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1、会计学1高速铁路无碴轨道高速铁路无碴轨道CPIII测量方法铁三院测量方法铁三院一、高速铁路精测网简介一、高速铁路精测网简介一、高速铁路精测网简介一、高速铁路精测网简介n n（一）平面控制测量（一）平面控制测量（一）平面控制测量（一）平面控制测量n n 精密控制测量平面控制网按分精密控制测量平面控制网按分级布网的原则，分三级布设，第零级布网的原则，分三级布设，第零级为基站网（框架平面网级为基站网（框架平面网CPOCPO），第），第一级基础平面控制网（一级基础平面控制网（CPCP），第），第二级为线路控制网（二级为线路控制网（CPCP），第三），第三级为级为CPIIICPIII。n n 第零级第零
2、级GPSGPS基站网（框架网基站网（框架网CPOCPO）按每）按每5050左右设置一座，按左右设置一座，按A A级级标准施测。标准施测。24h24h连续观测，分为连续观测，分为4 4个个时段。时段。n n 第一级基础平面控制网第一级基础平面控制网（CPCP），按），按B B级级GPSGPS标准沿线路小标准沿线路小于于4km4km布设一个点或一个点对。基线布设一个点或一个点对。基线边方向中误差边方向中误差:1.3:1.3秒，最弱边相对秒，最弱边相对中误差：中误差：1/1800001/180000，点位精度：，点位精度：10mm.10mm.n n 第二级为线路控制网第二级为线路控制网（CPCP）,
3、采用采用GPSGPS法测量，按法测量，按C C级级GPSGPS标准沿线路布设设，点间距在标准沿线路布设设，点间距在8008001000m1000m，困难地段不短于，困难地段不短于500m500m。基线边方向中误差基线边方向中误差:1.7:1.7秒，最弱边秒，最弱边相对中误差：相对中误差：1/1000001/100000，点位精度：，点位精度：10mm.10mm.第2页/共51页n n（二）高程控制测量（二）高程控制测量（二）高程控制测量（二）高程控制测量n n 高程控制网按照高程控制网按照国家一、二国家一、二等水准测量规范等水准测量规范（GBT/12897-GBT/12897-20062006
4、）施测。沿线布设基岩点、深埋）施测。沿线布设基岩点、深埋水准点和一般水准点三种类型，组成水准点和一般水准点三种类型，组成统一的高程控制网，水准点位设在线统一的高程控制网，水准点位设在线路施工的影响范围以外。路施工的影响范围以外。n n 1 1、基岩点：按约每、基岩点：按约每50100km50100km设置一座。设置一座。n n 2 2、深埋水准点：按每、深埋水准点：按每8-20km8-20km设置一个深埋水准点。深度根据地质设置一个深埋水准点。深度根据地质地层条件及桥梁墩设计深度单独进行地层条件及桥梁墩设计深度单独进行设计，平均深度约设计，平均深度约50m50m左右。左右。n n 3 3、一般
5、水准点：沿线一般水、一般水准点：沿线一般水准点不大于准点不大于2km2km布设一个，在特大桥、布设一个，在特大桥、隧道附近和车站范围内增设水准点。隧道附近和车站范围内增设水准点。为便于施工单位施工放样对高程点的为便于施工单位施工放样对高程点的引用，一般水准点尽量与引用，一般水准点尽量与CPICPI、CPCP点位共用。点位共用。n n 4.CPIII4.CPIII高程测量，精密水准。高程测量，精密水准。一、高速铁路精测网简介一、高速铁路精测网简介一、高速铁路精测网简介一、高速铁路精测网简介第3页/共51页二、二、二、二、CPCPCPCP轨道控制网简介轨道控制网简介轨道控制网简介轨道控制网简介 C
