[发明专利]基于激光跟踪仪的轨道静态平顺性测量与分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轨道静态平顺性测量与分析方法，尤其是涉及一种基于激光跟踪仪的轨道静态平顺性测量与分析方法。

背景技术

目前高速铁路轨道静态平顺性测量普遍采用三维测量法。这种方法采用的设备主要是全站仪和轨检小车的集成系统，国内外已经有很多成熟的产品或系统。全站仪测量线路两侧的CPIII控制点(基桩控制网CPIII，Base-piles Control Points III)，使用自由设站三维边角后方交会法，获取测站坐标。然后借助于全站仪实现光学跟踪测量，锁定轨检小车上的棱镜，轨检小车在轨道上移动，并停止于待测轨枕处，全站仪获取棱镜的三维坐标，从而用于轨道绝对位置坐标计算，结合轨检小车上倾角和轨距传感器的测量数据，计算轨道几何状态参数，并与轨道设计参数进行比较，计算轨道平顺性参数。

这种定点测量方式，绝对测量精度受全站仪影响较大。这种三维测量方法获取的是轨枕处的轨道测量数据，测量过程中采用“走停式”测量，测量速度较慢。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于激光跟踪仪的轨道静态平顺性测量与分析方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于激光跟踪仪的轨道静态平顺性测量与分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)激光跟踪仪设站位置在轨道一侧，测量CPIII控制点，利用十三参数坐标转换，获取激光跟踪仪坐标系和CPIII控制点坐标系的坐标转换参数；

2)在轨道上往返推行轨检小车，激光跟踪仪跟踪轨检小车上的靶球，获取棱镜点坐标；

3)利用棱镜点坐标和坐标转换参数计算左右轨道点三维坐标，从而计算轨道中线点三维坐标、轨道点距离和超高，再利用轨道设计线形数据，进行轨道几何内部几何参数的计算。

所述的利用十三参数坐标转换，获取激光跟踪仪坐标系和CPIII控制点坐标系的坐标转换参数，具体为：

坐标转换模型采用3个平移参数、3个旋转角构成的9个旋转矩阵参数，1个尺度参数，而旋转矩阵9个参数中，仅有3个是独立的，其余6个是非独立的；坐标转换模型：

XYZ=μa1a2a3b1b2b3c1c2c3xyz+X0Y0Z0---(1)]]>