高速铁路论文前言

高速铁路工程测量精度和测量模式论文范文

无论是在学校还是在社会中，大家都写过论文，肯定对各类论文都很熟悉吧，论文一般由题名、作者、摘要、关键词、正文、参考文献和附录等部分组成。那么一般论文是怎么写的呢？下面是我整理的高速铁路工程测量精度和测量模式论文，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。

根据摘要的介绍，我们对于高速铁路测量的现今发展状况有了一个简单的了解，首先，我们要知道，随着现代道路铁路工程的发展，国内外，特别是近几年国内的高速铁路的发展使铁道工程勘测、设计、施工和运营组织都发生了巨大变化。这些变化不仅体现在我们对于铁路工程的发展前景的一个预测，更加体现我们对于铁路发展的当前形势的一个把握，铁路工程的发展来势迅猛，测量工程师们还没来得及做好充分的技术准备，但我们的新的发展模式就已经被需要。迫于形势需要，除借鉴国外已有先进技术外，讨论得比较多的就是提高测量精度。其实除适当提高测量精度外，改进测量方法和流程，降低成本，提高效率，是当前铁路工程测量更为重要的课题。下面，本文就来具体的谈一谈这一内容，从它的问题的出现和解决措施作出一个叙述。

1、各设计院测量工程师的想法——从经济、效率、和质量各方面考虑有如下困难

控制测量每提高一个等级，其经费增长约40%，观测时间成倍增加。就目前情况来看，多数工程项目给予勘测的工期都十分紧张。对于各设计院的测量，有着许多方面的考虑因素，也在不断地解决中，首先，经费问题是一个重要问题，我们必须确保我们的经费被控制在一定的范围内，经费的有效合理的利用和规划对于我们的工程的实施有着非常重要的作用，没有经费的支持，我们的测量工程就不能得到一个很好的发展和顺利进行。

二、三等控制网精度

控制网的精度控制是保证我们的工程准确测量的一个重要方面，也是我们应该注意的方面，我们知道控制网是以对应十几至几十公里的长边为条件的，其密度不能满足铁路测量需要，当进一步用短边加密时，其精度回落到一级导线的精度。

布设高等级控制网除精度要求高外还面临其他难题：如起算联测的一等控制点少，平差、计算不同于低等级控制网，更复杂，要进行天文、重力测量需要更专业的部门来完成，铁路设计院和工程局一般不具备施测能力。这些问题就是需要我们亟待解决的，我们必须明白这些问题的出现原因和解决措施，才能从根本上解决这些问题，并且能够在很大程度上将这些问题控制在我们可以解决以及利用的范围内。

关于建立独立的高速铁路二、三等控制网，不强制闭合到国家等级控制网上的设想因下列原因而不可取：

独立坐标系统一般用于区域性小范围地区，地球面可近似当作平面，不需做高斯投影，长大铁路途经几省，其球面特性不可忽略。

不具备进行高精度天文、重力测量的能力，数百公里控制网呈狭窄线形，其精度不易控制。精度的控制是我们在工程测量过程中一个比较重要的方面，精度的控制也是我们可以切实实施的方面。

已有的各种比例尺地形图及沿途经由的道路、江河、城市、机构等，都是以国家统一大地坐标定位，铁路另辟蹊径，相关关系很难理顺。地形图的测量是以实际的情况来考虑的，同时也是我们对于铁路工程测量的重要途径，我们必须保证，我们对于铁路的测量有着一定的现实基础和研究支撑。

2、关于新测量流程的建议

对于新测量的实施，是我们解决高速铁路工程测量的一个重要方法，为了扭转这种状况，使得图纸上定线放样到实地后消除系统误差，需要改变铁路测量流程如下。

一次布网把原航外控、加密四等控制点、初测导线、定测交点，合并为3～5km一对GPS点或边长500 ～1 000m的导线，做相对精度为1/115～1/2万的一次布网，并对其作五等水准测量。除能消除地形图和实地同名点的系统差外，还有以下主要作用：

简化测量程序，减少测量工作量，我们要将测量的程序尽量的简化，将测量的工作量控制在我们可以掌握和控制的范围内，同时也使得我们对于工程的顺利进行更加有信心，以及实施的措施更加的有效，使得我们对于程序化的流程更加的了解。

