高铁CPⅢ内业报表一体化处理软件开发及应用_何亚东.pdf

第 卷 第 期 年 月测绘与空间地理信息 ，收稿日期：作者简介：何亚东（），男，四川平昌人，工程师，硕士，年毕业于武汉大学大地测量学与测量工程专业，主要从事大地测量及新型测绘技术研究与应用工作。高铁 内业报表一体化处理软件开发及应用何亚东，程 丕，吴林冲（自然资源部第三大地测量队，四川 成都；成都市勘察测绘研究院，四川 成都）摘要：基于 平台，设计开发出一套高铁变形监测报表数据处理软件，对高铁重点段数据进行模板化报表及数据成果生成，软件功能包括对高差成果数据输出、单次及累计差成果统计、线路上下行路堤纵断面、上下行底板、线路中心底板数据统计、各监测部位变化量时间序列图展示、数据库查询与信息导出功能，实现了内业报表“输入入库查询导出”一体化管理，减少了人工操作的烦琐步骤，提高了内业报表的生成效率，有利于实现数字化高效管理。关键词：高铁；数据库；端口；一体化报表中图分类号：文献标识码：文章编号：（），（，；，）：，：；引 言随着中国高速铁路的迅速发展，铁路检测及建设任务越来越多。在铁路车辆的动力作用和环境温度变化等诸多自然因素的影响下，铁路轨道不可避免地会产生弹性变形，在实际作业过程中特别是运营的高速铁路上，多测点、高频次监测的变形监测，特别是重点段的监测尤为重要。线路两边一般每隔 布设 个 点，在施工建设和运营维护期间均需对 点进行监测，同时在此区间布设若干监测点。针对实际作业过程中对某一重点段的数据监测及报表处理经过长时间的积累后，成为对该段铁路维护的重要参考数据。有必要开发一套数据处理软件，统计分析每期数据变化量，累计形变量，并且以图表形式直观地展示。本文基于此需求，设计开发出了一套高铁变形监测报表处理软件，该软件实现对高铁线路重点段数据报表和成果自动生成，包括高程变形处理模块、平面变形处理模块、监测统计报表模块三大功能设计。随着监测周期的增加，数据量也不断增长，为了对线路数据进行高效、长期的管理，本软件采用数据库存储的方式，便于进行数据统一管理与输出操作。因此，软件具体实现包括了观测高差成果报表输入、数据入库操作、报表生成、散点图展示等功能，形成了内业数据“输入入库查询导出”一体化管理，避免了人为因素导致的统计错误，减少了人干预的烦琐操作，提高了内业成果整理与报表生成的效率，有利于推进测量数据数字化高效管理的理念。利用的技术手段 基于 口的表格操作技术为了对表格进行操作，需采用 组件，该组件使用 技术。能够自动针对某一个 组 件，帮 助 开 发 人 员 生 成 一 个（互调用程序集，后面简称），是一个完全的托管程序集。访问 组件是通过 ，透过 间接地访问到 中的 组件。微软提供的“官方的”按照 的各个组件（、等），分成多个单独的程序集。本文主要涉及的程序集是，在使用过程中需要先引用该程序集，这样就可以非常灵活地读取表格中的数据，使用方式很丰富，能实现针对 点击完成的所有操作，包括对单元格的数据提取、合并单元格、格式设置、调用 宏方法等功能。本文基于 接口函数，封装成适合本项目的软件开发功能需求函数，最终实现报表数据入库、存储、多期数据对比图绘制的功能。数据库技术本文数据源为 数据，在数据库存储上基于 数据库进行数据库表格设计。利用 拥有的报表创建功能能够处理任何它能够访问的数据源，拥有强大的数据处理、统计分析能力，方便直接导入表格模板，处理字段、关系和规则的复杂计算。本文主要用于创建不同用途的表，并基于表格进行相关数据查询功能，涉及的表主要用每期形变点位高程表、高差表、高铁里程对照表、预警信息记录表等。软件功能模块 功能设计高铁变形监测分为沉降变形监测和平面位移变形监测，故软件设计了高程变形监测数据处理、平面位移监测数据处理、监测统计、报表统计 个模块。软件具体功能包括观测成果录入、相邻 点间观测高差成果情况比较、每期数据对比、各纵断面（上下行、中心线）监测情况、累计变化（本月变化、累计变化）合成图绘制、目录更新等功能。功能结构如图 所示。图 软件功能结构图 高程变形处理模块主要包括以下功能：）观测成果录入根据成果表模板及数据监测成果，将本期监测数据的监测成果录入，包括观测日期、监测期数、水准符合路线闭合差、水准线路观测高差表、水准线路高程成果表、观测（监测）点成果表、更改检查日期。）相邻 点间观测高差成果比较将本期相邻 成果录入与上一期的观测高差进行比较，计算本次高差变化量及累计高差变化量、绘制相邻点间观测高差变化态势图（数据标记及大小设置为预定义模式）、更改检查日期。）各纵断面监测情况将各纵断面监测成果录入至相应的纵断面成果表内，并与上期监测成果进行比较分析，判断所有监测点位的本次沉降变形值及累计沉降变形值。主要工作包括将本期监测成果录入至成果表正确位置、填写监测日期及周期、计算本次沉降变形值及累计沉降变形值、绘制纵断面变化态势图（数据标记及大小设置为预定义模式）、更改检查日期。）