1、 毕业论文报告纸- 1 -摘 要为了改变铁路事业长期低水平徘徊，缓解铁路运输的紧张状况，大幅度扩大旅客运输和货物运输能力，现阶段，我国大力倡导发展高速铁路。高速铁路具有速度快、价格公道、运输量大等特点，同时保证安全和舒适性也是发展高速铁路的主要目标。高速列车运营安全和舒适性的首要条件是轨道的高平顺性，它依赖于轨道铺设和养护维修过程中的高质量，则需要应用精密的测量技术。由于任何一种测量工作都会产生误差，所以必须采取一定测量程序和方法，以防止误差的积累。为了解决这个问题，在实际测量中，我们一般先在测区建立控制网，以此为基础，分别从各个控制点开始施测附近的碎部点。因此为了保证高速铁路运营安全和舒适性
2、，亟待我们建立一套系统、合理的精密控制网作业和数据处理模式，为后期线路施工和维护提供保障，进而保证轨道的高平顺性。本文以高速铁路精密控制测量相关资料、规范和理论知识为指导，结合实例，对高速铁路精密工程控制建网技术若干问题进行分析和研究。关键词：全球定位系统，精密控制测量 毕业论文报告纸- 2 -ABSTRACTIn order to change the railway business has stayed at a Long-term and improves the stress status of railway transportation and substantial incre
3、ases of passenger and cargo transport capacity, nowadays, our country attaches great importance to the development of high-speed railway. With the fast、fair prices features and high freight volume,it is also a important goal of development of high-speed railway is safety and comfort. The primary con
4、dition for High-speed trains safety and comfort is high ride comfort orbit which depends on the track laying and maintenance of high-quality process, and needs the application of sophisticated measurement techniques.Because of the work of any kind of measurement will have errors, it must be taken to
5、 a certain measurement procedures and methods to prevent the accumulation of those errors. To solve this problem, we surveyed the 毕业论文报告纸- 3 -general area before the establishment of control network, and measured detail points nearby from the beginning of each control point respectively in practical
6、 measurement. Therefore, in order to ensure safe and comfortable of high-speed railway operational，we need to set up a systematic, reasonable sophisticated control network and data-processing mode of operation for construction and maintenance of the latter railway line, is to provide protection to e
7、nsure orbit high ride comfort.With the information, standard and theoretical knowledge of high-speed railways precision control survey of high-speed railway and examples, this paper analysis and research on a number of issues of precision engineering of high-speed railway control network technical.K
8、EY WORDS: Global Positioning System(GPS)，sophisticated control measurement毕业论文报告纸- 4 -毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日 期：