勘测、设计、施工都只用一次布网的资料和控制桩，资料简单清晰，差错少。资料的支持是我们对于工程测量的基础保证，同时也是我们对于工程测量设计的一个重要考虑方面，资料的尽量简单化和对程序的简化是保证我们铁路工程顺利进行的重要方面，也是必要的解决方式。

从一次布网控制点直接测设中线，则可改变铁路测量的模式，铁路工程测量精度一直是一个倍受测量工程师关注的问题，但铁路测量从未因精度问题对设计和施工产生过影响。问题都出在测量错误、测量资料处理错误等方面。理清各个测量环节之间的关系，简化测量过程使其更简洁、明晰、规范，以容易控制的内业逐步取代难以控制的外业测量。

坐标控制测设中线具有明显的优越性

直接从一次布网控制点测设中桩，不用长距离，连续转点，避免了误差累积。一个工程的进行必定会伴随着工程误差的出现，如何迅速有效的处理好误差，是我们在工程测量过程中的必要步骤，也是我们应该尽可能避免的一步，我们不能保证零误差，但我们至少可以保证尽可能的减少误差的发生，以及对于误差的解决方案。

可以任何里程切入测量，只要不是改线都不会出现断链。这一特点使得中线测量能够不连续进行，可以先测设桥、隧地段，使地质、桥梁、隧道等专业能及早开展工作。提高航测精度后，还可以只对重点地段测设中桩，一般路基在航测模型上直接量测。

从航测模型量测横纵断面在航测模型上量测横纵断面，国外多家机构进行过研究且已投入使用。国外采用1/3 000～1/5000大比例尺摄影，或初测做小比例尺摄影，定测再做一次大比例尺摄影。国内有许多单位，特别是铁道部属各设计院进行过研究，但因精度达不到《新建铁路工程测量规范》的规定限差而未能进行下去。

3、结论

就如上面介绍的一样，笔者对于铁路工程测量的过程中的测量精度和测量模式的内容作出了一定的总结和看法，铁路工程的实施作为我们现代社会铁路的重要组成部分，同时铁路工程的测量又作为铁路工程实施的重要方面，这几点是息息相关的，同时也是需要我们联合在一起考虑的内容，只有做到了这些方面的准备工作，同时做好了一定的预防措施和误差分析，我们的铁路工程的测量过程中可能出现的.问题就会有一个很好的解决，同时也会使得我国的铁路工程发展的越来越好，我们的铁路工程测量开展的越来越顺利。

1 引言

交通运输业与国家经济的发展有很大的联系， 在高速发展的今天，我国大力发展高铁建设，国家对高速铁路工程测量的要求也不断提高， 对高速铁路测量中应用到的技术要求也越来越高。一般情况下，传统的测量技术都存在一些不足，甚至跟不上时代发展得脚步，因此，这就需要将先进的测量技术应用到高速铁路工程测量中。我国的高速铁路工程测量技术在不断提高，以适应我国高速铁路建设的发展，只有保证了工程测量的精度要求，才能够很好的满足高速铁路发展需求。

2 高速铁路工程测量

高速铁路工程测量的内容

就铁路建设来看，无论是铁路的勘测设计、工程施工，还是项目完成后的验收和维护， 这些都离不开对工程的精密测量工作。工程测量工作需要贯穿于整个高速铁路建设的过程中，其对高铁工程建设具有非常重要的意义。高速铁路工程测量的内容也包含了多个方面，例如对轨道施工的测量、对高速铁路平面高程控制的测量以及对铁路运行维护的测量等。这些测量内容的精确度都是确保高速铁路建设质量的重要依据，所以，铁路工程相关工作人员必须高度重视工程测量问题。

高速铁路工程测量的目的

在高速铁路工程建设过程中， 做的所有工作都是为了确保高铁工程的质量及安全，高速铁路工程测量也不例外。工程测量主要是根据高铁工程的实际情况， 合理设计各级平面高层控制网，然后在精密测量网的控制下，对工程建设中每个施工环节有效实施，最终顺利完成高速铁路的建设。由于高速铁路的建设在各方面的要求都很高，所以，在进行高速铁路工程测量的时候，应该根据铁路工程的实际情况，按照设计的线型对铁路线路进行施工。为了确保轨道的平顺性，精度要控制在毫米级的范围内，来确保在车辆行驶中具有舒适性和安全性。

