高速鐵路控制網(wǎng)測(cè)量技術(shù)及數(shù)據(jù)處理方法研究

苑新宇+苗光馳

摘 要：文章首先分析了高速鐵路控制網(wǎng)測(cè)量技術(shù)應(yīng)用特征，與傳統(tǒng)控制技術(shù)相比較，整理出數(shù)據(jù)處理中的有效方法。在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)探討高速鐵路控制網(wǎng)測(cè)量技術(shù)中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理的有效技術(shù)，提出有效框架構(gòu)建方法，幫助提升高速鐵路控制網(wǎng)測(cè)量精準(zhǔn)度，提升高速鐵路使用安全性。

關(guān)鍵詞：高速鐵路；測(cè)量技術(shù)；數(shù)據(jù)處理

一、高速鐵路控制網(wǎng)測(cè)量技術(shù)特征

1、信息數(shù)據(jù)傳輸速度增快

高速鐵路所建立的控制網(wǎng)測(cè)量技術(shù)中，信息數(shù)據(jù)會(huì)隨著測(cè)量任務(wù)進(jìn)行會(huì)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫(kù)中，進(jìn)行統(tǒng)一管理控制，并根據(jù)反饋的得到數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行指令傳輸。與傳統(tǒng)鐵路控制網(wǎng)相比較在，高速鐵路控制網(wǎng)測(cè)量技術(shù)中，信息傳輸速度有明顯提升，這一點(diǎn)符合信息化時(shí)代背景下的數(shù)據(jù)傳輸需求。數(shù)據(jù)測(cè)量技術(shù)也有明顯優(yōu)化改革，充分結(jié)合計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)來(lái)提升控制網(wǎng)測(cè)量效率，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化信息傳輸技術(shù)向新型管理控制技術(shù)之間更好的結(jié)合。建立在信息數(shù)據(jù)高速傳輸環(huán)境下，所開展的信息傳輸控制計(jì)劃在功能效率上也有明顯進(jìn)步提升，通過(guò)建立網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸共享平臺(tái)，高速鐵路網(wǎng)控制測(cè)量精準(zhǔn)度會(huì)有明顯提升，這一點(diǎn)也是控制網(wǎng)測(cè)量技術(shù)中明顯的特點(diǎn)。

2、控制網(wǎng)測(cè)量信息準(zhǔn)度提升

采用控制網(wǎng)自動(dòng)化測(cè)量技術(shù)，數(shù)據(jù)傳輸以及控制中具有更穩(wěn)定的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，節(jié)省測(cè)量數(shù)據(jù)向處理模塊傳輸所用時(shí)間，也大幅度提升了最終高速鐵路控制網(wǎng)測(cè)量管理效率，確保高速鐵路運(yùn)營(yíng)使用安全性。控制網(wǎng)測(cè)量中需要體現(xiàn)出數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)變化，通過(guò)這種方法可以幫助更好的解決這一問(wèn)題，并為最終測(cè)量控制任務(wù)進(jìn)行建立穩(wěn)定基礎(chǔ)環(huán)境。高速鐵路與傳統(tǒng)鐵路相比較，控制網(wǎng)測(cè)量任務(wù)更多，并且測(cè)量精準(zhǔn)度也有明顯提升，下面文章將針對(duì)控制網(wǎng)測(cè)量技術(shù)中的數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行重點(diǎn)強(qiáng)化。