6、PCP主要为无砟轨道铺设和运营维护提供控制基准。控主要为无砟轨道铺设和运营维护提供控制基准。控制网精度要求高，施测难度大，特别是采用自由设站边角交制网精度要求高，施测难度大，特别是采用自由设站边角交会测量，是一种全新的测量方式，该测量方式在国内并不多会测量，是一种全新的测量方式，该测量方式在国内并不多见。在京津城际高速铁路铺设无砟轨道时已经使用，现已通见。在京津城际高速铁路铺设无砟轨道时已经使用，现已通车。在高速铁路无砟轨道铺设前，各施工标段均需要进行车。在高速铁路无砟轨道铺设前，各施工标段均需要进行CPCP的测量，技术难度高，工作量十分庞大，在此做简要介的测量，技术难度高，工作量十分庞大，在
7、此做简要介绍，望进一步提醒建设单位和施工单位早有思想准备，加强绍，望进一步提醒建设单位和施工单位早有思想准备，加强此方面的工作。此方面的工作。其精度要求如下表：其精度要求如下表：控制点控制点可重复性测量精度可重复性测量精度相对点位精度相对点位精度CP自由设站边自由设站边角交会角交会23mm1mm第4页/共51页二、二、二、二、CPIIICPIII测量简介测量简介测量简介测量简介CPIIICPIII测量标志对比测量标志对比第5页/共51页二、二、二、二、CPIIICPIII测量简介测量简介测量简介测量简介CPIIICPIII自由设站边角交会网形及测量方法自由设站边角交会网形及测量方法第6页/共5
8、1页二、二、二、二、CPIIICPIII测量简介测量简介测量简介测量简介CPIIICPIII自由设站边角交会网形及测量方法自由设站边角交会网形及测量方法第7页/共51页二、二、二、二、CPIIICPIII测量简介测量简介测量简介测量简介CPIIICPIII自由设站边角交会网形及测量方法自由设站边角交会网形及测量方法第8页/共51页二、二、二、二、CPIIICPIII测量简介测量简介测量简介测量简介CPIIICPIII自由设站边角交会网形及测量方法自由设站边角交会网形及测量方法第9页/共51页二、二、二、二、CPIIICPIII测量简介测量简介测量简介测量简介CPIIICPIII自由设站边角交会
9、网形及测量方法自由设站边角交会网形及测量方法第10页/共51页二、二、CPIII测量简介测量简介CP控制网网型图 CP CP控制网的布设在控制网的布设在CPICPI、CPIICPII控制网的基础上布设控制网的基础上布设CPCP控制点，控制点沿线路两侧约每隔控制点，控制点沿线路两侧约每隔6060米布埋设在桥米布埋设在桥梁防撞墙、路基接触网支柱、挡土墙或隧道洞壁衬砌等梁防撞墙、路基接触网支柱、挡土墙或隧道洞壁衬砌等上面。上面。第11页/共51页二、二、CPIII测量简介测量简介桥梁地段CPIII安装位置隧道地段CPIII安装位置第12页/共51页二、二、CPIII测量简介测量简介第13页/共51页
10、二、二、CPIII测量简介测量简介第14页/共51页二、二、CPIII测量简介测量简介第15页/共51页 铁三院于铁三院于0606年在国内率先进行了轨道控制（设标）网年在国内率先进行了轨道控制（设标）网CPIIICPIII的研究和测量工作，与部科技司签订了的研究和测量工作，与部科技司签订了京津城际精密工程控制测量技术与方法的研究京津城际精密工程控制测量技术与方法的研究科研课题，摸索出了一条完全满足京津城际轨道控制（设标）网科研课题，摸索出了一条完全满足京津城际轨道控制（设标）网PIIIPIII测量精度要求的测量方式方法，成功申请到了两项国家实用新型专利，并根据国内的相关误差标准编写了具有自主知
