搗固車ALC對接軟件的開發(fā)

摘 要：采用了CPIII測量網(wǎng)用安伯格小車測量靜態(tài)數(shù)據(jù)指導(dǎo)了搗固的作業(yè)確保新修鐵路線開通，大大提高了搗固作業(yè)的效率也積累了大量的數(shù)據(jù)經(jīng)驗，之前采用手動的方法處理和轉(zhuǎn)換了大量Excel的數(shù)據(jù)。從作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化考慮和搗固作業(yè)的誤差產(chǎn)生原理，從數(shù)據(jù)的分析和測量的時候與數(shù)據(jù)對接的問題提出了對數(shù)據(jù)軟件的開發(fā)程序流程，現(xiàn)完成了對軟件的開發(fā)并取得了現(xiàn)場作業(yè)的良好效果。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)處理；CPIII；Excel；文件格式

前言

在現(xiàn)在鐵路提速中掌握新的思路提高工作效率很有必要。為了適應(yīng)先進(jìn)測量設(shè)備提供的數(shù)據(jù)量，保證數(shù)據(jù)快捷準(zhǔn)確的導(dǎo)入到作業(yè)的計算機(jī)系統(tǒng)中是個新的快捷的方法?，F(xiàn)在高速鐵路大量運用了CPIII精確的數(shù)據(jù)測量網(wǎng)，同時通過軌檢小車可以準(zhǔn)確的測量出保證軌道幾何尺寸的參數(shù)，過去傳統(tǒng)的導(dǎo)入數(shù)據(jù)的方式是通過數(shù)據(jù)人工處理后打印成紙質(zhì)的核對一個一個的數(shù)據(jù)輸入到大型養(yǎng)路機(jī)械的計算機(jī)里面。

通過在東環(huán)線施工中手動把測量數(shù)據(jù)在電腦上面進(jìn)行處理后導(dǎo)入到大型養(yǎng)路機(jī)械的計算機(jī)系統(tǒng)（ALC）里面的經(jīng)驗，從而考慮開發(fā)一個對固定數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的軟件實現(xiàn)對其數(shù)據(jù)進(jìn)行快捷準(zhǔn)確的導(dǎo)入。這個軟件數(shù)對EXCEL文件格式的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)變的同樣也可適應(yīng)于既有線的數(shù)據(jù)處理，靈活方便。

1 CPIII測量網(wǎng)的介紹

CPIII測量網(wǎng)在高速鐵路中運用廣泛其有如下的特點：CPIII測量網(wǎng)控制點數(shù)量眾多。沿設(shè)計的線路方向通常每公里有16對即32個控制點；CPIII測量網(wǎng)精度要求高。每個控制點與相鄰5個控制點的相對點位中誤差均要求小于1mm；控制的范圍長。線路有多長，控制網(wǎng)的長度就有多長；CPIII測量網(wǎng)是一個平面位置和高程位置共點的三維控制網(wǎng)?？刂泣c通常設(shè)置在接觸網(wǎng)桿上（路基部分）、防撞墻上（橋梁部分）和圍巖上（隧道部分）。測站和測點均強(qiáng)制對中，測點標(biāo)志要求具有互換性和重復(fù)安裝性，X、Y、Z三維互換性和重復(fù)安裝性誤差要求小于0.3mm；CPIII測量網(wǎng)圖形規(guī)則對稱，多余觀測數(shù)多，可靠性強(qiáng)；CPIII測量網(wǎng)是一個標(biāo)準(zhǔn)的帶狀控制網(wǎng)，其縱向精度高、橫向精度略差；CPIII測量網(wǎng)的三維坐標(biāo)點，是一個虛擬的控制點，其對應(yīng)的位置是CPIII目標(biāo)組件中棱鏡的幾何中心[2]。

2 搗固作業(yè)誤差的產(chǎn)生

2.1 撥道誤差的產(chǎn)生

由于搗固車作業(yè)中的D點小車在未整正的線路上，因此C點小車檢測的偏差就不是實際C點的偏差。包含了D點的偏差，其中的偏差量就是車體長度的一個比值，跟CD點小車長度在整個撥道系統(tǒng)的長度比值有關(guān)系，其各種車型和采用的撥道方法的值稍有差異，為了保證在長直有較好的方向性就設(shè)計了激光撥道虛擬的把D點小車的位置進(jìn)行了遠(yuǎn)移從而很大程度的減小了誤差。

2.2 起道誤差的產(chǎn)生

參照[1]抄平原理示一章的描述，我們也是可以知道抄平作業(yè)的時候，以M為基點起道值的大小是由F、R點的反饋而影響。

R、F點對M的影響值：f（x）=kR×Fy（x-6.12）+kF×Fy（x+11.12）

因為M是作業(yè)點，R是后作業(yè)的完成點，F(xiàn)是前端的未作業(yè)位置。線路對起道的影響量就是F對其的kF的誤差系數(shù)針對不同的車型就有不同的影響量。

