地鐵控制基標(biāo)歸化改正原理及編程實(shí)現(xiàn)

時(shí)間：2024-07-12 10:17:29 計(jì)算機(jī)畢業(yè)論文我要投稿

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The Adjustment Principle and Program of The Metro Track laying Control Points

　　[Abstract] This article involves the function and staking-out steps of the Track laying Control Points, summarizes the adjustment theory and calculation methods, and sets up the mathematical model. At the same time, the authors also accomplish the program of adjustment with automatic conforming the changing points and the numerical value in the environment of VB6.0. In the end, the article offers the program theory, flow chart and example.

　　[key words] Metro; Track laying Control Points; Adjustment

摘要：本文介紹了控制基標(biāo)在地鐵建設(shè)中的作用和測設(shè)步驟，總結(jié)了鋪軌基標(biāo)歸化改正計(jì)算的理論依據(jù)和基本計(jì)算方法，建立了數(shù)學(xué)模型.同時(shí)在VB6.0環(huán)境下編程,實(shí)現(xiàn)了歸化改正點(diǎn)位的自動(dòng)判定以及改正值的自動(dòng)計(jì)算,介紹了編程原理，并提供了流程圖及工程實(shí)例。

關(guān)鍵詞：地鐵控制基標(biāo) 歸化改正

　　1. 鋪軌基標(biāo)在地鐵工程中的地位和作用

　　鋪軌基標(biāo)是高標(biāo)準(zhǔn)軌道混凝土整體道床的軌道鋪設(shè)控制點(diǎn)，精確地測設(shè)鋪軌基標(biāo)是保證軌道施工質(zhì)量的關(guān)鍵。近年來，我國迅速發(fā)展的地鐵、輕軌交通，對(duì)列車安全行駛的要求越來越高，這就對(duì)鋪軌精度提出了更嚴(yán)格要求，因此精確測設(shè)鋪軌基標(biāo)是保證地鐵軌道高精度施工的重要環(huán)節(jié)。

　　鋪軌基標(biāo)沿線路布設(shè)成導(dǎo)線形式，按精度等級(jí)可劃分為控制基標(biāo)和加密基標(biāo)，測設(shè)時(shí)先測設(shè)控制基標(biāo)，然后，利用控制基標(biāo)測設(shè)加密基標(biāo)。鋪軌基標(biāo)埋設(shè)位置有兩種，即位于線路中線或線路中線的一側(cè)。鋪軌基標(biāo)測量的實(shí)質(zhì)是按照設(shè)計(jì)線路和鋪軌綜合設(shè)計(jì)圖的要求，以一定的間隔，在線路中線或其一側(cè)測設(shè)具有精確平面坐標(biāo)和高程的標(biāo)志，作為鋪軌的平面和高程依據(jù)。

　　2. 控制基標(biāo)測設(shè)的一般步驟

　　控制基標(biāo)的三維坐標(biāo)在測設(shè)之前由測繪工程師根據(jù)鋪軌綜合設(shè)計(jì)圖計(jì)算得出，測設(shè)控制基標(biāo)大致分為三個(gè)步驟：

　�。�1）初測：按三維坐標(biāo)把控制基標(biāo)放樣到實(shí)地。

　�。�2）調(diào)線測量：以附合導(dǎo)線形式串測控制基標(biāo)，檢測相鄰控制基標(biāo)間的夾角與距離是否滿足規(guī)范限差要求。

　�。�3）歸化改正：根據(jù)調(diào)線測量成果計(jì)算控制基標(biāo)間各夾角與理論值的較差，如有超限，則對(duì)部分或全部控制基標(biāo)點(diǎn)位進(jìn)行歸化改正，使各控制基標(biāo)間的幾何關(guān)系滿足限差要求�？刂苹鶚�(biāo)間高差關(guān)系一般好控制，在此不贅述。

　　3. 歸化改正的一般方法和存在的問題

　　3．1一般方法：

　　(1) 坐標(biāo)法：根據(jù)調(diào)線測量平差結(jié)果，計(jì)算各控制基標(biāo)坐標(biāo)改正數(shù)（Vx，Vy），分別改正。

　　(2) 角度距離法：根據(jù)控制基標(biāo)串測導(dǎo)線的角度、距離偏差，沿線路垂直方向調(diào)整控制基標(biāo)點(diǎn)位，使相鄰控制基標(biāo)的夾角滿足限差要求。

　　上述方法中坐標(biāo)法能嚴(yán)格將點(diǎn)位改正到理論位置，但計(jì)算煩瑣，實(shí)地操作較困難，一般不被采用。而角度距離法在滿足施工需要的前提下，合理忽略距離偏差，重點(diǎn)考慮角度偏差，計(jì)算、操作相對(duì)簡單，在工程中得到普遍應(yīng)用。

　　3．2存在問題：

　　通常進(jìn)行角度距離法歸化改正時(shí)，人為判斷和選取需改正的點(diǎn)位，憑借經(jīng)驗(yàn)試探該點(diǎn)橫向改正值。由于在串測的導(dǎo)線上，一點(diǎn)的橫向改正會(huì)引起相臨兩點(diǎn)間夾角的變化，因此須反復(fù)試探調(diào)整各點(diǎn)改正值，才能滿足調(diào)線和歸化改正要求。此方法既無固定規(guī)律又不嚴(yán)密，效率又低，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足的測量工作者很難掌握。

　　4. 歸化改正計(jì)算程序的編程思想和特點(diǎn)

　　筆者針對(duì)上述歸化改正中存在問題，在VB6.0下開發(fā)了控制基標(biāo)歸化改正計(jì)算程序，并在北京地鐵、伊朗德黑蘭地鐵控制基標(biāo)測量中得到了驗(yàn)證和應(yīng)用。實(shí)踐表明，該程序計(jì)算結(jié)果完全能夠滿足現(xiàn)行規(guī)范精度要求，解決了長期困擾測量工作者的難題。

　　 4.1 編程思想：以角度距離法為出發(fā)點(diǎn)，總結(jié)點(diǎn)位橫向改正值與角度改正數(shù)的變動(dòng)規(guī)律，建立較合理的數(shù)學(xué)模型，尋求簡潔實(shí)用的計(jì)算方法，實(shí)現(xiàn)歸化改正點(diǎn)位自動(dòng)選取與對(duì)應(yīng)改正值的自動(dòng)計(jì)算。

　　 4.2 特點(diǎn) ：（1）計(jì)算快捷，直觀。

　　（2）結(jié)果準(zhǔn)確，滿足施工精度要求。

　�。�3）參數(shù)可自由設(shè)置，靈活實(shí)用。剩余夾角改正數(shù)限差、點(diǎn)屬性[注1] 可由用戶設(shè)置，可強(qiáng)制調(diào)整指定點(diǎn)的改正值。不受線路形狀、基標(biāo)布設(shè)形式限制。

　　5. 歸化改正原理和數(shù)學(xué)模型

　　
圖一是控制基標(biāo)以附合導(dǎo)線形式串測示意圖,附合導(dǎo)線點(diǎn)數(shù)為n 3，邊數(shù)為n 2，其中虛線表示控制基標(biāo)串測附合導(dǎo)線理論位置，實(shí)線表示平差后的附合導(dǎo)線。