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文档简介

1、绊无砟轨道施工测般量控制网处理系佰统WZTCS啊中国中铁八局集瓣团有限公司西南交通大学二OO九年三月目 录碍一袄、前言败芭半啊敖跋1八二、研发的软件唉挨把背暗1扮三、适用范围芭芭巴靶1爸四、WZTCS班外业数据采集及般质量控制软件的暗主要功能埃败3哀五、WZTCS挨数据平差计算软哀件的主要功能蔼澳挨6柏六、WZTCS笆系统的主要爸功能特点板哀白霸 癌15伴七、阿WZTCS数据澳平差计算软件的凹创新点稗按罢18昂八绊、爱WZTCS唉系统翱推广应用前景及胺使用情况霸背搬1吧9拌九安、哀WZTCS系统岸评审意见案奥暗鞍吧21熬软件名称:无砟翱轨道施工测量控吧制网处理系统瓣简扮称佰:澳WZTCS拌包括

2、:按 吧外业数据采集安及质量控制败软件耙 笆 拜控制网斑数据平差袄计算软件败研发单位:奥中国中铁八局集矮团有限公司扒 埃 西南交通柏大学捌联系地址:四川凹省成都市金牛区败金科东路68号百中铁八局集团敖 胺 邮编:6暗10036暗 敖 艾四川省八成都市二环路北吧一段111号西八南交通大学土木矮学院柏 邮编:61绊0031凹 拜 联系人及电话:叭 傲 中铁八局蔼 李劲奥 02摆8-87517霸170 136颁7905838耙9芭 罢 西南交通艾大学 岑敏仪 爸 13550拌006089无砟轨道施工测量控制网处理系统(WZTCS)PAGE 24中铁八局集团有限公司 西南交通大学前言盎根据罢“埃客运专

3、线无碴轨扳道技术再创新工白作的指导意见翱”败(铁工管函唉20061俺006盎号)及背2007般年隘2哀月袄12霸日板部科技司组织召暗开的无碴轨道技翱术再创新研发大安纲审查会的会议胺精神,颁中铁八局稗和西南交通大学疤开展无碴轨道施疤工测量技术研究颁再创新工作,项捌目编号621爸。傲目的是在消化吸翱收国外的技术经柏验上,开发我国罢自主的扮无碴轨道施工测捌量氨软硬件技术。罢研发的哎无砟轨道施工测胺量控制网处理系蔼统(WZTCS哎)啊软件,能够解决岸无砟轨道施工测傲量控制网吧的数据采集工作胺,并进行现场质蔼量检查;能够解暗决坝无砟轨道施工测爱量控制网皑的数据处理问题背,满足艾客运专线无砟爸轨道铁路工程

4、测凹量暂行规定版对罢无砟轨道施工测捌量控制网坝CPIII网的埃数据处理要求。研发的软件碍研发的软件名为皑:伴无砟轨道施工测凹量控制网处理系艾统(WZTCS敖)包括:癌外业数据采集吧及质量控制摆软件跋控制网按数据平差笆计算软件适用范围1、主副导线网败参考德国海德坎氨普公司无砟轨道把施工测量经验,埃在无砟轨道准备疤铺设前,先沿线胺路中线30板50米捌布设200办250米邦间距的白主副搬导线点,标芯采佰用平高共用标芯隘,以附合导线加瓣测副点的形式进百行测量,简称主肮副导线网,每个背测站观测5个方跋向和距离,如图拌1所示:肮图1搬拔主副导线网啊2)边角后方交摆会网澳在无砟轨道正式袄铺设前,沿线路爱两侧

5、在接触网支罢杆上或临时支杆般上离线路中线1昂0皑20米鞍布设50盎70米柏间距的CP点岸,以边角后方交搬会网的形式进行把测量,简称边角柏后方交会网。测板站以26个C佰P基桩点和2八个自由测站点为霸测量目标,每个熬CP点保证被扳测量3次,观测挨示意图如图2所拜示。爱图2版俺边角后方交会网3)高程控制网爱边角后方交会网熬的CP基桩点凹建立后,同时也版建立起了高程控办制网。水准测量案采用往返测,往暗返测时均观测轨胺道2侧的CP皑基桩点,每一测啊站应设站在观测叭目标的重心附近肮,采用顺时针的叭观测顺序,如图扒3所示。暗图3稗哀俺测站水准测量示碍意图巴高程测量按客坝运专线无碴轨道绊铁路工程测量暂暗行规定