3 ALC計算機(jī)處理原理

ALC線路文件在配合Ver文件的情況下能對數(shù)據(jù)的前端偏差和高程偏差通過數(shù)字量變換成模擬量后加入到對應(yīng)的撥道起道系統(tǒng)的電路里面指導(dǎo)大型養(yǎng)路機(jī)械的搗固作業(yè)用精準(zhǔn)的作業(yè)來對應(yīng)不同的線路情況。

所以使用ALC，使用精測精搗數(shù)據(jù)，能在原理上消除線路的不平順對搗固車作業(yè)產(chǎn)生的誤差使得作業(yè)，效率得到了很大的提升。

4 數(shù)據(jù)處理的介紹和流程

4.1 數(shù)據(jù)處理的介紹

數(shù)據(jù)的處理是基于對EXCEL能識別的數(shù)據(jù)處理成ALC能直接進(jìn)行作業(yè)，的數(shù)據(jù)，對接過程完成了對數(shù)據(jù)和大機(jī)搗固車作業(yè)系統(tǒng)的對接。

因為Excel在工程中是使用廣泛而普遍的數(shù)據(jù)格式：在工程測量中的應(yīng)用、數(shù)字水準(zhǔn)儀及其在工程測量中的應(yīng)用、智能型全站儀中的新技術(shù)、隧道斷面測量系統(tǒng)及其使用、TGO/LGO GPS基線解算與網(wǎng)平差、RTK GPS技術(shù)及其在線路測設(shè)中的應(yīng)用、橋梁三維位移自動化監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)、海上打樁定位系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，高速鐵路無碴軌道施工CP0、CPI、CPII控制網(wǎng)的建網(wǎng)測量與數(shù)據(jù)處理、CPIII控制網(wǎng)的建網(wǎng)測量與數(shù)據(jù)處理、高速鐵路無碴軌道施工測量、衡量無碴軌道平順性的主要指標(biāo)及其測量、軌檢儀等[3]。

4.2 數(shù)據(jù)的處理方法

數(shù)據(jù)的主程序處理流程為：

開始→讀入文件→設(shè)定參數(shù)→初始化參數(shù)→數(shù)據(jù)列變換子程序→里程比較子程序→單位的變換和數(shù)據(jù)列變換子程序→加入標(biāo)頭標(biāo)尾

可以知道程序是實現(xiàn)把規(guī)定好文件格式的Excel文件樣式的文件格式的順序和作業(yè)所需的數(shù)據(jù)參數(shù)后，把數(shù)據(jù)讀入到程序的后臺中間來，對數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化就進(jìn)行列的變換到ALC認(rèn)可的數(shù)據(jù)排列方式，里程比較子程序是其中一個重要的環(huán)節(jié)，按照人工剔除測量換站時候出現(xiàn)的里程重疊其到一定的數(shù)據(jù)量的時候其工作量是很大的，尤其處理數(shù)據(jù)人員疲勞后容易造成數(shù)據(jù)的漏剔。對正確的數(shù)據(jù)做成連續(xù)的數(shù)據(jù)流后程序后進(jìn)行數(shù)據(jù)格式的變換和加上附加列的變換，基本程序完成了大部分的加上最后的標(biāo)頭標(biāo)尾和文件格式的轉(zhuǎn)變后就得到了能導(dǎo)入到ALC作業(yè)程序的VER格式的文件。

這樣對數(shù)據(jù)的分析方便了安伯格小車的大量數(shù)據(jù)后采用人工的輸入情況和對數(shù)據(jù)換站產(chǎn)生的里程數(shù)據(jù)的重疊現(xiàn)象，這樣大大加快人工錄入數(shù)據(jù)的過程，當(dāng)然在其他營運線在實施精測精搗有數(shù)據(jù)錄入需求的時候也可以運用此程序的處理如圖1，按照修理線路的數(shù)據(jù)規(guī)定好數(shù)據(jù)的記錄標(biāo)準(zhǔn)，在后續(xù)對鐵路線路維修的數(shù)據(jù)交流、分析作用是巨大。

參考文獻(xiàn)

[1]韓志青，唐定全.抄平起撥道搗固車[M].中國鐵道出版社，2004.

[2]潘正風(fēng).高速鐵路軌道平面控制網(wǎng)（CPⅢ）測量原理的探討[J].測繪通報，2016，08：44-46.

[3]楊勝龍.Excel在工程測量中的應(yīng)用[J].地理空間信息，2004，2（4）：38-39.

作者簡介：劉治輝，男，中國鐵道科學(xué)研究院研究生部研究生，廣州大型養(yǎng)路機(jī)械運用檢修段，工程師。