[发明专利]一种轨道平顺性测试方法及系统

说明书

本发明实施例提供一种轨道平顺性测试方法及系统，该方法包括：利用采样装置在待测轨道上行走采样，获取姿态角观测序列、里程观测序列、轨距观测序列以及轨枕观测序列；将姿态角观测序列、里程观测序列和轨距观测序列进行内插融合，获取观测集合序列；并基于观测集合序列，获取采样装置的相对轨迹序列；基于GNSS静止采样点状态参数约束，根据采样轨迹的参数序列，获取待测轨道的中线绝对轨迹；根据中线绝对轨迹结合姿态角观测序列、轨距观测序列、轨枕观测序列和设计资料获取待测轨道的平顺性参数。本发明实施例提供的轨道平顺性测试方法及系统，提供了一种铁路轨道的调轨及检测途径，对于轨道平顺性，尤其是内部参数的检测更加精准。

技术领域

本发明涉及导航定位技术领域，尤其涉及一种轨道平顺性测试方法及系统。

背景技术

随着我国交通行业的高速发展，尤其是高铁网的迅速铺建，铁路作为最重要的交通工具之一，在整个交通运输行业中扮演着越来越重要的地位。

高铁轨道平顺性测量是线路养护和维修中的一个重要环节，决定着高铁运输的安全性和稳定性。现有的高铁轨道平顺性测量技术，以轨道控制网CPⅢ为测量基准，采用基于全站仪的轨道几何状态测量仪进行逐枕测量，存在对环境条件敏感、测量效率低、测量成本高、对CPⅢ依赖严重等问题，无法适应我国高铁日益发展的需求。改进现行的高铁轨道平顺性测量技术，已经成为高铁线路养护和维修中急需解决的问题，具有显著的社会价值和经济效益。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明实施例提供一种轨道平顺性测试方法及系统，用以解决现有技术中轨道平顺性测试效率低、测量成本高以及对CPⅢ依赖性严重的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种轨道平顺性测试方法，包括以下步骤：

S1、利用采样装置在待测轨道上行走采样，获取待测轨道上的姿态角观测序列、里程观测序列、轨距观测序列以及轨枕观测序列。

S2、将姿态角观测序列、里程观测序列和轨距观测序列进行内插融合，获取观测集合序列；并基于观测集合序列，获取采样装置的相对轨迹序列。

S3、基于GNSS静止采样点状态参数约束，根据相对轨迹序列，获取待测轨道的中线绝对轨迹。

S4、根据中线绝对轨迹结合所述姿态角观测序列、轨距观测序列、轨枕观测序列和设计资料获取待测轨道的平顺性参数。

优选地，在步骤S1中，利用采样装置获取待测轨道上的姿态角观测序列，具体包括以下步骤：

利用采样装置获取待测轨道上的姿态角观测值，并清除其中的无效历元值，获取有效姿态角观测值集合；

根据待测轨道的类型，对有效姿态角观测值集合进行滤波去噪处理；

利用标定文件对滤波去噪处理后的有效姿态角观测值集合进行修正；

利用一阶差分方程对修正后的有效姿态角观测值集合进行异常值修复，从而获取姿态角观测序列。

优选地，在步骤S1中，利用采样装置获取待测轨道上的里程观测序列，具体包括以下步骤：

利用采样装置获取所述待测轨道上的里程观测值，并清除其中的无效值，获取有效里程观测值集合；

获取各静止采样点坐标位置，并结合设计资料获取每个静止采样点的里程，以完成对里程观测值集合的订正；

基于移动观测的GNSS单历元解，根据采样装置的几何参数，获取待测轨道的中线坐标；

将待测轨道的中线坐标投影到设计曲线上，获取与GNSS单历元解对应的参考里程；

将参考里程作为观测量，将订正后的里程观测值集合作为状态量，进行卡尔曼滤波，从而获取到里程观测序列。