6、中的精霸密水准测量的要阿求施测,在CP岸昂平面测量完成后胺进行,并起闭于芭二等水准基点。鞍WZTCS办外业数据采集搬及质量控制昂软件的主要把功能哀支持安装有百 Mircos班oft Wi蔼ndows M啊obile 爱Version袄 5.0哎以上和坝 Mircos白oft Wi柏ndows C坝E 5.0蔼以上操作系统的佰电子手薄、PD颁A,可以充分利胺用用户现有的设安备,而不用单独爱购买。扮应用蓝牙或有线傲传输的模式和智邦能性全站仪连接罢,目前支持肮Trimble瓣 S吧6/8爸系列智能全站仪半和Leica佰1201肮/翱1800袄/2003啊智能型全站仪八,预留拓普康笆智能全站仪白接口。

7、敖自动采集野外测奥量原始数据,并埃对数据进行质量爱控制。胺主要功能有:限肮差设置、测站设拌置、目标学习、柏自动观测、扮质量控制、伴追加测回、分组岸观测等瓣。摆 般图 霸4案坝 软件运行主界矮面 佰图 百5肮 扮袄新建工程 半 吧 艾 图 搬6背 肮八工程相关信息翱图爸7稗 凹暗限差设置耙 扒图按8跋靶 蔼测站设置半图跋9盎按目标点学习唉图叭10般奥目标点输入板图安11背袄自动测量罢图肮12啊颁测量数据检查埃外业测量数据采盎集及质量控制矮系统的主要功能氨框图如下:澳图1艾3氨 办主要功能框图外业测量数据采集及质量控制质量控制参数设置测量数据采集测站参数设置观测目标学习仪器自动观测检查补测数据平差

8、数据输出败WZTCS靶数据平差八计算软件的主要巴功能爸具有项目管理、瓣外业数据质量检把查、测站数据处哀理、输出傲Excel袄格式的观测手簿扮、控制网图形百CAD坝输出功能;具有斑近似坐标推算、把粗差探测、自由坝网平差、约束网蔼平差、控制网置扳平、高程控制网按平差等功能。可隘以处理无砟轨道班施工测量平面控耙制网的主副导线瓣网、边角后方交白会疤CPIII败网俺2扮种网形和翱CPIII矮精密高程控制网隘。挨平面控制网支持罢Trimble澳 HVSD拌(自定义)、澳PDA翱观测手簿格式(澳自定义)、唉Leica G爸SI伴格式,高程控制扒网支持埃Trimble败 M5昂、按Leica G翱SI8疤格式

9、。笆支持巴MS Wind疤ows 200扒0败,爸XP哎,靶V哎ista柏等桌面电脑操作笆系统。测量数据处理模块(平面)数据质量控制测量数据输入测站平差控制图形输出控制网置平自由网平差约束网平差分段推算近似坐标近似坐标推算观测手簿输出白数据平差把处理肮系统主要唉功能框图如下:案图1百4阿 靶主要功能框图测量数据处理模块(高程)数据质量控制测量数据输入测站平差高程网平差报表生成成果提交近似高程推算观测手簿输出肮图1耙5隘 傲主要功能框图扳WZTCS软件耙主柏要坝界面如下:图16主界面按图奥1佰7爸傲工程项目管理碍图半1班8蔼扳原始测站败观测盎信息肮图胺1案9百斑原始测点信息瓣图肮20翱捌平面控制

10、点数据唉导入柏图笆21八碍高程控制点数据氨导入啊图捌22背澳限差参数设置板图袄2啊3巴岸自由网平差阿参数设置斑图拔2稗4疤佰约束懊网平差叭参数设置盎图版2白5吧疤控制网置平唉参数设置吧图俺2安6巴啊高程平差界面摆图扮2跋7捌扒限差参数设置瓣图班2霸8般 肮高程网闭合差检耙验搬图奥2扮9百 安高程网扮平差结果佰软件整体流程图坝如下:傲图凹30八 扳软件整体流程图邦软件的功能层次哀图如下:芭图霸31巴 啊软件啊功能层次图吧WZTCS挨系统埃的主要斑功能懊特点矮1、熬系统的隘数据采集及质量鞍控制佰软件耙能百自动按测站、测拌回提取观测数据叭,按设置的限差哎进行质量检查、矮删除超限数据、邦追加新测回数据

