高速铁路轨道平面平顺性参数计算方法研究

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1、Ｓ。一』：？暴硕士学位论文＿ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ．＾８国内图书分类号：Ｕ２１２．２４密级：公开国际图书分类号：Ｐ６５６．２西南交通大学研究生学位论文高速铁路轨道平面平顺性参数计算方法研究年级２０１２级姓名ＭＳ申请学位级别１±专业测绘工程指导老师王化光副教授二零一五年五月Ｃ．２４ｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：Ｕ２１２ＵＤ．Ｃ：Ｐ６５６．．２ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒ

2、ｓｉｔｙＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅＴｈｅｓｉｓｇＡＬＧＯＲＩＴＨＭＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＰＬＡＮＥＳＭＯＯＴＨＮＥＳＳＰＡＲＡＭＥＴＥＲＳＯＦ＇Ｈ－ＩＧＨＳＰＥＥＤＲＡＩＬＷＡＹＳＴＲＡＣＫＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＬｉｕＳｈｕａｎｇＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒＳｐｅｃｉａｌｉｔｙ：ＧｅｏｍａｔｉｃｓＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇＳｕｐＣＴｖｉｓｏｒ：ＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆ．ＷａｎｇＨｕａｕａｎ

3、ｇｇＭａｙ，２０１５西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密口，在年解密后适用本授权书；２．不保密｛Ｚｆ，使用本授权书。＂”（请在以上方框内打Ｖ）学位论文作者签名：指导老师签名：Ａ

4、叫＂日期：＞＾５年ｒ月日期：＿＾月日西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：１．推导了轨道检测点正矢（矢距）的快速计算方法三点法，与传统方法相比，三点法计算过程简单。，计算速度更快２．采用线性插值、Ｌａｇｒａｎｇｅ插值、三次ｈｅｒｍｉｔｅ插值和三次样条插值方法计算任意里程轨距和轨道点坐标，通过插值轨道数据和实测轨道数据的对比，验证了三次样条插值具有最好的插值效果，能较好的模拟轨道线形，可采用三次样条插值方法对未进行数据采集的轨道点进

5、行坐标插值１－２；通过计算实验，验证了在运营时期可每隔个轨枕采集一次数据，然后用三次样条插值的方法对未进行数据采集的轨道点进行插值计算，并用插值所得轨道点数据计算轨道平面平顺性参数是可行的。３．根据本文所研宄的髙速铁路轨道平面平顺性参数计算方法，采用微软公司发布的ＶｉｓｕａｌＳｔｕｄｉｏ２０１０和Ｍａｔｌａｂ７．１１工具，研制了轨道平面平顺性参数计算软件，该软件能按照轨道平面平顺性参数严密算法和改进算法计算轨道平面平顺性参数，并将计算结果生成报表输出。本人郑重声明：所呈交的学位论

6、文，是在导师指导下独立进行研宄工作所得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰。写过的研究成果对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。一本人完全了解违反上述声明所引起的切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：取日期：年找巧日西南交通大学硕士研究生学位论文第丨页摘要高平顺性的铁路轨道线路是列车安全和高速运行的前提。高速铁路轨道平顺性参数的计算是高速铁路轨道精调的核心技术。轨道平面平顺性参数包括轨距、轨距变化率、短

7、波轨向、中波轨向和长波轨向，其中轨向平顺性参数的计算主要采用传统的短波轨向平顺性参数计算方法和德国的中、长波轨向平顺性参数计算方法。由于这两种计算方法复杂，在实践中，多釆用简化后的近似计算方法。然而近似算法存在不严密性。因此，本文从以下几个方面对轨道平面平顺性参数的计算方法进行研究：１推导利用实测轨道坐标计算对应设计坐标的数学模型。根据轨道点所处线形特点分别采用相应计算模型计算其对应中线点的设计坐标、设计里程和左右轨设计坐标；２对高速铁路轨道测量精度进行分析，介绍现有高速铁路轨道平面

8、平顺性参数的计算方法，分析现有算法的不足，并对现有算法进行改进；３由于不同时期轨道测量的方式不同，针对运营时期轨道测量数据采集特点，推导运营时期的轨道平面平顺性参数计算方法；４根据本文研究的高速铁路轨道平面平顺性参数计算方法，编制了高速铁路轨道平面平顺性参数计算软件。研究表明，改进算法所得结果与严密算法更接近，改进算法所得结果比近似算法一更准确－；运营时期的