安伯格GRPVMS轨道快速测量系统

1、kLI AMBERGF A 1 TECHNOLOGIES BONANZA安伯格GRP VMSL道快速测量系统1、概述在快速客运专线大量建设、运营的时期，如何采用科学的管理手段和方法来保持轨道的平顺状态是铁路工务部门面对的一个新课题和挑战。为了保持轨道的平顺状态，需要采用检测手段定期对轨道实际状态进行检测,然后用各级轨道不平顺管理标准进行评估，对超限地段制定维修计划，用各种 维修机具对轨道进行维修，再检测，再维修,直到满足标准为止。这个过程中，有效的 检测手段、对保持其平顺性具有重要的作用。2、当前线路检测存在的难题2.1长波不平顺的检测由丁列车运营速度的提高，为了保证列车的平顺运行，对长波不平

2、顺的检测成为必不可少的检测内容。采用基丁 CP3的绝对测量系统，可以很好的检测 轨道的长波不平顺，但测量效率不能让人满意；采用基丁弦测法或惯性基准法的 相对测量系统，可以达到较高的测量效率，但长波不平顺测量精度上还不能完全 保证。2.2测量精度与效率的平衡目前客运专线维修天窗大部分是安排在夜间，时间短、工作量大，亟需测量精度满足要求、效率与自动化程度高的测量设备。 就目前的技术水平而言，要到达较高的测量精度离不开CP3控制点。但现在利用CP3点对线路进行检测的设 备主要就是绝对测量小车，这样的设备测量效率不能令人满意。而完全不使用CP3的相对测量设备则很难满足长波不平顺的测量精度。为此，需要一

3、种检测手 段，既能够兼顾CP3点的绝对控制，乂能够实现轨道平顺性的快速检测，以达 到精度与效率的平衡。3、GRP VMS系统介绍GRP VMS采用基丁绝对控制的相对测量原理，将绝对测量和相对测量完美 结合在一起，更加高效的利用 CP3,可以在保证精度的前提下，极大提高测量效 率。1MAMBERGTECHNOLOGIES73.1硬件该系统由数据采集小车和卫星小车组成（图1和图2）。数据采集小车除了集成了里程、超高和轨距传感器还安装了控制点测量仪，可以测量轨道到控制点的横距和垂距。卫星发射小车上安装一台具有目标自动跟踪功能的全站仪，全站仪自用自动调平基准，不需手动调平，可节省大量时间。两个小车之间

4、使用无线通讯装置进行通讯图1：数据采集轨检小车图2 :卫星小车3.2测量软件系统配备Amberg Rail轨道测量软件。测量之前输入轨道的设计信息：曲线要素（四大桩的里程、曲线半径、缓和曲线长）坡度及竖曲线超局CP3控制点到轨道的设计横距和垂距3.3测量原理该系统根据CP3控制点将线路分割为若干测量区问，两个相邻 CP3控制点 之间的轨道为一个测量区间。每个测量区间的两端使用CP3控制点，基丁 CP3控制点到轨道的设计横距和垂距，进行绝对控制；两端之间的轨道使用全站仪， 基丁全站仪独立坐标系，进行相对测量。请参考图3。两个测量区间之间使用1个CP3点搭接，所有测量区间数据采集后，软件会自动将它

5、们连接起来，进行 数据优化处理，得到轨道起拨道量。Q iBONANZAGVPSiHvwnanhngspLinkl 1GVP ohnonanESpuFki 2j i. J图3:安伯格双车测量系统原理图4、安伯格GRP VMS测量系统作业流程1）内业数据准备2）现场系统组装、传感器校准；3）数据采集小车停在一个CP3点所对应的轨道位置上；4）卫星发射小车停在下一个 CP3点后面5-10m所对应的轨道位置上；5）卫星发射小车的全站仪自动调平后，手动瞄准数据采集小车上的棱镜；6）数据采集小车上的控制点测量仪测量第一个CP3点（起点）；7）向全站仪的方向推行数据采集小车，停在下一个CP3点所对应的轨道上

6、，其 间动态或静态采集所有轨道点；8）数据采集小车上的控制点测量仪测量第二个CP3点（终点）。9）全站仪向前推行到下个CP3点后面的5-10米轨道位置上10）重复步骤1）-9）,直到米集完所有测量区间11）室内数据处理获得轨道的偏差及调整方案5、测量精度与效率分析5.1测量精度轨距：0.2mm水平：0.3mm轨向/高低（短波不平顺，5m检核/30米弦）：0.7mm；轨向/高低（长波不平顺，150米检核/30米弦）：2mm；平面/高程（绝对测量精度）：2mmSONANZA5.2测量效率：1）动态采集试验结果表明如果一个测量区间的测量距离为120米，则动态测量效率约为1.2km/h，适用丁无石乍轨

7、道精调，如果测量区间的距离为 180m,动态测量效率约 为1.5km/h,适应丁有砰轨道精调。2）静态采集静态的效率取决丁采样点的间隔，假设采用间隔为5m,静态采集的效率可达动态采集的80%。测量模式的选择取决丁对测量精度的要求及测量目的。一般认为，有砰轨道选用动态模式即可，无砰轨道可根据需要选择动态或静态。6、案例分析北京铁路局丁 2011年9月份利用GRPVMS对武活站三公里区间进行了测量（图4图5）,依据其绝对测量的结果出具调整方案，并丁 2011年10月份进行 了调整和复测（图6）,测量采用动态模式，一个测量区间控制在 120m以内，测 量效率约1km/h，绝对测量精度可达2mm （图

8、7）,调整后效果良好。图4:全站仪图5:数据采集小车 高程调整R1款楣 高程理论训整后注，竖向刻度为1。皿 横向制度为5Qm图6:轨道精调前后高程偏差对比BONANZA图7: GRP VMS与GRP1000测量结果对比（竖向刻度2mm)CP3:81267、总结瑞士安伯格（Amberg）技术公司作为全球领先的轨道和隧道测量技术厂商 ， 一贯致力丁为用户提供一流的独创性测量解决方案。为了解决客运专线轨道检测 速度与精度不能兼顾的难题，根据客运专线轨道检测的特点，专门研发了该系统。 该系统在设计和使用方面具有以下优点：1）效率高、一个作业天窗的测量的数据就能够满足一个大机的作业。2）全中文界面和报表

9、，图形功能强大，如图 8所示；可根据客户的需要输出不 同的数据格式。3）瑞士原装进口，加工精密，结构简单，道岔测量畅通无阻；主要零部件全内 置，防水性能好。4）使用该系统对轨道进行检测，还可拉长CP3控制点的复测得周期。只需在线 路投入运营初期，CP3控制点精度仍满足要求的情况下，将轨道调整到理想 状态，然后定期测量轨道到CP3的横距和垂距当作维护的目标值即可。 只有 在线路、控制点都发生巨大变化（如不均匀沉降）时才需要对 CP3控制点进 行复测。5）单独使用双车系统的数据采集小车即可定期非常简便、快速的采集轨道到 CP点的横距和垂距，作为维护的目标值。KaiI 7. II OF:urimsuT'mvrn'MiE.11 E Fa vj nv up ini n-mi: G2*：l II*Kri-w Th-hA. HM- -.土 肚L:er.KS海-Sl