11、袄、测站平差扒。瓣可实现鞍Trimble伴 S6/S8机邦载及电子手簿的邦数据采集,能胺协同Leica罢智能型全站仪进艾行自动观测背。完全遵循国内瓣的测量规范要求瓣,按输出癌的百文件靶、外业成果胺完整、正确瓣;哎2、耙系统的案数据采集及质量吧控制岸软件摆支持安装有拔 Mircos埃oft Wi百ndows M肮obile 半Version奥 5.0奥以上和靶 Mircos跋oft Wi耙ndows C瓣E 5.0氨以上操作系统的矮电子手薄、PD绊A,可以充分利鞍用用户现有的设隘备,而不用单独颁购买;背3、邦系统的斑数据采集及质量阿控制稗软件支持分组观癌测原始数据的采搬集啊。在观测方向较耙多目标

12、点间的夹败角很小的情况下佰,以及在狭长地叭段如隧道内的C捌PIII网观测背时,能解决全站柏仪不工作的情况稗,板工程翱使用非常实用;搬4、蔼系统的安数据采集及质量般控制颁软件拌,实现了外业观芭测的自动测量、碍自动记录和人机靶交互式的质量控背制,输出的文件靶包括含超限数据疤的最原始数据文坝件和已经质量检百查后合格的成果熬文件,利于用户班存档和分析比较板。按5、把系统的叭数据采集及质量半控制斑软件罢和板数据哀平差计算软件实艾现了数据的无缝瓣连接,使得CP吧III网测量实敖现了内外业一体皑化的目标;般6、岸系统的盎数据版平差计算软件采啊用皑C+ Bui安lder, V安isual F罢ortran爸进

13、行编程,采用扳面向对象和结构懊化程序编程技术吧。实现了友好的案人机对话操作界半面,易于学习和巴使用。靶7凹、翱系统的皑数据把平差计算软件采颁用了优化设计,挨不存在死机和C吧P百U、内存占满的百情况,用户在进哎行CPIII网芭平差计算时,还懊可以进行其他工瓣作,比如上网、绊文字处理等,当背平差计算完成时跋,软件采用提示碍音提示计算完毕拜,非常人性化。芭8、扳系统的吧数据耙平差计算软件,胺还可以对外业数耙据进行第二道质拌量把关,对进入稗软件计算的数据埃再次进行检查和扳统计,软件还跋支持败Trimble岸 瓣HVSD、傲Leica 矮GSI板16数据艾格式懊,可以直接读取袄全站仪的原始数袄据,实现对

14、国外盎测量的数据进行把分析处理的能力笆。哎9、案系统的哎数据搬平差计算软件采疤用了先进的观测鞍点近似坐标推算拜方法,不存在推奥算不出近似坐标俺的问题,并且软败件还具有分段推佰算近似坐标的功笆能,这对大型的把CPIII控制啊网非常有用,减把少计算时间,在熬统一平差时,减耙少迭代次数,提爱高平差计算速度癌,提高平差计算百精度。绊10、唉系统的拜数据鞍平差计算软件具般有高程投影面改搬正功能,安能较好地适应地瓣形起伏大和长大绊纵坡线路的无砟澳轨道CPIII矮控制网测量。扳11、阿系统的佰数据昂平差计算软件使傲用粗差笆判断方程技术扒,提供三级阈值吧报警功能,软件岸运用判断矩阵和案可靠性理论进行爸误差分析

15、和质量版控制,从而使得斑粗差探测功能更啊实用可靠。芭12、唉系统的百数据阿平差计算软件具靶有以下三种平差跋计算方法:俺(矮1岸)自由网平差(昂free ne拜t adjus氨tment拔)败(拜2芭)约束网平差(颁adjustm搬ent wit拜h fixed疤 points傲)耙(癌3办)控制网置平(柏adjustm搬ent wit坝h soft 稗fixed p巴oints 案(胺with an扮alysis哀)疤 懊)袄三种平差计算方靶法适用于不同的白情况,用户可以捌根据自己的需求扳选择平差计算的安方法。哎13、碍系统的哀数据按平差计算软件具胺有真正意义上的芭控制网置平功能靶,可以判断败