11、识产权的精密工程测量平差软件测量精度要求的测量方式方法，成功申请到了两项国家实用新型专利，并根据国内的相关误差标准编写了具有自主知识产权的精密工程测量平差软件TSDI_HRSADJTSDI_HRSADJ，已于，已于0707年通过由铁道部科技司组织路内外知名测量专家进行的鉴定（鉴定意见认为该软件整体达到国际先进水平，可以推广使用）。年通过由铁道部科技司组织路内外知名测量专家进行的鉴定（鉴定意见认为该软件整体达到国际先进水平，可以推广使用）。二、二、二、二、CPIIICPIII测量简介测量简介测量简介测量简介第16页/共51页 铁三院已成功建立了铁三院已成功建立了客运专线轨道设标网一体化测量系统客
12、运专线轨道设标网一体化测量系统，主要包括的内容：主要包括的内容：外业一体化测量系统：外业一体化测量系统：提高了外业测量的速度可可靠性，提高了外业测量的速度可可靠性，降低了操作人员的劳动强度。降低了操作人员的劳动强度。TSDI_CPIII Field Survey;TSDI_CPIII Field Survey;Trim_TSDI CPIII Field SurveyTrim_TSDI CPIII Field Survey TSDI_HRSADJ TSDI_HRSADJ 精密工程测量软件：精密工程测量软件：可以正确地处理客运专可以正确地处理客运专线轨道设标网（线轨道设标网（CPIIICPIII自
13、由设站边角交会网）测量数据。自由设站边角交会网）测量数据。两套软件相互无缝配合，实现了测量数据采集、管理、输两套软件相互无缝配合，实现了测量数据采集、管理、输出和平差处理的自动化与智能化。出和平差处理的自动化与智能化。三、客运专线一体化测量系统三、客运专线一体化测量系统第17页/共51页外业一体化测量系统外业一体化测量系统 该系统提供了轨道设标网一体化测量的全面解决方案该系统提供了轨道设标网一体化测量的全面解决方案TCA2003TCA2003TCRA1200TCRA1200Trimble S6Trimble S6第18页/共51页（一）概述（一）概述n n客运专线客运专线轨道设标网轨道设标网一
14、一体化测量系统是铁三院针体化测量系统是铁三院针对客运专线无对客运专线无砟砟轨道设标轨道设标网建设的需求，网建设的需求，自主研发自主研发的一体化测量系统的一体化测量系统,率先率先通过了铁道部组织的鉴定通过了铁道部组织的鉴定,与会专家一致认为与会专家一致认为:该系该系统可在铁路建设及运营维统可在铁路建设及运营维护中推广应用。护中推广应用。第19页/共51页（一）概述（一）概述n n系统能够实现轨系统能够实现轨道设标网道设标网GVNGVN（CPIIICPIII自由自由设站边角交会网）设站边角交会网）全站仪自动测量、全站仪自动测量、数据质量智能控数据质量智能控制、自动输出报制、自动输出报表以及与测量平
15、表以及与测量平差系统的无缝衔差系统的无缝衔接，实现测量数接，实现测量数据采集、管理、据采集、管理、输出、平差处理输出、平差处理的自动化、智能的自动化、智能化和一体化。化和一体化。目前开发成果已经在京津城际轨道设标网测量等多个项目上推广应用，显著提高了测量质量和效率。目前开发成果已经在京津城际轨道设标网测量等多个项目上推广应用，显著提高了测量质量和效率。第20页/共51页（二）（二）（二）（二）Leica TCA2003Leica TCA2003、18001800、1100 1100 程序程序程序程序n n右图为铁三右图为铁三右图为铁三右图为铁三院集院集院集院集4 4 4 4年机载程序年机载程序
16、年机载程序年机载程序开发经验研发的开发经验研发的开发经验研发的开发经验研发的6 6 6 6个机载测量程序个机载测量程序个机载测量程序个机载测量程序全全站站仪仪机机载载程程序序左图为左图为TSDI CPIII TSDI CPIII 测量程序建站界面测量程序建站界面第21页/共51页n n 右图为程序控右图为程序控右图为程序控右图为程序控制自动测量界面制自动测量界面制自动测量界面制自动测量界面左图为测量点学习界面左图为测量点学习界面第22页/共51页n n测量中归零差超限提示测量中归零差超限提示测量中归零差超限提示测量中归零差超限提示测量中测量中2C互差超限提示互差超限提示测量中方向互差超限提示测