高速铁路测量技术的要求

轨道是高速铁路的重点建设环节。高铁轨道一般可以分为有砟轨道和无砟轨道。无砟轨道较有砟轨道平顺性以及稳定性要好，轨道的耐久性也随之大幅提升。但应注意的是，无砟轨道对工程基础的质量有非常高的要求， 如果工程基础有沉降等问题，不仅会影响行车安全，甚至造成灾难。这就对工程测量精度提出了极高的要求。另外，对于无砟轨道而言，在施工完毕后，很难对其进行调整，所以，为避免多个环节的误差积累，高铁轨道工程测量必须具有严格的控制网标准。

3 高速铁路工程测量技术存在问题

测量仪器导致的质量问题

在实际铁路工程测量中， 测量仪器的质量问题以及使用不当是导致工程测量数据不准确的一个重要因素， 主要表现在：①测量仪器相对落后，达不到当前工程测量的标准要求。在一些工程施工中，为了节省成本，不能及时的换新的仪器，还在使用比较老式的测量仪器，这样难保证测量精度;②测量人员在使用测量仪器进行工程测量时， 往往凭借自己的经验对工程测量，没能够按照相关的规范来使用仪器，这很可能使测量的数据与实际不符，最终导致铁路工程出现质量问题;③没能按照相关的规定来管理仪器，造成仪器失真。而对于工程测量仪器来说，其管理及保养都需要专业人员来进行，不能让其他人员随意使用或放置，以防仪器失去精度。

未能控制好测量质量

对于高速铁路工程质量监控来说， 它既涉及到铁路工程的质量问题，又涉及到人们的生命和财产安全问题，不仅需要相关部门的监察，更加需要政府的职能监督。政府及社会监理要和相关部门协同进行工程验收， 高铁质量重中之重不可忽视。然而，许多工程监理没能担负起应尽的责任，没有按照监理要求对工程质量进行评估。其次有一些监理人员未使得当的测量仪器进行工程监理，这会很大程度上影响监理质量。

工程测量产生误差

GPS 测量误差

对于高铁工程测量的前两个阶段， 都是需要采用GPS 测量方式，而此种方式很容易出现误差，其误差的来源可以分为以下三类：

(1)与控制段相关的误差，包括星历误差和卫星时钟误差，指的是在卫星传播过程中导航电文的参数值产生误差。

(2)与接收机有关的误差，一般是接收机噪声引起的误差。

(3)与卫星信号有关的误差，指信号受到接收机和卫星之间的传播介质的影响而造成的误差。

CPⅢ控制测量误差

CPⅢ控制网测量方式是采用后方交会全站仪自由设站的形式。误差来源主要是：

(1)由观测值误差产生的自由设站点误差，主要原因是出现了方向观测误差;

(2)两相邻测站在平面位置和高程产生的相对误差;

(3)全站仪测量轨道各点的误差。

4 工程测量问题的解决措施

提高工程测量中的技术创新

我们的社会在不断进步发展， 对于铁路工程测量技术来说，也需要不断的创新。把先进的科学技术运用到工程测量之中，有效的提高铁路工程测量技术水平。科学技术是第一生产力，在一定意义上说，测量技术的提升以及测量标准的提升既能够降低高铁工程测量的花费， 又能够确保高铁工程施工的进度和质量。因此，我国要推动高速铁路工程测量技术的进一步发展与革新，保证我国高速铁路事业顺利发展。

加强对高速铁路工程测量中各项制度的制定与实施

这包含了在高速铁路工程测量取得成果的复测、交接、施工过程等环节上要严格遵守相关的管理办法， 进而使工程测量行为规范起来，确保高铁工程测量成果的质量。如今高速铁路工程建设不断发展， 铁路施工技术要求的精度也在不断增高。对此高铁工程的负责人要把眼光放长远，同时要根据实际发展情况，引进先进、实用的设备仪器，为提高高速铁路工程的测量质量打下一个良好的基础， 为我国的高速铁路工程事业提供推动力量。

