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1、一种新技术应用于铁路复测作业方法探讨摘要：介绍一种可利用于铁路复测作业的新技术三维激光扫系统，探讨新技术在复测作业中具体运用的方法，并设计了作业流程，比较新老技术的优缺点。关键词：铁路复测 ； 特征点 ； 三维激光扫描系统1.引言 为了增强运输能力，对既有线进行一些常规技术改造是一种有效的措施，这样的改造主要包括落坡、改善线路平面、延长站线、修建复线插入段、增大曲线半径、曲线取直、新增二线等等，因此间断性的对既有铁路进行复测是把握铁路现状、监控铁路运营情况、安全情况的一种必要手段。传统的铁路复测方法包括钢卷尺测量、全站仪坐标法测量等，但随着铁路建设的高速发展，传统的作业方法在精度以及作业安全性
2、方面都已明显不能满足现况要求，因此研究一种既能保证复测成果质量可靠、作业过程安全可行的方法已迫在眉睫。 2.现有复测作业方法以及存在的问题 常规的铁路复测方法是钢尺丈量里程，轨腰写标，用全站仪采用采用矢距法或偏角法进行曲线复测，该方法需要人物力资源大、作业效率低、精度差。而且偏角法作业要求仪器架设在钢轨上，不可避免地存在行车干扰以及作业员的安全隐患。随着列车提速改造、行车密度加大，该方法在现代化铁路复测工作中已经逐步失去了可操作性。 导线法是延既有铁路敷设等级导线后，在每个导线点复测铁路，直线段间隔50米、曲线段间隔20米采集轨道一侧坐标数据，采用坐标解析进行曲线整正和拨距计算，这种方法受行车
3、影响较小，观测精度较高，但需在轨道一侧轨面置镜，作业员不可避免上轨作业，存在一定的安全隐患。 GPS RTK的方法，首先在既有铁路沿线首级GPS控制点上安置参考站，流动站延线路顺序采集轨道一侧数据，采点密度以及数据处理方式与导线法类似；这种方法比较全站仪观测更加便捷、灵活，受行车影响更小，但观测特征点平面精度整体性不好，而且RTK观测高程成果还需拟合至正高系统，高程成果精度较差。也可将流动台安置在轨道平板车上，将事先测定好的坐标转换参数输入RTK测量系统，随平板车运动适时采集线路各点三维坐标，一次完成平高测量，这种方法虽然最为便捷，但确无法精确采集特征点，小车受行车影响无法随时通过道岔采集到全
4、面的数据，作业过程占道，存在一定的安全隐患。 3.一种新技术的介绍 HDS三维激光扫描系统是利用激光测距的原理，密集的记录目标物体的表面三维坐标、反射率和纹理信息，对空间进行真实的三维记录，以Leica ScanStation2为例，其主要技术指标罗列如下： 测量级精度的双轴补偿器 可应用导线测量和交汇法；可架设在已知点上、可以输入点坐标来放样； 精度 1,补偿范围 +/- 5，类似于全站仪。 测量级精度 距离精度 +/- 4mm； 高密度扫描 1mm ，在任何距离(精度小于1mm)；标靶可放置在较远距离，长距离也可精细扫描；2 mm 模型表面精度。 (3) 很好的工作距离 基于标准反射率表面
5、300 m 范围内，90% 反射率； 4. 新技术应用的探讨 4.1 外业采集： HDS可以直接采集或在内业间接得到的特征点位包括桥梁、道口两端，信号机，警冲标，道岔尖轨尖，岔跟，隧道两端，上立交两端，跨越电线路等； 需要设标采集的位置包括涵渠中心，坡度桩，公里桩，曲线(ZH、HY、QZ、YH、HZ)点，水管，倒虹吸，水准基点等，这些点的位置均可不设在轨道上，而设在相对安全的路肩垂线上。 车站内地道中心，天桥中心，警冲标，信号机，道岔曲线，车站中心，站线间距，站台长宽高，水鹤油鹤、检查坑以及一些公务电务设备，所有道岔的尖轨尖，岔跟，工务养路领工区，养路工区等均可内业直接提取。 4.2内业处理流
6、程设计： 4.3新技术优点与拓展应用 (1).直观反映现场情况，做到现场信息无错、无漏； (2).采集的同时拍摄现场数码影像，色素与采集点云匹配后，真实再现现场原景，有利于后续成果分析使用； (3).数据量大，构TIN编辑后，自动化利用率高，可作为基础数据方便应用于各类铁路监控系统、维护系统、运营系统等后续工作，； (4).在Cyclone或ArcGIS中，针对两期不同的复测数据，选择两期采集数据拟合出的样条曲线，可以计算出两期铁路线网下的变化点与变化量并进行比较，增线、改线、落坡一目了然。 5. 新技术与现行方法的比较 列表比较 6. 结束语 三维激光扫描系统与传统铁路复测工作相比，获取数据
7、速度更快捷，更轻松，且能三维再现铁路现况，可很好地作为监控铁路安全运营的必要手段。如何利用新技术、新方法把复测工作做好是铁路维护与运营阶段的重要工作。随着现代化建设进程的加速，我们铁路技术人员应该放开眼界，将越来越多的高精技术应用于铁路建设、维护与运营，加快、加深铁路现代化力度。 参考文献: 【1】 TBJ105-88 既有铁路测量技术规则 【2】 TB10101-99 新建铁路工程测量规范 【3】 李青岳，陈永奇. 工程测量学.北京：测绘出版社，1995 【4】 张正禄等.工程测量学.武汉：武汉大学出版社，2007 【5】 王兆祥，傅晓波，桌健成.铁路工程测量.北京：测绘出版社，1986 【6】 王兆祥. 铁道工程测量.北京：中国铁道出版社，2004 【7】 鲁永辰.坐标法复测既有铁路曲线.铁道勘察，2006，32(3) 铁道第一勘察设计院.铁路测量手册.北京：中国铁道出版社，2001 王晓凯(1978-)，男，山西朔州人，2002年毕业于西南交通大学摄影测量与遥感专业，工程师