一种轨道参数测量方法技术

本发明专利技术公开了一种轨道参数测量方法，将第二测量小车置于工作铁轨区段的固定点，将电子全站仪朝向固定点，测量出固定点对电子全站仪的相对坐标，推算第二测量小车所处位置的轨道相对于固定点的位置偏移。在完成固定点的坐标测量后，启动并将第一测量小车的摄像装置瞄准第二测量小车的发光靶标。第二测量小车沿铁轨向第一测量小车推行，在此过程中第一测量小车的第一处理装置通过摄像装置不断记录发光靶标的相对偏移值。同时第一处理装置通过第一传感器组件记录包括铁轨轨距，以及第一测量小车倾角变化值、里程变化值在内的参数，计算铁轨左右两侧钢轨的相对空间曲线参数，并结合发光靶标的相对偏移值计算出铁轨在测量控制网中的绝对曲线坐标参数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，尤其是涉及一种应用于轨道交通领域铁路轨道曲线参数测量的便携式轨道参数测量方法。
技术介绍
在通常状态下，铁路轨道的静态曲线形状与其设计值一般总是存在一定误差的，误差的存在使得铁轨的实际值是一条围绕其设计值波动的曲线。因此，为了提高轨道曲线参数的测量精度，抑制轨道参数测量中的长波误差，必须建立一个轨道测量控制网，以该测量控制网为基准，利用相应的测量仪器对轨道参数进行测量。目前，在现有技术中已有数种基于测量控制网的轨道参数测量系统。其中，一种典型装置是以激光测量装置及一个跟踪靶标为基础，该方案包括一个可沿铁轨行驶的小车，一个架设于固定点的小车，安装于车上的一个激光发射装置，以及一个可跟踪激光的移动靶标组成。当小车沿铁轨走行时，靶标移动测出相对固定点的偏移，计算出铁轨参数。另一种典型的装置是由一台全站仪与一个带棱镜的小车组成，全站仪架设于测量控制网中，通过测量小车上棱镜的空间坐标位置，系统软件可以计算出轨道的几何曲线参数。在现有技术方案中，激光装置较适用于长直线段区间作业，激光束是固定的，移动的是激光靶标，激光靶标移动范围有限，当其与激光发射点间偏角过大时无法工作，在工作开始前，需要一个 靶标与激光的对准过程，该过程往往难以操作。而基于全站仪的测量装置则不适用于连续动态跟踪测量，因而其测量效率较低，难以达到铁路现场线路维护施工理想要求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供，能够实现目标的动态跟踪测量，同时方案便于实现图像的监测显示，因此可以有效解决激光测量装置难以对准，操作不便的问题。为了实现上述专利技术目的，本专利技术具体提供了的技术实现方案，，轨道参数测量系统包括:第一测量小车和第二测量小车。所述第一测量小车作为摄像测量车，包括:第一处理装置、第一传感器组件、摄像装置和第一数传电台。所述第二测量小车作为靶车，包括:第二处理装置、第二传感器组件、发光靶标、电子全站仪和第二数传电台。在测量过程开始之前，将所述第二测量小车置于工作铁轨区段的一个固定点，将所述电子全站仪朝向固定点，测量出所述固定点对所述电子全站仪的相对坐标，反演推算出所述第二测量小车所处位置的轨道相对于所述固定点的位置偏移。在完成对所述固定点的坐标测量后，开始轨道参数测量过程，启动所述第一测量小车上的摄像装置，将所述摄像装置瞄准所述第二测量小车上的发光靶标。所述第二测量小车沿铁轨向所述第一测量小车以一定速度推行，在此过程中所述第一测量小车上的第一处理装置通过所述摄像装置不断记录所述第二测量小车上的发光靶标的相对偏移值。同时，所述第一测量小车上的第一处理装置通过所述第一传感器组件记录包括铁轨轨距，以及所述第一测量小车上的倾角变化值、里程变化值在内的参数，计算出铁轨左右两侧钢轨的相对空间曲线参数，并结合所述第二测量小车上的发光靶标的相对偏移值计算出铁轨在测量控制网中的绝对曲线坐标参数。所述第一测量小车和第二测量小车分别通过所述第一数传电台和第二数传电台实现测量数据的相互交换。优选的，在测量过程开始之前，还包括以下步骤:SlOO:将所述第一测量小车放置于欲施工作业的铁轨区段起始的固定点处，在所述起始的固定点处执行所述第一测量小车和第二测量小车的里程同步，所述第一测量小车向后推行至第二固定点后的设定距离处，将所述第一测量小车上的摄像装置瞄准所述第二测量小车上的发光靶标；优选的，所述轨道参数测量过程进一步包括以下步骤:S200:将所述第二测量小车对准第一固定点，利用所述第二测量小车上的电子全站仪测量出该点处轨道相对于所述第一固定点的坐标偏移；S300:所述第二测量小车沿铁轨向所述第一测量小车开进至第二固定点处，在此过程中，所述第一测量小车的第一处理装置通过所述摄像装置测量所述第二测量小车上发光靶标的位置偏移，并·通过所述第一数传电台将此值传递给所述第二测量小车，所述第二测量小车再结合所述第二传感器组件记录自身的倾角变化值、里程变化值，据此计算出左右两轨的空间曲线参数值；S400:所述第二测量小车对准所述第二固定点，利用所述电子全站仪测量出该点处轨道相对于所述第二固定点的坐标偏移，将步骤S300中测得的左右两轨的空间曲线参数值与所述电子全站仪测量的轨道相对于所述第二固定点的坐标偏移值进行联合解算，得出轨道在测量控制网中的绝对坐标参数；S500:所述第一测量小车再次向后推行至第三固定点后的设定距离处，将所述第一测量小车上的摄像装置瞄准所述第二测量小车上的发光靶标；S600:在后续的固定点上循环进行步骤S200至步骤S500的测量动作，直至整个线路测量区段的结束。