高鐵軌道CPⅢ基準點自動檢測方法研究

王建鋒, 吳學勤

（1.長安大學 道路交通智能檢測實驗室, 陜西 西安 710064；2.陜西省道路交通智能檢測與裝備工程技術研究中心, 陜西 西安 710064）

0 引言

隨著高鐵網運營里程的快速增長, 高鐵運輸行車密度的不斷增大和運行速度的不斷提高對高鐵軌道網的穩定性和可靠性提出了更高要求, 必須保證基礎設施處于健康服役狀態[1］。CPⅢ軌道控制網主要為軌道鋪設和運營維護提供測量基準, 按照高鐵精測網相關管理辦法, 需定期進行復測與維護。CPⅢ控制網測量主要包括平面測量和高程測量, 工程應用中要求其測量的相對誤差小于1 mm。平面測量主要采用全站儀, 高程測量主要采用水準儀[2］。這些方法具有可靠性好、精度高、測量簡單的優點, 但其測量過程耗時耗力, 工程成本高、測量效率低[3］。

目前CPⅢ軌道控制網復測方法成本高、效率低, 需要研發快速復測技術。CPⅢ的高效自動化非接觸檢測已經成為CPⅢ控制網檢測的發展方向。由于CPⅢ基準點為定點, 當已知檢測點與CPⅢ基準點的相對位置和檢測點在軌道里程中的精確位置時, 就可以得到軌道面相對于CPⅢ基準點的位置, 以此評估軌道的運行狀態, 提高軌道運行狀態檢測的效率。

1 檢測原理及檢測系統

開展高鐵軌道CPⅢ基準點非接觸自動化檢測研究, 其檢測原理見圖1。建立測量坐標系o-xy, 以2臺相機在垂直方式上投影的中點為坐標原點o, 以檢測平臺垂直向上為y軸正方向, 以垂直y軸并指向CPⅢ樁方向為x軸正方向。x和y值由上下2臺相機精確測量；……