[发明专利]一种轨道线路坐标测量方法

说明书

本发明公开了一种轨道线路坐标测量方法，包括以下步骤：通过在轨道线路上架设全站仪测量CPⅢ点的三维坐标，并通过走行于轨道线路上的轨检车测量两CPⅢ点在轨道线路上对应的两线路标记点之间的线形，及该两线路标记点与对应两CPⅢ点之间的平距和高差值；处理计算单元导入全站仪、轨检车的测量数据，根据两CPⅢ点的三维坐标，及该两CPⅢ点在轨道线路上对应的线路标记点与CPⅢ点之间的平距和高差值之间的几何关系，结合该两CPⅢ点在轨道线路上对应的两线路标记点之间的线形，解算得到CPⅢ点在轨道线路上对应线路标记点的三维坐标。本发明能够解决现有轨道线路坐标测量方式浪费人力、时间，以及测量精度不高的技术问题。

技术领域

本发明涉及铁路工程测量领域，尤其是涉及一种从CPⅢ坐标到轨道线路坐标的测量方法。

背景技术

目前，铁路工程的建网测量方式主要包括CPⅢ线路坐标测量与轨道线形测量。如附图1所示，测量时全站仪(用于测量线路坐标和CPⅢ点坐标)1架设于线路上，在全站仪1的前后3对CPⅢ点20处插设棱镜，每个设站测量6对共12个点。测量方式采用全站仪自由设站边角交会方法，将全站仪1架设在前后各三对CPⅢ点20的中间，保证自由测站间间距不大于300米。测量时在CPⅢ点20对应的轨道线路100上架设测量工装(为了使棱镜能正确放置在轨道上而设计的一种工装)，棱镜通过工装设置在固定桩5上，以形成CPⅢ点20。每站测量时不仅需要测量六对CPⅢ点20的坐标，还需测量CPⅢ点20对应轨道线路100处的坐标(如附图1和附图2中所示的线路标记点40)。线路标记点40是轨道控制点(即CPⅢ点20)对应于钢轨4处的位置，而线路测量点50很密，通常连续进行测量，一般一米测量出一个数据。

在测量轨道线路坐标时，轨道线路100上每个棱镜的架设与调平(使用棱镜工装测量轨道坐标前必须调平)需耗费半分钟左右，六个棱镜的架设则需要三分钟。棱镜放置人员需在三百米内往复奔跑架设和收取棱镜，这个过程耗费大量的人员体力和时间。而且，测量精度极易受到放置人员的影响，精度影响通常达到三毫米之多。其具体测量示意如附图2所示，图示中，10为CPⅡ点，20为CPⅢ点，30为全站仪设站点，40为线路标记点。轨道线形测量包括固定桩5与线路平面、垂向位置关系测量、固定桩5间轨道线路线形测量。线路线形测量使用轨检仪2进行测量。测量采用步进方式，测量时定位车7静止不动，测量车6沿轨道线路100向定位车7运动，测量完一个区段后定位车7再移动至下一个区段(如附图3中L1至L2所示)，开始下一段测量，如附图3所示。

如附图4所示，在一个测量段EF中，当轨道记录车从一个固定点对应的标记点E运行到下一个固定点对应的标记点F处。卫星车停靠在F点后约10米处的G点。光学摄像系统的主光轴9与轨道线路100交汇于H点(H点可能和E点重合)。在测量过程中可以实时得到标靶车的水平位移即为轨道线路100上EF间的每一点到弦GH的矢距。根据测量要求，需要在标靶车到达F点后将激光系统的测量原始数据转化为轨道线路100上EF间的每一点到弦EF的矢距P_R，即轨向值。

目前，铁路工程建网测量使用全站仪2测量CPⅢ点20的坐标，此外还要测量轨道线路100的坐标，测量线路坐标调平装置(线路测量坐标调平装置是线路坐标测量工装的一部分，线路测量工装分为调平装置和棱镜)调平耗时耗力。设置一个线路测量棱镜最少需少半分钟的时间，且测量时专门需要两个人来设置线路上的棱镜，全站仪操作人员测量轨道线路100上的坐标每站需花费五分钟左右来测量线路坐标。而且由于线路坐标测量装置的使用会使坐标产生2mm左右的测量误差(一般来说测量中人为的误差为2mm)。因此，急需研发一种行之有效的轨道线路测量系统来替代轨道线路坐标的测量，从而大幅减少人力物力及时间成本，同时显著提高测量作业精度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种轨道线路坐标测量系统轨道线路坐标测量方法，以解决现有轨道线路坐标测量方式浪费人力、时间，以及测量精度不高的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明具体提供了一种轨道线路坐标测量方法的技术实现方案，一种轨道线路坐标测量方法，包括以下步骤：