累计变化合成图绘制将各纵断面监测成果按路堤、底座板及线路中心、轨道板进行合成图绘制，以判断铁路在上下行的沉降是否均匀。主要工作为按要求绘制合成变化态势图，数据为各纵断面累计沉降数据（数据标记及大小设置为预定义模式）。）目录更改根据变化进行目录更改。平面位移监测处理模块本模块主要包括以下功能：）观测成果录入根据数据监测成果，将本期监测数据的监测成果录入，录入的主要数据包括观测日期、监测期数、平面网坐标成果表、观测（监测）点成果表、更改检查日期。）纵断面监测根据成果表模板，将各纵断面监测成果录入至相应的纵断面成果表内。由于监测点至设计的轨道中心线距离计算较复杂，目前为在图上进行距离量取，其为下一阶段的攻克方向。）累计变化合成图绘制将各纵断面监测成果按路堤、底座板进行合成图绘制，以判断铁路在上下行的位移变形是否均匀。主要工作包括按要求绘制合成变化态势图，数据为各纵断面累计平面位移数据（数据标记及大小设置为预定义模式）。）目录更改根据变化进行目录更改。监测统计报表模块一条线路需一个统计报表，记录每处监测地段的每期监测情况，选取底座板监测点为特征点，表征全监测地段的变形情况，在每处每期之后进行填写。此模块主要采用数据库模式，再进行数据分析，并对变形超限监测点进行自动提示，主要包括以下功能：）监测日期本期计划监测日期、本期实际监测日期、下期计划监测日期（根据监测周期计算）。第 期何亚东等：高铁 内业报表一体化处理软件开发及应用）特征点监测月最大变形点：根据成果报表内的上下行底座板的监测成果情况，找出最大的单次变形点，记录变形点点名，计算变形速率（单次变形量 间隔时间）。最大累计变形点：根据成果报表内的上下行底座板的监测成果情况，找出最大的累计变形点，记录变形点点名，累计变形量。结构设计内业形变监测报表采用预先定义模板方式，格式化输入平面和高程监测结果数据文件，通过对文本文件的数据结构块进行优化设计，方便快捷地分类存储。数据结构设计的优劣，直接关系到数据使用效率的高低，良好的模型既可减少数据冗余，又能提高查询速度。软件实现及应用本软件采用成熟的 平台，语言，设计了观测成果录入、数据入库、数据报表生成及报表人性化处理操作等功能模块。报表功能优化处理除了完成设计的功能模块外，为了方便数据分析人员快速浏览异常数据，在生产报告的过程中，优化输出显示功能，通过设置不同阈值，用不同的颜色区别表示，本文用黄色表示超过一倍阈值数据，红色表示超过二倍阈值数据，深红色表示超过三倍阈值数据。软件应用数据库查询功能可根据数据库分类展示出每期数据观测时间，文件信息。通过添加关键字查询条件如点号、高程值、棱镜中心高程、累计高差、观测时间、入库时间等信息，实现单个和批量操作处理，查询结果将以窗口界面的形式呈现。为方便编辑，本文将查询结果以表格的形式列出，由于篇幅限制列举了少部分内容，见表。表 数据库查询结果 序号点号高程（）棱镜中心高程（）观测时间 图 展示的软件生成的 期相邻 高差变化态势对比图，图 中能方便地看出每期沉降数据的变化情况，方便内业人员分析数据并做出判断。图 相邻 高差变化态势图 结束语该软件排除了数据内业整理的复杂烦琐步骤，降低了人工操作的失误，减少了人工判读、比对的步骤，实现了外业数据采集、数据处理、报表生成全自动化处理的一体化作业，大大降低了测量员人工操作失误的概率，提高了内业测量报告的生成效率，保障了成果质量的可靠性。目前，该软件已经在自然资源部第三大地测量队承接的高铁业务中广泛使用，今后也会逐步优化提高，丰富实际需求，解决生产问题，推进自然资源部第三大地测量队信息化建设进程。参考文献：梁华，王成友，蔡宣平新型铁路线路质量实时监测系统的设计与实现铁路计算机应用，（）：周荣实时监测技术在运营高铁路基变形监测中的标准应用中国标准化，（）：马俊，郑健高速铁路 平面网复测若干技术问题探讨测绘地理信息，（）：张鹏飞轨道控制网在地铁隧道施工测量中的应用科技创新与应用，（）：，郝广明既有高速铁路路基变形监测技术应用探讨北京测绘，（）：朱之贞，张元，胡建民，等 快速编写 外接程序通讯世界，（）：王玲基于 的 自动阅卷系统的功能与实现微型电脑应用，（）：，赵秀飞搭建财务数据分析模型及模型应用 基于 数据库和 电子表格中国商论，（）：郝丽娜使用 构建小型标准管理系统铁道技术监督，（）：编辑：姚正明（上接第 页）张书华，刘云生，张梅 利用 影像测制 地形图 城市勘测，（）：雷红涛 基于 的山脉线提取及地貌类型判别方法研究西安：西安建筑科技大学，王飞飞，郭庆丰，宋威 农村集体土地确权地籍测量中测绘新技术的运用 中外企业家，（）：冯伟，杨小伟，蔡勇 技术在全国第二次土地调查地籍测量中的应用 科技信息，（）：赖志礼 地籍测量中土地等级的划分 北京测绘，（）：钟理韬 基于 平台的土地整治三维可视化辅助设计研究南昌：东华理工大学，编辑：张 曦 测绘与空间地理信息 年