16、CPIII半控制网癌测量质量和CP埃I、CPII的爱稳定性,其袄平差疤计算结果更能保阿证轨道的高平顺斑性要求;爱14、拔系统的吧数据蔼平差计算软件已奥一次性处理过约啊30km爱长的斑CPIII搬控制网,不用分瓣段计算。半15、系统的输盎出成果内容丰富稗,结果文件有以矮下主要内容:敖自由网平差、颁约束网平差碍可输出盎:爸(1)CP背奥验后观测量改正办数及判断参数;挨(2)埃点位误差椭圆耙、隘观测边的相对点按位误差椭圆摆参数;霸(3)扮平差后点位坐标爱、捌观测量平差结果阿、柏观测点的相对点傲位误差椭圆凹;拌(4)背单位权中误差扳、自由网埃平差参数扮、敖约束翱网懊平差参数拌;搬控制网置平靶可输出盎:

17、蔼(1)扮独立网平差观测懊量改正数及判断案参数岸;哀(2)袄独立网平差点位翱坐标邦、八点位误差椭圆皑、暗每条边的相对点哎位误差椭圆摆参数;暗(3)爸控制网刚性转换挨点位坐标碍、肮平差后加密点位癌坐标捌、爱观测量平差结果爱;办(4)笆单位权中误差跋、邦控制网尺度系数傲;颁(5)凹控制网置平点位佰和测站坐标颁;佰(6)拌控制网置平后已搬知点坐标改正数绊、挨控制网置平已知稗点改正数及判断安参数阿; 芭(7)敖测量点的相对点巴位误差椭圆坝、癌控制网置平参数霸系统还可输出C板PIII网的原搬始观测数据手薄绊文件、CPII背I网控制网图。氨1蔼6案、系统的隘数据采集及质量敖控制蔼软件鞍不但可以测量C凹PI

18、II网,也傲可以测量平面任癌意网形的控制网氨;笆系统的拌数据阿平差计算软件不挨但可以计算CP跋III网、主副拜导线网,也可以澳计算任意的边角阿网,同时也可以斑计算任意水准网笆。柏1耙7、邦WZTCS办无砟轨道施工测拌量控制网处理系癌统,完全遵照现傲行的客运专线测挨量规范进行设计拔和开发,具有独氨立的自主知识产霸权。疤七、安WZTCS数据鞍平差计算软件的皑创新点胺霸1、矮采用赫尔默特方氨差分量估计的单阿位权中误差;多吧余观测分量的可拌靠性;控制网标伴准改善等指标来唉分析处理外业观艾测数据。与德国捌海特坎普公司使凹用软件对比测试袄,澳X跋、板Y澳坐标和相邻点坐佰标差的较差统计吧中误差分别为稗0.4

19、mm耙、盎0.2mm碍、安0.4mm安、啊0.3mm笆,其最大较差值熬拌1.6mm半)。啊系统具有处理国隘外原始测量数据澳的能力,拔国内其它软件还扳不具有。鞍埃2、挨可般以佰计算任意方向的暗CPIII蔼点位或相对点位蔼中误差摆,国内其它软件斑还不具有。凹 把 佰 扮 爱图熬32绊 敖中误差投影方向败、凹高程投影面隘参数颁输入界面败3蔼、鞍具有高程投影面耙改正功能,袄能较好地适应地挨形起伏大和长大般纵坡线路的无砟哎轨道CPIII吧控制网测量。哀配合自由投影软阿件,背可以阿从根本上解决高芭斯投影和高程投邦影变形版的问题,国内板国外柏其它软件还不具癌有。爸4稗、澳用判断矩阵和可罢靠性理论进行测昂量原

20、始数据误差哎分析和质量控制拔,使得测量原始澳数据的粗差探测傲功能更实用可靠跋。系统提供三级碍阈值报警功能,熬国内其它软件还傲不具有。傲图耙33耙 拌阈值报警功能傲5、傲具有真正意义上懊的控制网置平功芭能蔼,能办判断斑CPIII绊控制网的安测量质量俺;能巴判断百高级点斑CPI班、吧CPII巴的可靠性和稳定安性班,爱计算结果更能保埃证阿无砟熬轨道的高平顺性败要求熬,国内其它软件按还不具有。盎 柏 奥图氨3艾4般 肮置平结果与约束巴平差结果对比图按从图3哎4扮中可以看出,当隘上一级控制点有稗误差时,置平的邦结果是一条光滑盎的曲线,说明线翱路的平顺性保持熬得很好;而约束敖平差的结果是一搬条突变的折线,熬线路的平顺性受背到很大的影响。扮八、半软件推广应用前笆景及使用情况半1、芭软件推广应用前八景分析爸为保证高速行车翱对线路平顺性的爱要求,线路

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