高速铁路轨道及其底座板检测系统的研制和分析.pdfVIP

Research and analysis of the system for track and the base plate detection in high-speed railway A Dissertation Submitted for the Degree of Master Candidate：Zhou Fei Supervisor：Associate Prof. Yang Jianhua Chang’an University, Xi’an, China 摘 要 我国高速铁路建设中大量使用无砟轨道，其稳定和耐久的优点为铁路轨道提供了一 种结构形式。由于在轨道铺设过程中需要很高的精度，因而利用高精度仪器对轨道进行 精调处理便是一个急需的任务了。 目前在我国各地的高速铁路建设中，对轨道精调基本采用的是德国厂家生产的标准 轨道检测小车和相关配套的系统软件，虽然技术方面比较先进，但是售后服务和保障维 修等方面存在严重迟缓。在国内由于这方面的研究还比较滞后，长安大学与西安远景智 能控制有限公司在对我国无砟轨道建设需求深入研究的基础上，通过对国内外同类技术 的广泛比较和消化，开发出一套高速铁路无砟轨道三维检测系统，在某施工现场已进行 试验分析，得出的数据符合相关要求。 文章针对测量小车内部和外部几何参数，建立了无砟轨道三维检测的数学模型，对 无砟轨道三维检测系统架构、原理及系统界面进行了设计，在Visual C++ 平台上进行 软件集成并得到实现。我们研究了三维检测系统的误差来源，建立了无砟轨道检测中误 差影响的数学模型，并提出了削弱误差影响的解决办法。 在轨道检测的基础之上，我们又拓展开发出高速铁路底座板高程自动测量设备及相 关软件。运用标架小车测量底座板某一横截面上四个主要点的高程，从而推断这一横截 面高程的误差。系统对输入数据结构、全站仪通讯等关键技术都做了全面分析和说明， 通过与水准测量的数据做对比，得出了此系统符合底座板高程测量要求的结论。 最后，我们阐述了底座板高程测量系统的硬件设施与工作流程，并展示了系统界面。 介绍了系统中的函数，其用来保证全站仪与测量标架车的通讯及自动化测量程序的顺利 进行。 关键词：高速铁路，轨道精调，误差分析，底座板测量 i Abstract We use non-ballasted track in Chinas high-speed railway construction extensively. It provides a stable and durable advantages of railway track structure. Due to the high degree of accuracy required in the process of laying the track, thus the use of high-precision instrument track processing of fine-tuning is an urgent task. High-speed railway construction across the country, we often use the German manufacturers standard track inspection car and supporting system software to do track fine-tuning, although the technology is more advanced, the after-sales service and the protection and maintenance there are serious retardation.Research in this area still lags behind in our country, so Changan University and Xian Vision Intelligent Control Co