9、 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 毕业论文报告纸- 5 -目录摘 要 .- 1 -ABSTRACT.- 2 -第 1 章绪论 .- 5 -1.1 引言 .- 5 -1.2 测量的基础知识 .- 7 -1.2.1 参考椭球面定位 .- 7 -1.2.2 测量坐标系 .- 9 -1.2.3 高斯一克
10、吕格投影 .- 10 -1.3.1 GPS 测量技术概况 .- 16 -1.3.2 GPS 定位原理 .- 18 -2.2 主要设计标准 .- 32 -2.3 主要测量工作内容 .- 32 -2.4 高速铁路测量技术要求 .- 34 -2.5 二等水准网复测和加密 .- 36 -2.2 GPS 控制测量与数据处理分析原理 .- 38 -2.2.4 GPS 控制网数据处理及精度分析原理 .- 38 -第 3 章 高速铁路 GPS 控制网优化设计 .- 47 -3.1 GPS 网优化设计指标 .- 47 -3.2 GPS 网优化设计 .- 50 -3.2.1 GPS 零类优化设计 .- 50 -3
11、.2.2 GPS 网一类优化设计 .- 52 -毕业论文报告纸- 6 -3.2.3 GPS 网二类优化设计 .- 55 -3.2.4 GPS 网三类优化设计 .- 56 -结论 .- 56 -致谢 .- 59 -参考文献 .- 60 -毕业论文报告纸- 7 -第 1 章绪论1.1 引言近年来，作为国家基础建设的铁路建设得到了飞速发展。我国的铁路曾先后经历了六次提速，提速线路由少到多，迅速扩展，初步形成了“四纵四横” 、覆盖六大主要干线(京沪、京广、京哈、京九、陇海、浙赣)的提速网络。这六次提速结束了我国铁路运营速度长期低水平徘徊的历史， ，使我国进入了高速铁路建设时期。根据铁道联盟(UIC)的
12、定义:高速铁路指允许速度达到250km/h 的客运专线，或允许速度达到 200km/h 的既有线。安全是实施高速铁路系统建设最核心、最关键和最根本的问题。列车时速达到 200km 及以上，对铁路安全提出了更高的要求。高速列车运营安全和舒适性的首要条件是轨道的高平顺性，它依赖于轨道铺设和养护维修过程中的高质量，而获得高质量轨道几何线形的基础是精密的控制测量技术。因此，研究确定铁路提速改造建筑施工精密测量标准及方法，不仅是施工的需要，也是今后线路养护维修工作的基础和保证。为了保障高速铁路设计优化和合理施工，与之相关的基础控制测绘工作的重要性不言而喻。高速轨道工程精度高，传统测量中控制网网形布设，观
13、测和数据处理方法已显不足，再加之原有铁路控制网精度偏低、桩点密度不足，以及桩点稳固性差等问题己不同程度地影响到线下工程的施工和运营养护维修毕业论文报告纸- 8 -观测工作，因此建立轨道铁路提速或改造建筑施工精密测量控制网也是急需的1。随着社会的高速发展，测绘技术也得到了广泛的应用，尤其是 GPS 测绘技术，己经用于轨道工程建设的方方面面。从首级控制到轨道线路的施工放样，GPS 技术都发挥着重要的作用。GPS 应用于高速轨道控制测量，其工作量大，作业时间长，施工线路狭长，要求精度高，而其高程精度低2，亟待我们结合水准测量技术，建立一套合理作业和数据处理方式，为后期线路施工和维护提供保障，进而保证
14、轨道的高平顺性。1.2 测量的基础知识1.2.1 参考椭球面定位测量主要研究对象是自然表面，但地球是表面极不规则的椭球体。由于地球上海洋面积约占 71%，测量中就把地球的形状看成由静止的海水面向陆地延伸并围绕整个地球形成的某种形状。于是人们把一个假想的与静止的海水面重合并向陆地延伸且包围整个地球的特定重力等位面称为大地水准面，而地球上重力的作用线称为铅垂线。然而大地水准面是一个略有起伏的不规则的曲面，无法用数学公式精确表达。后来，经过长期的测量实践表明，地球形状可近似的看成一个两极稍扁的旋转椭球，即一个椭圆绕其轴旋转而形成的形体，其形状表面可用数学公式准确的表达出来。于是人们就用与某个区域或者
15、国家大地水毕业论文报告纸- 9 -准面最为密合的椭球体来代替大地水准面作为测量计算的基准面，此椭球体称为参考椭球体，椭球面称为参考椭球面。几何大地测量中，椭球的形状和大小通常用长半轴 a、短半轴 b 和扁率表示:要使某参考椭球面在一个国家和地区范围内与大地水准面最佳拟合，就需要对该参考椭球定位。其定位方法分为:单点定位法和多点定位法。如图 2.1 所示：毕业论文报告纸- 10 -在一个国家的适当地点选定一地面点 P 作为大地原点，并在该点进行精密的天文测量和高程测量。将 P 点沿铅垂线方向投影到大地水准面上得到 P点，设想大地水准面与参考椭球面在 P点相切，椭球面上 P点的法线与该点对大地水准面的铅垂线重合，令椭球短轴与地球自转轴平行，其轨道面与地球赤道面平行，称为单点定位法。利用大地控制网布设掌握的一定数量的天文大地重力测量点数据和已有参考椭球参数进行椭球定位，此称为多点定位法。1.2.2 测量坐标系为了确定地面点的空间位置，就需要建立相应的坐标系。测量中常见的坐标系有:大地坐标系、空间直角坐标系、WGS84坐标系和平面直角坐标系。