17、量中方向互差超限提示第23页/共51页（三）（三）Leica TCRA1200 Leica TCRA1200 程序简介程序简介左图为左图为Leica1200Leica1200机载机载测量程序清单，测量程序清单，涵盖了导线测量、涵盖了导线测量、既有站场测量、既有站场测量、既有线平面测绘既有线平面测绘等软件。等软件。第24页/共51页下图为测量点学习界面下图为测量点学习界面上图为程序控制自动测量界面上图为程序控制自动测量界面第25页/共51页上图为测量精度指标显示上图为测量精度指标显示第26页/共51页（四）（四）Trimble S6 Trimble S6 S8 S8 程序简介程序简介上图为天宝机
18、载测量程序封面上图为天宝机载测量程序封面第27页/共51页下图为程序主菜单下图为程序主菜单上图为测量精度指标显示上图为测量精度指标显示第28页/共51页下图为测量点学习界面下图为测量点学习界面上图为程序控制自动测量界面上图为程序控制自动测量界面第29页/共51页下图为数据查看界面下图为数据查看界面上图为程序控制自动测量界面上图为程序控制自动测量界面第30页/共51页（五）系统的主要性能和（五）系统的主要性能和特点特点 轻松值守、全自动、智能化轻松值守、全自动、智能化 依托伺服驱动、依托伺服驱动、ATRATR自动瞄准技术，机载程序能够让全站仪像自动瞄准技术，机载程序能够让全站仪像测量机器人测量机
19、器人一样工作，实现了轻松值守、全天候（夜间）、全自动、智能化测量，减弱了人工干预引起的照准等误差；一样工作，实现了轻松值守、全天候（夜间）、全自动、智能化测量，减弱了人工干预引起的照准等误差；京津城际设标网夜间测量轻松值守自动测量第31页/共51页 实时质量监控和保障实时质量监控和保障1.1.对观测指标对观测指标实时进行符合性判析，超限提示和任意测回重测：实时进行符合性判析，超限提示和任意测回重测：测回归零差测回归零差 2C2C互差互差 方向互差方向互差 竖直角指标差等竖直角指标差等2.2.作业环境振动提示；作业环境振动提示；3.3.气象条件不佳提示；气象条件不佳提示；4.4.观测目标错误提示
20、；观测目标错误提示；5.5.查看观测质量分析报告。查看观测质量分析报告。观测指标符合性判析第32页/共51页 实时质量监控和保障实时质量监控和保障查看观测质量分析报告第33页/共51页 数据自动传输处理数据自动传输处理全站仪全站仪PC数据通讯数据通讯第34页/共51页全站仪外业测量预处理程序全站仪外业测量预处理程序功能功能丰富丰富 第35页/共51页全站仪外业测量预处理程序全站仪外业测量预处理程序功能功能丰富丰富1.1.对外业测量数据质量再次检查复核对外业测量数据质量再次检查复核(参数设置），并输出测量质量分析报告参数设置），并输出测量质量分析报告.水平角观测记录及质量报告第36页/共51页全
21、站仪外业测量预处理程序全站仪外业测量预处理程序功能功能丰富丰富 2.2.输出行业标准版式、便于直观检索的文本化水平角观测记录薄和输出行业标准版式、便于直观检索的文本化水平角观测记录薄和EDMEDM记录薄，与电子数据双重归档管理记录薄，与电子数据双重归档管理电磁波测距标准记录第37页/共51页全站仪外业测量预处理程序全站仪外业测量预处理程序功能功能丰富丰富 水平角观测通用记录第38页/共51页4.4.输出与铁三院开发的输出与铁三院开发的TSDI_HRSADJTSDI_HRSADJ精密工程测量平差系统无缝衔接的数据格式文件精密工程测量平差系统无缝衔接的数据格式文件5.5.输出与商品化程度较高的清华
