高速铁路平面控制网更新方法的研究与应用

袁达

doi:10.12265/j.gnss.2021080901

高速铁路平面控制网更新方法的研究与应用

doi: 10.12265/j.gnss.2021080901

袁达^,

中国铁路设计集团有限公司, 天津 300308

基金项目: 国家自然科学基金项目(42061077，41904171)；江西省教育厅科学技术研究项目(GJJ200639，GJJ171293)；江西省水工安全工程技术研究中心开放研究基金(2020GGCZX04).

详细信息

作者简介:
袁达：(1989—)，男，硕士，工程师，主要研究方向为工程测量，三维激光扫描

通信作者:
袁达 E-mail：1109226965@qq.com

中图分类号: P258
计量
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出版历程
- 收稿日期: 2021-08-09
- 网络出版日期: 2022-02-23

Research and application of renewal method of high speed railway horizontal control network

YUAN Da^,

China Railway Design Corporation, Tianjin 300308, China

摘要

摘要: 针对运营期高速铁路基础平面控制网(CPI)存在连续多个点位更新，造成高铁线上加密CPII也随之大量更新的问题，提出了一种基于稳定的CPI、加密线路平面控制网(CPII)为约束点更新CPI点问题的新方法. 工程应用表明提出的新方法在更新补设的CPI点能更好的与运营期高铁现状相符，并能降低高铁路线上加密CPII的更新率. 通过与传统方法进行比对，结果表明：提出的新方法在计算加密CPII时更新率时降低了7.3%，验证了该算法在运营高铁加密CPII更新计算时具有较大的应用价值.
- 运营期 /
- 高速铁路 /
- 基础平面控制网(CPI) /
- 加密线路平面控制网(CPII) /
- 内插更新
Abstract: According to the problem that the basic horizontal control network (CPI) of high-speed railway is updated continuously at multiple points during the operation period, resulting in a large number of updates of encrypted route horizontal control network (CPII) on high-speed railway line, a new method of updating CPI points based on stable CPI and encrypted CPII as constraint points is proposed. The engineering application shows that the proposed new method can better match the current situation of high-speed railway in the operation period, and reduce the renewal rate of encrypted CPII on the high-speed railway line; compared with the traditional methods, the results show that the update rate of the proposed new method is reduced by 7.3%, which verifies that the algorithm has great application value in the update calculation of encrypted CPII of high-speed railway.
- operation period /
- high speed railway /
- basic horizontal control network (CPI) /
- encryption route horizontal control network (CPII) /
- interpolation update

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图 1 CPI点位示意图

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表 1 CPI和CPII测量指标

等级	基线边方位角中误差	约束平差后最弱边边长相对中误差
二等	1.3″	1/180 000
三等	1.7″	1/100 000

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表 2 CPI整网计算成果比较表

序号	点号	2016年原测成果/m		2020年整网成果/m		较差/mm
序号	点号	X	Y	X	Y	△x	△y
1	CPI007	※※※.909 8	※※※.012 5	※※※.930 1	※※※.003 7	20.3	–8.8
2	CPI012	※※※.758 1	※※※.245 9	※※※.767 5	※※※.224 4	9.4	–21.5

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表 3 CPI内插更新点成果比较表

序号	点号	2016年原测成果/m		2020年内插成果(传统方法) /m		较差/ mm
序号	点号	X	Y	X	Y	△x	△y
1	CPI007	※※※.909 8	※※※.012 5	※※※.925 0	※※※.005 0	15.2	–7.5
2	CPI012	※※※.758 1	※※※.245 9	※※※.766 1	※※※.229 7	8.0	–16.2

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表 4 CPI补埋点成果比较

序号	点号	2020年整网成果/m		2020年内插成果(传统方法) /m		较差/ mm
序号	点号	X	Y	X	Y	△x	△y
1	CPI008	※※※.858 7	※※※.032 0	※※※.865 9	※※※.032 5	7.2	0.5
2	CPI009	※※※.034 3	※※※.810 5	※※※.041 0	※※※.813 3	6.7	2.8
3	CPI010	※※※.669 3	※※※.415 8	※※※.676 6	※※※.414 6	7.3	–1.2
4	CPI011	※※※.759 5	※※※.235 6	※※※.767 5	※※※.232 1	8.0	–3.5

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表 5 加密CPII成果比较表

序号	点号	2016年原测成果/m		2020年整网成果/m		较差/mm
序号	点号	X	Y	X	Y	△x	△y
1	CPII026	※※※.281 4	※※※.726 0	※※※.309 4	※※※.716 7	28.0	–9.3
2	CPII027	※※※.164 1	※※※.011 5	※※※.179 8	※※※.000 9	15.7	–10.6
3	CPII031	※※※.021 0	※※※.703 6	※※※.037 0	※※※.702 5	16.0	–1.1
4	CPII033	※※※.119 8	※※※.127 5	※※※.136 3	※※※.131 0	16.5	3.5
5	CPII035	※※※.769 7	※※※.855 7	※※※.779 7	※※※.872 2	10.0	16.5
6	CPII038	※※※.936 3	※※※.202 4	※※※.936 7	※※※.218 0	0.4	15.6
7	CPII042	※※※.465 7	※※※.677 2	※※※.483 1	※※※.671 4	17.4	–5.8
8	CPII047	※※※.020 7	※※※.099 2	※※※.020 4	※※※.117 5	–0.3	18.3

