测量的目标点进行平顺性检测，对全站仪测量的平顺性检测数据进行核验预处理，并形成生成平差文件，然后对平差文件中的观测值进行整体平差解算，再根据平差结果对轨道搭接点进行平滑处理。本发明可削弱测站点坐标对轨道点坐标的影响，保证了轨道平顺性检测数据的平顺度和检测结果的准确性，避免了不同测站控制基准不同的问题，从而降低了相邻测站间的相对误差，提高了轨道平顺性检测数据的平顺度。

技术领域

本发明属于铁路轨道测量技术领域，尤其涉及高速铁路轨道平顺性检测数据整体平差方法。

背景技术

高速铁路轨道平顺性的质量主要取决于轨道平顺性检测技术和轨道精调技术，二者密切配合才能实现轨道的高平顺性。轨道精调采用的调整量是以轨道平顺性检测的离散轨道点横纵向偏移量为基础计算得到的，因此，轨道平顺性检测技术是影响轨道平顺性的极重要技术，是建立和保持轨道高平顺性的基础。目前，世界各国普遍采用具有高精度静态三维离散坐标测量功能的轨道平顺性检测技术。该轨道平顺性检测技术主要使用的三维坐标(平面坐标和高程)，该测量技术采用了后方交会自由设站+三维极坐标测量原理，即全站仪后视4对CPⅢ控制点在现场进行单测站后方交会平差得到全站仪测量中心点的三维坐标和水平度盘零方向的方位角，然后，通过三维极坐标测量得到轨道几何状态测量仪(简称轨测仪)上棱镜点的三维坐标(平面坐标和高程)。该测量方法的优点是能够在现场直接得到轨道点的三维坐标，以及搭接区段同名轨道点的纵横向偏差之差，能够满足现场控制检测数据质量的目的。缺点是自由设站误差直接传递到轨道点的三维坐标中，且各自由设站的控制基准不同导致相邻测站间相对误差较大，进而使相邻测站间搭接区段同名轨道点纵横向偏差存在较大系统误差，最终导致轨道平顺性检测数据平顺度差，现有方法在相邻测站间通过搭接平滑处理，在一定程度削弱了自由设站误差对轨道点三维坐标的系统误差影响，这种处理方法是从轨道点三维坐标着手来平滑数据，而没有从根本上提高轨道平顺性检测数据的平顺度，为此，若能降低相邻测站间的相对误差，则将从根本上提高检测数据的平顺度，有助于进一步提高轨道平顺性检测质量和轨道精调质量，为高速铁路轨道高平顺性的建立与保持提供了重要的技术保障。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供高速铁路轨道平顺性检测数据整体平差方法，本发明的平差方法具有明显优势，可削弱测站点坐标对轨道点坐标的影响，保证了轨道平顺性检测数据的平顺度和检测结果的准确性，避免了不同测站控制基准不同的问题，从而降低了相邻测站间的相对误差，提高了轨道平顺性检测数据的平顺度，且充分利用轨道测量构网的特点，可降低对CPⅢ控制网复测的依赖，提高现场作业的灵活性。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供了高速铁路轨道平顺性检测数据整体平差方法，所述平差方法包括以下步骤：所述平差方法包括以下步骤：在高速铁路轨道中选取任意相邻测站间的四个公共4点作为边角交会测量的目标点，以全站仪所在位置作为测站点对高速铁路轨道交会测量的目标点进行平顺性检测，对全站仪测量的平顺性检测数据进行核验预处理，并形成生成平差文件，然后对平差文件中的观测值进行整体平差解算，再根据平差结果对轨道搭接点进行平滑处理。

上述方案进一步优选的，对平差文件中的观测值进行整体平差解算包括如下过程：以全站仪所在位置作为测站点，测量至目标点之间的斜距、水平方向值和天顶距，以测站点至目标点之间的斜距、水平方向值和天顶距作为观测值；全站仪在观测时，以所有轨道点、设站点和CPⅢ点的三维坐标以及各设站点全站仪的定向角未知数为待估参数，开列误差方程；每隔一段距离选择一个稳定的CPⅢ点(其平面坐标和高程为起算数据)作为约束点，进行约束平差解算，从而得到轨道点坐标，从而获取轨道点坐标及线路设计数据。

上述方案进一步优选的，约束平差解算基本过程如下：