二、高速鐵路控制網(wǎng)測(cè)量技術(shù)中的數(shù)據(jù)處理構(gòu)建

1、控制網(wǎng)框架建立

構(gòu)建前首先需要建立適合的環(huán)境，并觀察是否在現(xiàn)場(chǎng)存在可能會(huì)影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)因素。構(gòu)建控制網(wǎng)之后要考慮整體水平，以及現(xiàn)場(chǎng)所存在的風(fēng)險(xiǎn)隱患，通過(guò)各個(gè)系統(tǒng)之間相互建立聯(lián)系體系，最終的管理效率也能得到提升。根據(jù)高速鐵路不同控制規(guī)格來(lái)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)控制，控制網(wǎng)基于網(wǎng)絡(luò)框架中運(yùn)行使用，最終的使用效果也會(huì)得到明顯提升。采用GPS儀器來(lái)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新，與實(shí)際數(shù)據(jù)需求情況保持一致，控制網(wǎng)框架構(gòu)建中更應(yīng)該體現(xiàn)出現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)更新時(shí)間，每次監(jiān)控測(cè)量時(shí)間需要達(dá)到至少3小時(shí)，這樣才能得到更為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，并為所開展的框架處理建立穩(wěn)定環(huán)境。框架結(jié)構(gòu)運(yùn)行使用過(guò)程中所存在的各項(xiàng)數(shù)據(jù)隱患，可以通過(guò)各個(gè)模塊之間相互優(yōu)化配合來(lái)解決，從而更高效的對(duì)高速鐵路控制網(wǎng)進(jìn)行測(cè)量監(jiān)測(cè)。對(duì)CP0控制網(wǎng)點(diǎn)位的觀測(cè)應(yīng)持續(xù)8～10h。測(cè)量前，按技術(shù)規(guī)程校驗(yàn)測(cè)量?jī)x器。對(duì)中設(shè)備采用精密對(duì)點(diǎn)器，對(duì)中精度小于1mm，在作業(yè)環(huán)節(jié)必須校驗(yàn)基座水準(zhǔn)器，以使其保持良好的應(yīng)用狀態(tài)。采用多臺(tái)GPS接收機(jī)同步進(jìn)行靜態(tài)觀測(cè)，按照提前設(shè)定的時(shí)間同步觀測(cè)。CP0分四個(gè)時(shí)段同步觀測(cè)，每一時(shí)段觀測(cè)時(shí)間至少達(dá)到3h。按要求應(yīng)該確保至少有4顆衛(wèi)星同步觀測(cè)，衛(wèi)星高度角為15°，每15s進(jìn)行一次數(shù)據(jù)采樣。在各時(shí)段觀測(cè)前后分別測(cè)量天線高，當(dāng)測(cè)量誤差達(dá)到2mm以內(nèi)時(shí)取兩次測(cè)量數(shù)據(jù)的平均值計(jì)為每一時(shí)段的實(shí)測(cè)結(jié)果。

2、控制基礎(chǔ)平面構(gòu)建

初期控制檢測(cè)環(huán)節(jié)中，可以采用局域傳輸網(wǎng)絡(luò)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，確保處理效率得到提升，能夠滿足當(dāng)前使用需求。平面網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下所構(gòu)建的各項(xiàng)參數(shù)，傳輸過(guò)程中會(huì)進(jìn)行數(shù)據(jù)端口對(duì)接，實(shí)現(xiàn)端口對(duì)接后的高效傳輸，并為管理計(jì)劃開展建立起穩(wěn)定環(huán)境。數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中所建立的聯(lián)系體系也是解決當(dāng)前問(wèn)題有效措施，對(duì)未來(lái)的數(shù)據(jù)功能實(shí)現(xiàn)有很大幫助。數(shù)據(jù)處理平臺(tái)中要具有抗干擾能力，通過(guò)各個(gè)系統(tǒng)之間的聯(lián)系體系來(lái)建立最終控制計(jì)劃，從而達(dá)到最佳管理控制效果，測(cè)量直徑范圍內(nèi)風(fēng)險(xiǎn)得到規(guī)避控制，最終在數(shù)據(jù)傳輸以及使用方面也不容易受到影響。測(cè)量數(shù)據(jù)在平臺(tái)傳輸中，應(yīng)體現(xiàn)出具有的平臺(tái)內(nèi)部控制能力，并觀察測(cè)量過(guò)程中受環(huán)境影響因素造成的最終隱患，從而達(dá)到最佳控制管理效果。