要加强对工程测量工作的监督与管理

把高速铁路工程测量的监督工作放到首位。①工作人员必须了解高速铁路工程测量过程中的每一个细节， 遵守相应的标准规范， 施工人员也不能仅仅依赖自己的工作经验来测量。②高铁工程测量工作人员要担负起自身的责任，对测量数据严格把关，并反复审查所得数据，确保数据万无一失。在高速铁路工程测量的数据应用到实际中，必须要再次核实数据，数据的真实有效性是保证铁路工程质量的首要前提，因此，必须将监督工作有效落实。

减弱工程测量误差

GPS 测量误差的减弱措施

卫星时钟造成的误差是系统误差， 它包括时钟的随机误差及频偏、钟差等所产生的误差。对于这种误差往往可以通过差分技术和钟差改正法来减弱。此外还有星历误差，它可采用相位观测量求差法来获取高精度的相对坐标， 从而减弱或消除误差。对于高精度、长距离的测量可以采取精密星历法来削弱。另外，对于整体的星历误差还可以通过轨道改进法、同步求差法等来减弱误差。

要消除与卫星传播有关的误差， 可以通过倾斜因子系数来解决电离层的折射使得码相位测量变长， 载波相位变短的问题，也可以选择一个特定的时间段观测，然后使用同步观测量求差法来消除误差。

可采用差分法来处理与接收站有关的误差， 如果要求高精度定位，可以使用外接频标，给接收站提供高精度的时间标准。或者是在求解的时候把接收机的钟差作为独立未知数处理。

CPⅢ控制误差的减弱

我们不能完全的消除全站仪测量所造成的误差， 只能采取一定的方法来合理的减弱误差， 所测量的轨道各点在竖直方向的不平顺性跟观测高度角是有关的， 观测水平方向与在水平方向的不平顺性有关， 正矢误差与测量距离和误差角度有关，想要减弱正矢误差，就要控制观测距离和观测角度的误差，还要尽量缩小观测距离。

5 结语

工程测量对于工程施工来说是一个非常重要的环节，工程测量精度对工程项目施工质量会有着很大作用。施工前要运用工程测量技术重新核实测量结果， 一旦测量技术出现问题，整个工程可能就会出现严重的质量问题。高速铁路工程施工是一项系统且又复杂的工程项目， 必须保证铁路轨道的平顺性，才能确保高速运行的列车安全稳定运行。因此，对高速铁路工程测量技术要求非常高。想要使高速铁路发展的更好更快，就要继续深入研究工程测量技术，还要加大对高速铁路工程测量的监督力度，在严格的审查制度下，工作人员才会具有高度责任心的工作态度， 并且能够认真完成自己的工程测量任务，进而促进我国高铁工程事业的快速发展。

高速铁路信号是高速列车安全、高密度运行的基本保障。下面是我整理的高速铁路信号技术论文，希望你能从中得到感悟!

基于无线通信技术的高速铁路信号系统应用

摘 要

高速铁路信号系统是高速列车安全、高密度运行的基本保障。无线通信技术在铁路信号系统的应用，不但减少了高速铁路的信号系统成本，还较好的确保了高速铁路的安全。随着科学技术的进步，高速铁路不断的向着智能信息化转变，这就给无线通信技术领域提出了更加严格的要求，为了适应高速铁路的快速发展，各国都在潜心研究基于无线通信技术的新一代的铁路信号系统。本文介绍了国外无线通信系统在高速铁路信号系统中的发展情况，分析了运用无线通信技术的高速铁路信号系统的特点和问题，并探讨了无线通信技术在高速铁路信号系统中的应用。

【关键词】无线通信 高速铁路 信号系统

在整个高速铁路工程中，虽然信号系统的投资总额所占比率较小，但其起到的作用十分关键。由于轨道电路传输环境较差、传输信息的速率较低、设备更新维护费用高，所以基于轨道电路的列车控制系统已经不能满足高速铁路的快速发展要求。在80年代，国外开始研究基于无线通信的铁路信号系统TBS(Transmission Based Signalling)，希望通过无线通信技术的应用来提高铁路的管理职能、缩短列车间隔时间、节约能源、降低系统的成本。1995年在关于TBS的国际会议中，会议代表分析了无线通信技术在铁路信号系统应用的的可行性，并指出了无线通信技术可能给铁路信号系统带来的积极影响，表明了TBS将会成为未来铁路信号系统的发展方向。