22、山维、科傻系统工程控制网平差系统无缝衔接的数据格式文件。输出与商品化程度较高的清华山维、科傻系统工程控制网平差系统无缝衔接的数据格式文件。全站仪外业测量预处理程序全站仪外业测量预处理程序功能功能丰富丰富 第39页/共51页 系统操作简便，易于掌握和推广系统操作简便，易于掌握和推广 系统所包含的机载测量程序和预处理程序，界面直观，操作简便，其中整个外业测量过程只需要四个步骤，对于有仪器操作基础的员工，基本可以实现即学即用。系统所包含的机载测量程序和预处理程序，界面直观，操作简便，其中整个外业测量过程只需要四个步骤，对于有仪器操作基础的员工，基本可以实现即学即用。第40页/共51页TSDI_HRS
23、ADJ软件功能软件功能qq测站平差测站平差测站平差测站平差qq坐标转换坐标转换坐标转换坐标转换qq平面网平差平面网平差平面网平差平面网平差 测边网，测角网，测边网，测角网，测边网，测角网，测边网，测角网，边角混合网；边角混合网；边角混合网；边角混合网；铁路铁路铁路铁路CPIIICPIIICPIIICPIII自由设站自由设站自由设站自由设站边角交会网（轨道边角交会网（轨道边角交会网（轨道边角交会网（轨道设标网设标网设标网设标网GVNGVNGVNGVN）；）；）；）；分段平差重合点比分段平差重合点比分段平差重合点比分段平差重合点比较较较较qq水准网平差水准网平差水准网平差水准网平差qq无定向导线平
24、差无定向导线平差无定向导线平差无定向导线平差TSDI_HRSADJ精密测量软件精密测量软件第41页/共51页TSDI_HRSADJ软软件特色件特色qq可读入多种格式的数据；可读入多种格式的数据；qq拟稳平差选择兼容的起算点；拟稳平差选择兼容的起算点；qq间接平差模型进行平差；间接平差模型进行平差；qqBaardaBaarda粗差探测方法剔除粗差；粗差探测方法剔除粗差；qqHelmertHelmert方差分量估计方法确定方差分量估计方法确定边角的权比；边角的权比；qq水准闭合环自动搜索，经典平水准闭合环自动搜索，经典平差、拟稳平差及伪逆平差三种平差、拟稳平差及伪逆平差三种平差成果可相互转换差成果
25、可相互转换qq强大的图形化显示功能；强大的图形化显示功能；qq矩阵计算采用稀疏矩阵存储和矩阵计算采用稀疏矩阵存储和计算；计算；qq实现从数据采集到平差处理的实现从数据采集到平差处理的自动化和一体化。自动化和一体化。第42页/共51页推广应用情况及效果推广应用情况及效果 客运专线轨道设标网一体化测量系统，自客运专线轨道设标网一体化测量系统，自投产应用以来，先后在以下项目推广应用：投产应用以来，先后在以下项目推广应用：京津城际轨道设标网建网测量及铺轨前复测京津城际轨道设标网建网测量及铺轨前复测 石太客运专线石太客运专线CPIICPII、南粱太行山隧道、南粱太行山隧道CPII/CPIIICPII/C
26、PIII建网测量建网测量 太中银铁路太中银铁路CPIICPII导线测量导线测量 长吉客运专线长吉客运专线CPIICPII测量测量 济南铁路局既有陇海、京沪、胶济济南铁路局既有陇海、京沪、胶济CPII CPII、CPIIICPIII建网测量建网测量 合武客运专线合武客运专线CPIIICPIII建网测量等。建网测量等。第43页/共51页南粱隧道洞内南粱隧道洞内CPII测量测量京津城际轨道设标网测量京津城际轨道设标网测量推广应用情况及效果推广应用情况及效果第44页/共51页既有胶济铁路既有胶济铁路CPII测量测量推广应用情况及效果推广应用情况及效果第45页/共51页推广应用效果：推广应用效果：1.1