3、控制網(wǎng)數(shù)據(jù)測(cè)試

控制網(wǎng)構(gòu)建完成后需要對(duì)其內(nèi)部使用效果進(jìn)行控制，通過(guò)數(shù)據(jù)測(cè)試來(lái)判斷高速鐵路運(yùn)營(yíng)狀態(tài)是否達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，從而進(jìn)行更深入的管理控制。數(shù)據(jù)測(cè)試所得到的結(jié)果需要結(jié)合額定標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行對(duì)比，觀察到控制方案隱患后，對(duì)接下來(lái)的控制網(wǎng)絡(luò)測(cè)試進(jìn)行全面探討，根據(jù)對(duì)比所得到結(jié)果來(lái)進(jìn)行深層次分析，從而對(duì)鐵路各項(xiàng)動(dòng)態(tài)充分調(diào)動(dòng)。完成數(shù)據(jù)測(cè)試任務(wù)需要軟件與硬件系統(tǒng)結(jié)合進(jìn)行，并體現(xiàn)出不同時(shí)間段的數(shù)據(jù)環(huán)境變化，構(gòu)建出數(shù)據(jù)處理動(dòng)態(tài)體系，根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)綜合控制，從而更高效的解決并完善現(xiàn)場(chǎng)任務(wù)。數(shù)據(jù)處理可以結(jié)合具體位置區(qū)域來(lái)進(jìn)行，觀察是否在現(xiàn)場(chǎng)存在可能會(huì)影響到功能性的因素，結(jié)合發(fā)展措施全面探討研究，幫助解決功能隱患。所建立的觀測(cè)點(diǎn)更應(yīng)該符合實(shí)際情況，確保各個(gè)測(cè)量點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸速度能夠保持一致，在相同時(shí)間段內(nèi)更新數(shù)據(jù)。

三、框架控制網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理方案

1、數(shù)據(jù)處理模型建立

建立適合的數(shù)據(jù)處理模型，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)之間的匹配，數(shù)據(jù)處理以及功能穩(wěn)定性方面比較常見(jiàn)的內(nèi)容，建立起綜合控制管理效率，對(duì)最終工作效果也有很好的提升，在此環(huán)境下開展綜合控制測(cè)量，對(duì)平臺(tái)內(nèi)部所建立的綜合信息處理系統(tǒng)運(yùn)行能夠起到安全防護(hù)效果。數(shù)據(jù)處理模塊建立要與數(shù)據(jù)信息功能之間的需求保持一致，確保網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的信息獲取能夠達(dá)到最佳效果，并通過(guò)數(shù)據(jù)模型建立來(lái)營(yíng)造出適合的基礎(chǔ)環(huán)境。數(shù)據(jù)處理過(guò)程中平臺(tái)內(nèi)可以自動(dòng)調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)端口之間更符合的對(duì)接傳輸，并為接下來(lái)的各項(xiàng)平臺(tái)控制任務(wù)開展提供環(huán)境基礎(chǔ)。模型建立后數(shù)據(jù)處理任務(wù)在軟件與硬件框架的共同配合下，才能更高效完成，從而達(dá)到最佳控制管理效果。

2、數(shù)據(jù)解算模型使用

該項(xiàng)技術(shù)功能實(shí)現(xiàn)需要借助衛(wèi)星監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，對(duì)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)更為精準(zhǔn)的捕捉，有關(guān)于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)方案中比較常見(jiàn)的功能控制隱患。根據(jù)所反饋得到的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)信息校正，將系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)行使用中所誤差調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，最大程度幫助提升系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)處理效率。數(shù)據(jù)處理方法選擇中解算模型使用效率最為常見(jiàn)，也關(guān)系到最終的使用功能效果。參數(shù)差是數(shù)據(jù)階段模型中需要重點(diǎn)解決的部分，通過(guò)各個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)之間功能結(jié)合控制，能夠幫助實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高效處理。對(duì)數(shù)據(jù)來(lái)源進(jìn)行分層處理，了解數(shù)據(jù)信息來(lái)源后，接下來(lái)所進(jìn)行的數(shù)據(jù)處理可以避免信息傳輸方面產(chǎn)生錯(cuò)誤。高速鐵路控制網(wǎng)測(cè)量技術(shù)應(yīng)用中，數(shù)據(jù)傳輸效率提升是始終需要保持的，也關(guān)系到最終的測(cè)量管理效率是否可達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)語(yǔ)：控制網(wǎng)具有相對(duì)精度高、點(diǎn)位分布密集、測(cè)量工作量大、使用周期長(zhǎng)等特點(diǎn)，CPⅢ控制點(diǎn)沿線路左右兩側(cè)成對(duì)設(shè)置，點(diǎn)對(duì)間距約60～80m，兩點(diǎn)橫向距離15m，要求相鄰點(diǎn)平面相對(duì)精度優(yōu)于1mm，目前主要采用的方法是“自由設(shè)站邊角交會(huì)法”測(cè)定其平面坐標(biāo)。自由設(shè)站邊角交會(huì)法在多數(shù)工程測(cè)量中應(yīng)用的相對(duì)較少，且國(guó)內(nèi)較流行的平差軟件不能對(duì)CPⅢ網(wǎng)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行平差和精度評(píng)定。

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