鐵路線路中線空間坐標(biāo)與里程換算模型的研究.pdf

1、鐵路線路中線空間坐標(biāo)與里程換算貫穿整個鐵路工程建設(shè)過程，是修建鐵路的重要環(huán)節(jié)之一。傳統(tǒng)鐵路線路中線坐標(biāo)正反算均基于施工平面里程為索引，計算模型復(fù)雜不通用，計算精度參差不齊，且線路坐標(biāo)系不統(tǒng)一，尤其在高速鐵路“三網(wǎng)合一”工程測量技術(shù)體系下，顯現(xiàn)出極大的局限性。鐵路通車運營后，軌面空間里程較施工平面里程更易量測，便于軌道病害查找，卻不能直接用于線路中線坐標(biāo)計算。因而應(yīng)用范圍受到極大限制，有必要對現(xiàn)有線路中線坐標(biāo)換算模型和換算精度進(jìn)行深入研究

2、，建立鐵路線路中線坐標(biāo)正反算通用數(shù)學(xué)模型；同時將軌面空間里程引入線路中線坐標(biāo)換算模型，建立軌面空間里程與施工平面里程嚴(yán)密轉(zhuǎn)換模型。
　　為能夠快速精確獲取線路中線三維坐標(biāo)(X，Y，H)設(shè)計值和確定中樁或邊樁(簡稱中邊樁)與線路中線的相對關(guān)系，本文首先系統(tǒng)闡述對稱型緩和曲線和非對稱型緩和曲線綜合要素計算方法，定量分析緩和曲線坐標(biāo)級數(shù)展開式截斷誤差和數(shù)值積分模型近似誤差，提出分別利用法線垂距趨近法和切線垂距法解算中邊樁對應(yīng)中線里程和偏

3、距，實現(xiàn)帶斷鏈處理的全線任意里程中邊樁坐標(biāo)正反算；然后，定量分析傳統(tǒng)豎曲線高程近似計算模型誤差，定性分析模型誤差對平順性的影響，建立豎曲線高程精確計算模型；最后，定性定量分析線路中線高低起伏和地球曲率對軌面空間里程的影響，建立軌面空間里程與施工平面里程嚴(yán)密轉(zhuǎn)換模型，并以某客運專線(DK19+406～DK56+435)里程段為實例定量驗證了所建立模型的精度。
　　實驗結(jié)果表明：緩和曲線坐標(biāo)級數(shù)展開式至少取前兩項才能滿足坐標(biāo)毫米級定位