[发明专利]高铁线路测绘方法

权利要求书

1.一种高铁线路测绘方法，包括如下步骤：

S1.获取三轴加速度传感器检测的加速度值与高铁车辆的实际加速度值之间的转换系数矩阵从而将三轴加速度传感器的安装误差进行修正；

S2.在GNSS定位系统有效的情况下，利用GNSS定位系统直接获取高铁车辆的定位信息，将该定位信息与测绘数据库中已有的测绘信息进行比对，并按照如下规则确定是否需要进行新建线路的测绘：

若定位信息存在于测绘数据库中，或定位信息在测绘数据库中已有的铁路路轨信息周围半径为X米的范围内，X为自然数，则认定高铁车辆位于已经测绘过的铁路路轨上，不需要对路轨进行测绘；或者再次对该线路进行测绘以修正测绘数据内的数据；

若定位信息不存在于测绘数据中，且定位信息不在测绘数据库中已有的铁路路轨信息周围半径为X米的范围内，X为自然数，则认定高铁车辆位于新建的铁路路轨上，则开始对新建线路进行测绘；

S3.计算高铁车辆与水平面的夹角；

S4.根据高铁车辆的与水平面的夹角计算高铁车辆所行驶的轨道的外轨超高值，并依据得到的外轨超高值和高铁车辆轨道设计规范判定高铁车辆所行驶的位置为直线轨道、缓和曲线轨道或圆曲线轨道；

S5.根据高铁车辆所行驶的位置，采用如下规则进行高铁车辆轨道的测绘：

若高铁车辆行驶在直线轨道上，则利用最后一次GNSS定位系统对高铁车辆的定位信息和雷达测速模块测得的高铁车辆的行驶速度对直线轨道进行测绘；

若高铁车辆行驶在缓和曲线上，则利用最后一次GNSS定位系统对高铁车辆的定位信息、高铁车辆轨道设计规范所规定的缓和曲线的线型和雷达测速模块测得的高铁车辆的行驶速度对缓和曲线进行测绘；

若高铁车辆行驶在圆曲线上，则利用缓和曲线的测绘结果和雷达测速模块测得的高铁车辆的行驶速度对圆曲线进行测绘；

所述的对圆曲线进行测绘，具体为采用如下步骤进行圆曲线的测绘：

(1)采用如下算式计算圆曲线的半径R：

式中v为高铁车辆行驶的速度，为测量的高铁车辆在Y轴上的加速度，g为重力加速度，v₁和v₂为雷达测速模块两次检测的高铁车辆的速度值，t₁和t₂为雷达测速模块两次检测的高铁车辆速度的时间，为测量的高铁车辆在Y轴上的加速度，为测量的高铁车辆在Y轴上的加速度；

(2)采用如下算式计算圆曲线的长度：

式中v为高铁车辆行驶的速度，t1和t2为高铁车辆行驶的时间；

S6.计算线路的爬升高程，从而完成线路的测绘。

2.根据权利要求1所述的高铁线路测绘方法，其特征在于步骤S1所述的获取三轴加速度传感器检测的加速度值与高铁车辆的实际加速度值之间的转换系数矩阵，具体为采用如下算式获取转换系数矩阵：

式中为转换系数矩阵，N为列车在校正阶段的试验次数，M^b＝[g^b直平匀 a^{b直平加速} g^b直平匀×a^{b直平加速}]，M^m＝[g^m直平匀 a^{m直平加速} g^m直平匀×a^{m直平加速}]，g^b直平匀为列车自身在直线水平线路匀速行驶时的重力加速度值，a^{b直平加速}为列车自身在直线水平线路加速行驶时的加速度值，g^m直平匀为列车在直线水平线路匀速行驶时的三轴加速度传感器检测到的重力加速度值，a^{m直平加速}为列车在直线水平线路加速行驶时的三轴加速度传感器检测到的加速度值。