27、.显著减轻了外业测量人员的体力、脑力、眼力的劳动强度和内业人员数据录入、复核、处理的劳动强度，一体化作业模式大大节省了人力资源和提高了生产效率。显著减轻了外业测量人员的体力、脑力、眼力的劳动强度和内业人员数据录入、复核、处理的劳动强度，一体化作业模式大大节省了人力资源和提高了生产效率。2.2.仪器智能判析通过的数据，必是指标全部合格的数据，实现观测数据质量零缺陷，杜绝了因原始数据不合格而返工的现象。仪器智能判析通过的数据，必是指标全部合格的数据，实现观测数据质量零缺陷，杜绝了因原始数据不合格而返工的现象。3.3.全自动一体化操作，为规避施工干扰、既有线行车干挠和抢工期的会战作业，有效开辟了夜间
28、作业的时间窗口。全自动一体化操作，为规避施工干扰、既有线行车干挠和抢工期的会战作业，有效开辟了夜间作业的时间窗口。推广应用情况及效果推广应用情况及效果第46页/共51页四、注意事项四、注意事项n n 1 1、严格进行测量技术设计。、严格进行测量技术设计。、严格进行测量技术设计。、严格进行测量技术设计。n n 2 2、各类测量仪器设备如全站仪、各类测量仪器设备如全站仪、各类测量仪器设备如全站仪、各类测量仪器设备如全站仪、光学水准仪、气压计、温度计等精度光学水准仪、气压计、温度计等精度光学水准仪、气压计、温度计等精度光学水准仪、气压计、温度计等精度指标要满足要求，且须在计量检定有指标要满足要求，且
29、须在计量检定有指标要满足要求，且须在计量检定有指标要满足要求，且须在计量检定有效期内使用。效期内使用。效期内使用。效期内使用。n n 3 3、项目开工前以及作业过程中，、项目开工前以及作业过程中，、项目开工前以及作业过程中，、项目开工前以及作业过程中，按有关规定做好仪器的常规检校工作，按有关规定做好仪器的常规检校工作，按有关规定做好仪器的常规检校工作，按有关规定做好仪器的常规检校工作，并认真填写仪器常规检校记录。尤其并认真填写仪器常规检校记录。尤其并认真填写仪器常规检校记录。尤其并认真填写仪器常规检校记录。尤其加强对中器的日常检校。加强对中器的日常检校。加强对中器的日常检校。加强对中器的日常检
30、校。n n 4 4、加强测量技术人员的培训和、加强测量技术人员的培训和、加强测量技术人员的培训和、加强测量技术人员的培训和力量，外业严格按照技术要求进行操力量，外业严格按照技术要求进行操力量，外业严格按照技术要求进行操力量，外业严格按照技术要求进行操作，加强质量控制。作，加强质量控制。作，加强质量控制。作，加强质量控制。第47页/共51页四、注意事项四、注意事项 5、加密和放样时要加强对已知控制点的检核工作。尤其在放样时，要后视两个点，对已知控制点检核无误后再进行放样，防止出现错误。、加密和放样时要加强对已知控制点的检核工作。尤其在放样时，要后视两个点，对已知控制点检核无误后再进行放样，防止出
31、现错误。6、放样时放样点和已知点尽量缩短边长，以减小放样误差，保证放样精度。、放样时放样点和已知点尽量缩短边长，以减小放样误差，保证放样精度。7、数据处理时加强计算、复核工作，使用合格的计算软件，确保资料的正确性和测量精度指标满足要求。、数据处理时加强计算、复核工作，使用合格的计算软件，确保资料的正确性和测量精度指标满足要求。第48页/共51页四、注意事项四、注意事项 8、原始观测记录的确认与归档。、原始观测记录的确认与归档。专业的测量技术人员，专业的元器件和标志专业的测量技术人员，专业的元器件和标志组件，专业的测量系统和专业的平差软件，组件，专业的测量系统和专业的平差软件，是是CPIIICPIII测量成果的根本保障！测量成果的根本保障！如果您已经拥有如果您已经拥有Leica或或Trimble全站仪，还想进一步提高测量效率和可全站仪，还想进一步提高测量效率和可靠性，也想实现从外业测量到内业数据处理的一体化，那就赶快联系我靠性，也想实现从外业测量到内业数据处理的一体化，那就赶快联系我们吧！们吧！石德斌石德斌 第49页/共51页第50页/共51页感谢您的观看！感谢您的观看！第51页/共51页