1 国外TBS的发展情况

北美TBS的发展情况

1983年，美国铁道协会和加拿大铁道协会共同最早提出了基于无线通信的先进列车控制系统ATCS。ATCS主要是通过数字数据通信手段和先进的微处理器获取列车的精确位置和速度等信息，并对列车进行安全控制。ATCS的运用不仅避免了很多地面信号设备的安装，节省了系统成本，还消除信号盲区，增强了列车的安全系数。ATCS是由中央控制系统、无线数据通信网络、车载设备、路旁设备和线路维护人员移动终端五个子控制系统构成的。它的系统结构设计和功能模块的划分为以后基于无线通信的铁路信号系统奠定了基础。随着无线通信技术的发展，在ATCS之后北美又出现了很多基于无线通信的铁路信号系统，其中ARES可以提供非常可靠的检查和平衡手段，在很大程度上降低了人为操作失误造成的错误，使列车行驶更加安全。另外，PTS、PTC、AATC、ITCS等系统也是比较著名的。

欧洲TBS的发展情况

1992年国际铁盟下属的欧洲铁路研究机构提出了一套欧洲的铁路运输管理系统，包括车票发售、各国铁路互操作性等多个方面，ETCS就是其中非常重要的一部分。在欧共体委员会设立标准化欧洲铁路控制系统项目ETCS之前，欧洲各国铁路标准和模式不尽相同，轨距、信号设备、供电设备也不一样，因此各国只能使用自己的ATP、ATC系统。各国铁路制式上的差异使得欧洲铁路很难形成连续运输。在设立了标准化欧洲铁路控制系统项目ETCS后，各国的铁路开始逐渐按照统一标准进行规范，并逐渐取代各国不同的列车自动控制系统和防护系统。ETCS的目标就是要实现欧洲铁路的统一，提高各国铁路的互操作性，使铁路控制系统的功能和设备更加规范。

日本TBS的发展情况

在日本铁路信号系统的发展历程中，先后出现了ATS、现行ATC、数字式ATC、计算机和无线通信辅助信息控制系统等。其中现行ATC作为一种列车超速防护系统，以良好的自动制动功能保护了列车的安全。但在系统工作时，采用的最强的自动制动，影响了乘客的舒适程度。在1987年，日本开始基于无线通信的铁路信号系统的研究，为CARAT的出现奠定了坚实的基础。CARAT的使用能够使列车连续测定自身位置和行驶速度，使地面系统能够很好的了解列车运行情况，保证列车的运输安全。

2 TBS的特点和问题

在速度比较高的高速铁路上，距离比较近时，可以采用红外、蓝牙等无线通信技术实现对列车的控制;在距离比较远时，则可以通过全球定位控制系统、信标、计轴装置等来测定列车的速度和位置。车载计算机可以通过无线收发装置将列车的速度、位置信息发送给调度控制计算机，通过调度控制计算机的处理，再将列车允许的最大速度等信息通过无线通信发回给列车计算机。列车司机可以根据车载计算机的提醒进行相应的操作，如果列车司机没有及时作出反应，信息控制系统还可以自行将车速降低到允许范围以内。

TBS的特点

(1)在TBS中，主控中心可以根据列车的运行状态和操作状态通过车载计算机来调整列车的运行，加大了高速铁路信号系统的管理职能，保证了列车的安全，提高了铁路线路的通行能力。