优选的，在所述步骤S200中，所述第一测量小车向后推行至第二固定点后20 30m 处。优选的，在所述步骤S500中，所述第一测量小车再次向后推行至第三固定点后20 30m处。优选的，所述固定点位于接触网电杆上，所述固定点的大地坐标为已知值。优选的，所述第二测量小车的发光靶标采用LED发光靶标方式。优选的，所述第一处理装置和第二处理装置均采用工业用车载计算机方式。优选的，所述第一测量小车和第二测量小车均采用便携式手推小车方式。优选的，所述第一数传电台和第二数传电台均采用无线数传电台方式。优选的，在所述步骤S400中，将左右两轨的空间曲线参数值与所述电子全站仪测量的轨道相对于所述固定点的坐标偏移值进行联合解算的过程进一步包括以下步骤:假设固定点A处标记点偏移为a，固定点B处标记点偏移为b，两标记点之间里程差为m，测量前端位于D处，到标记点的里程为X，由于两个标记点偏移，会产生一个对标准位置的线性偏移，计为Λ Pm,该值由电子全站仪测出，由几何学关系可以得出:Δ Pm=b+x* (a_b) /m在一个作业循环中，所述发光靶标与摄像装置分别置于固定点A与B，由于A与B之间的标准线型已知，因此当所述发光靶标沿线路前进时，任一里程X处的理论偏移值PT均可以由里程值与标准线型计算得出。由于线路的变形，实测偏移值Pr与理论偏移值PT之间存在差值，该差值即为本专利技术相对测量法下的测量前端偏移，计为Λ Pr。将以上二者相加，其合计为Aro，Aro简化的联合解算公式为:Δ PD= Δ Pr+ Δ PmΔ PD即为左右两轨的空间曲线参数值与所述电子全站仪测量的轨道相对于所述固定点的坐标偏移值。通过实施上述本专利技术提供的的技术方案，具有如下技术效果:(I)本专利技术轨道参数测量方法操作方便，效率高，通过采用数字图像作为测量手段，整个过程直观明了，无需繁琐的人工对准过程，在测量过程中出现失锁与错误跟踪等状况也可以由车载电脑自动判断出；(2)本专利技术轨道参数测量方法测量范围广，可以在整个成像范围内对目标进行跟踪和测量，因此本专利技术可以 适用于大曲率轨道参数的测量，突破了激光等方法难以适用于长直线路的局限。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术提供的轨道参数测量系统一种具体实施方式第一测量小车的结构示意图；图2是本专利技术提供的轨道参数测量系统一种具体实施方式第二测量小车的结构示意图；图3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轨道参数测量方法，其特征在于，包括：第一测量小车（100）和第二测量小车（200），所述第一测量小车（100）作为摄像测量车，包括：第一处理装置（101）、第一传感器组件（102）、摄像装置（103）和第一数传电台（106）；所述第二测量小车（200）作为靶车，包括：第二处理装置（201）、第二传感器组件（202）、发光靶标（204）、电子全站仪（205）和第二数传电台（206）；在测量过程开始之前，将所述第二测量小车（200）置于工作铁轨区段的一个固定点，将所述电子全站仪（205）朝向固定点，测量出所述固定点对所述电子全站仪（205）的相对坐标，反演推算出所述第二测量小车（200）所处位置的轨道相对于所述固定点的位置偏移；在完成对所述固定点的坐标测量后，开始轨道参数测量过程，启动所述第一测量小车（100）上的摄像装置（103），将所述摄像装置（103）瞄准所述第二测量小车（200）上的发光靶标（204），所述第二测量小车（200）沿铁轨向所述第一测量小车（100）以一定速度推行，在此过程中所述第一测量小车（100）上的第一处理装置（101）通过所述摄像装置（103）不断记录所述第二测量小车（200）上的发光靶标（204）的相对偏移值，同时所述第一测量小车（100）上的第一处理装置（101）通过所述第一传感器组件（102）记录包括铁轨轨距，以及所述第一测量小车（100）上的倾角变化值、里程变化值在内的参数，计算出铁轨左右两侧钢轨的相对空间曲线参数，并结合所述第二测量小车（200）上的发光靶标（204）的相对偏移值计算出铁轨在测量控制网中的绝对曲线坐标参数，所述第一测量小车（100）和第二测量小车（200）分别通过所述第一数传电台（106）和第二数传电台（206）实现测量数据的相互交换。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马世宏，伍启天，周利文，王文昆，李建峰，
申请(专利权)人：株洲时代电子技术有限公司，株洲南车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：