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表 6 改进算法CPI内插更新点成果比较表

序号	点号	2016年原测成果/m		2020年内插成果(改进方法) /m		较差/mm
序号	点号	X	Y	X	Y	△x	△y
1	CPI007	※※※.909 8	※※※.012 5	※※※.919 9	※※※.008 0	10.1	–4.5
2	CPI012	※※※.758 1	※※※.245 9	※※※.761 3	※※※.236 7	3.2	–9.2

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表 7 改进算法CPI补埋点成果比较

序号	点号	2020年整网成果/m		2020年内插成果(改进方法) /m		较差/mm
序号	点号	X	Y	X	Y	△x	△y
1	CPI008	※※※.858 7	※※※.032 0	※※※.872 5	※※※.037 5	13.8	5.5
2	CPI009	※※※.034 3	※※※.810 5	※※※.047 0	※※※.813 2	12.7	2.7
3	CPI010	※※※.669 3	※※※.415 8	※※※.679 8	※※※.411 0	10.5	–4.8
4	CPI011	※※※.759 5	※※※.235 6	※※※.767 2	※※※.247 0	7.7	11.4

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表 8 加密CPII成果比较表

序号	点号	2016年原测成果/m		2020年整网成果/m		较差/mm
序号	点号	X	Y	X	Y	△x	△y
1	CPII026	※※※.281 4	※※※.726 0	※※※.305 2	※※※.727 7	23.7	1.7
2	CPII027	※※※.164 1	※※※.011 5	※※※.172 6	※※※.009 9	8.5	–1.7
3	CPII031	※※※.021 0	※※※.703 6	※※※.026 7	※※※.705 7	5.7	2.1
4	CPII033	※※※.119 8	※※※.127 5	※※※.123 4	※※※.132 7	3.6	5.2
5	CPII035	※※※.769 7	※※※.855 7	※※※.768 4	※※※.864 1	–1.3	8.4
6	CPII038	※※※.936 3	※※※.202 4	※※※.925 9	※※※.208 5	–10.4	6.1
7	CPII042	※※※.465 7	※※※.677 2	※※※.481 3	※※※.675 0	15.6	–2.3
8	CPII047	※※※.020 7	※※※.099 2	※※※.014 2	※※※.116 4	–6.5	17.1

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表 9 CPI成果比较表

序号	点号	2020年内插成果（传统方法）/m		2020年内插成果（改进方法）/m		较差/mm
序号	点号	X	Y	X	Y	△x	△y
1	CPI007	※※※.925 0	※※※.005 0	※※※.919 9	※※※.008 0	–5.1	3.0
2	CPI008	※※※.865 9	※※※.032 5	※※※.872 5	※※※.037 5	6.6	5.0
3	CPI009	※※※.041 0	※※※.813 3	※※※.047 0	※※※.813 2	6.0	–0.1
4	CPI010	※※※.676 6	※※※.414 6	※※※.679 8	※※※.411 0	3.2	–3.6
5	CPI011	※※※.767 5	※※※.232 1	※※※.767 2	※※※.247 0	–0.3	14.9
6	CPI012	※※※.766 1	※※※.229 7	※※※.761 3	※※※.236 7	–4.8	7.0

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表 10 加密CPII成果比较表

序号	点号	2020年整网成果（传统方法）/m		2020年整网成果（改进方法）/m		较差/mm
序号	点号	X	Y	X	Y	△x	△y
1	CPII026	※※※.309 4	※※※.716 7	※※※.305 2	※※※.727 7	–4.2	11.0
2	CPII027	※※※.179 8	※※※.000 9	※※※.172 6	※※※.009 9	–7.2	9.0
3	CPII031	※※※.037 0	※※※.702 5	※※※.026 7	※※※.705 7	–10.3	3.2
4	CPII033	※※※.136 3	※※※.131 0	※※※.123 4	※※※.132 7	–12.9	1.7
5	CPII035	※※※.779 7	※※※.872 2	※※※.768 4	※※※.864 1	–11.3	–8.1
6	CPII038	※※※.936 7	※※※.218 0	※※※.925 9	※※※.208 5	–10.8	–9.5
7	CPII042	※※※.483 1	※※※.671 4	※※※.481 3	※※※.675 0	–1.8	3.6
8	CPII047	※※※.020 4	※※※.117 5	※※※.014 2	※※※.116 4	–6.2	–1.1

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参考文献(8)

[1]	张冠军, 张志刚. 高速铁路运营监测内容与方法研究[C]// 第十三届中国科协年会-测绘服务灾害与应急管理学术研讨会, 2011.
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[5]	贺小星, 周世健. 某城区D级GPS静态控制网设计与实施[J]. 江西科学, 2012, 30(3): 295-298, 318. DOI: 10.3969/j.issn.1001-3679.2012.03.008
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