(2)在无线通信信号系统控制下，列车和地面的可靠信息量增大，列车运行变得更加稳定，且避免了不必要的加速和制动，节约了能源，也让旅客乘车变得更加舒适。

(3)无线通信技术的运用，省掉了大量的地面信号装备，大大减少了设备的安装、维护、修整费用。

(4)无线通信信号系统的适应能力极强，通过软件上的调整就可以使列车的运行速度提高，且能够自动调整运行图，大大的提高了铁路运输管理能力。

(5)无线通信信号系统还可以通过车地间的双向信息通道实现列车的闭锁控。

TBS的问题

(1)高铁信号系统使用轨道电路只能使用较低的信息发送频率，传输环境恶劣，很难让电码的传送速率满足高速铁路的运行速度要求。

(2)TBS通过环线设备和应答器件接受数据信息，列车进行操作可能会有时间上的延迟，可能会给列车的运行造成不良的影响。

(3)轨道间的电缆电线作为车地之间的双向信息通道，虽然传输信息量大，抗干扰能力强，但设备费用较高，且防盗能力很差，一旦丢失，后果严重。

3 无线通信技术在高速铁路信号系统中的应用 微机联锁

无线通信技术在微机联锁方面运用的可行性还需进一步研究，但ATCS中提出，可以将检测到的道岔、信号机闭锁状态发送给主控中心，并利用道旁接口单元来接收主控中心的控制命令，以实现控制一组道岔、信号机动作的目的。另外道旁接口单元可以利用无线信道联系控制中心，通过电缆连接现场设备，从而检测并控制一些辅助的子系统。目前看来，无线通信技术用于微机联锁的现场设备可能会增加一些投资，且大型站场道岔众多，干扰较大，但还是具有较好的发展前景。

集中调度

在调度集中系统中，调度中心职要根据车站到发线占用情况和区段内闭塞分区大概了解列车运行的状况，并根据得到的信息排列进路。但利用TBS，控制系统就能够准确的了解列车运行的位置、速度，并根据沿线的信号系统情况发送列车控制命令，保证列车在最短的实践间隔内高速、安全、稳定的运行。无线通信技术赋予列车与控制中心的双线数据通信，给列车的运行带来了很大的方便，且实现了行车指挥自动化。

中继器

在高速铁路的实际运行中，我不可能在所有的高速铁路中都设这无线通信基站，这样不但增加了设备投资，还使无线通信铁路信号系统失去了存在的真正意义。有了中继器，基站就可以通过中继器接受和发送一些射频信号，从而使基站不仅可以管理基站区域范围内的站区，还能够将管理中继器管理的一些车辆和线路。

提高平交道口的通过效率

为了提高平交道口的防护能力和和通过效率，防止由于无线设备故障造成不必要的损失，主控中心按照时间间隔不断的查询道口的运行状态，并将查询信息及时反馈给接近道口的列车。另外主控中心通过接收的列车位置、速度信息，可以计算列车通过道口的时间，并根据实际情况设定列车的最大允许速度和列车运行线路参考。这样，列车通过平交道口就有了安全保障，而且还大大提高了道口的通过效率。

加强维修处防护

在高速铁路某路段需要进行维修时，维修部门可以通过移动终端将维修点输入到系统中，通过主控中心的传送，列车就可以很好的了解路段情况。在实际的运行中，列车可以根据了解到的维修点信息对列车进行操作，另外在列车接近维修点事，移动终端接受到地面系统的警报信号，以保证列车能够及时在维修段之前停车。

4 总结

随着高速铁路的不断发展，要确保列车的安全，先进的信号系统成了高速铁路运行的重中之重。在高速铁路信息系统中，无线通信的运用仍处于初期阶段，在具体的TBS规划时应充分考虑其与全路运输管理系统的接口，使无线通信技术更充分的运用在高速铁路的发展当中。

参考文献

[1]闵耀兴.我国铁路列车安全控制系统的现状[J].哈铁科技通讯，1997(04).

[2]姚丽娟.我国铁路信号系统的现状与发展[J].铁道通信信号，2003(04).

[3]步兵.基于通信的列车控制系统的可靠性分析方法[J].交通运输工程学报，2001(01).

[4]杨绚，陈德旺，陈荣高.速铁路列控系统主动安全控制的分析与思考[J].铁路计算机应用，2012(08).

作者简介

孙屹枫(1982-)，男，天津市人。中国民用航空大学大学本科毕业。研究方向：铁路信号。

作者单位

铁道第三勘察设计院集团有限公司电化电信处 天津市 300251

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