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CPIII测量

在高速铁路勘测、施工、运营维护三个阶段的平面、高程控制测量采用统一的基准。即采用CPI为基础平面控制网，二等水准网为高程控制网。平面坐标系采用工程独立坐标系，并引入国家坐标系，边长投影在线路设计平均高程面上，变形值不大于10mm/Km。高程采用国家高程基准。
平面控制测量等级：
CPI基础平面控制网，为三个阶段提供坐标基准。
CPII线路控制网，为勘测、施工提供平面控制基准。
CPIII基桩控制网，为铺设无砟轨道和运营维护提供平面控制基准。
三级控制网之间的相互关系：
高程控制测量等级：二等水准高程控制网，为三个阶段提供高程基准。
CPI、CPII测量方法：CPI沿线路走向，每4千米一个或一对点，按铁路B级GPS测量要求施测。基线边方向中误差不大于1.3″，最弱边相对中误差1/170000。CPII在CPI的基础上采用GPS测量或导线测量方法施测。点间距离600～800米。GPS测量按铁路C级要求施测。导线测量等级为四等。测角中误差2.5″，相对闭合差1/40000。
CPIII平面测量采用自由设站边角交会法测量，500～1000米与CPI、CPII控制点联测。CPIII高程测量采用精密水准测量。
CPIII控制网布设：CPIII控制点布设在轨道两侧（CPIII测点墩、接触网杆、防撞墙、隧道壁上），每隔50-60米布置一对CPIII点。每隔两对CPIII点中间布置自由设站点，相邻自由设站点相隔100-120米，在设站点上对前后各三对CPIII点（共12个CPIII点）进行边角观测。这样，每个CPIII控制点都有三个测站对其进行边角观测。
图 CPIII平面控制网
CPIII高程控制网点位和CPIII平面控制网点位相同，采用同一埋设标志件。相邻两对CPIII点构成闭合环，每隔2-3Km附合到二等水准点上。
图CPIII高程控制网
CPIII平面控制网观测采用带自动照准功能的高精度全站仪，在自由设站点上对CPIII点上的棱镜进行方向、边长观测。一般观测测站前后各三对CPIII点（共12个CPIII点）。当附近有高级控制点时，需对其进行方向、边长联测，这时就有13个观测方向，一般观测3-4个测回。
CPIII平面控制网观测限差为：方向观测法半测回归零差不大于6″，一测回内2C较差不大于9″，同一方向值两测回较差不大于6″。距离和方向同测，半测回、测回间距离较差不大于2mm。
观测标志要稳定；观测时尽量避免施工干扰，必要时应停止其它施工；视线不要贴近建筑物，以减弱视线的折光影响；棱镜内不能有任何遮挡，观测其间视场空气介质要均匀；特别注意棱镜的安置，棱镜反射面要垂直于观测视线。联测已知点时，基座棱镜应仔细对中。
导线法建立CPIII的优缺点：导线法建立CPIII，其优点是简单，易实现。但点位可靠性差，点位的变动不易发现。利用不同导线点放样轨道时，可能出现较大的误差。放样轨道时，测站位置不灵活，只能架设在导线点上，同时会带来仪器对中误差。
CPIII边角交会控制网测量特点：CPIII控制点上不架设观测仪器。CPIII控制点的不埋石，只设测量标志，安置专用棱镜。CPIII在路基上两侧，每隔60米一对点，点位误差分布均匀。
按CPIII用自由设站建立轨道测量测站点，精度高，测量轨道的位置有较好的一致性。在相邻的一些CPIII点中，个别点的变动可在自由设站时及时发现，并可更新坐标。

CPIII控制网最弱点位于两高级控制点（CPII）的中间CPIII点上，根据自由设站边角交会坐标推算原理最弱点在垂直线路方向上的误差可参照导线测量的精度计算。

CPIII控制网在数据处理时，对于观测值的检验和已知控制点可靠性的检验是CPIII自由设站边角交会控制网数据处理研究的关键。
图 CPIII控制网的数据处理
CPIII自由设站边角交会控制网计算采用间接观测方向平差计算，进行方差分量估计确定方向、边长两类观测值的权比。由已知点、观测方向和边长结算设站点和CPIII点的近似坐标，列出观测方向和边长的误差方程式，组成法方程式，平差计算和方差分量估计同时进行，解算坐标改正数。
观测值的检验：
1、边内四边形角度检验
2、边外折迭四边形角度检验
3、边内四边形边长检验
根据已知点和观测值，先假定一个已知点到联测的自由设站点的坐标方位角，计算各点的假定坐标。再根据已知点坐标进行各点的坐标转换，即可得到各设站点和CPIII点的概略坐标。 间接平差以待定点的坐标平差值作为未知参数，根据方向观测值和边长观测值建立方向误差方程式和边长误差方程式，然后按最小二乘原理计算待定点坐标平差值，进行精度评定。为了较合理的确定两类观测值（方向、边长）的权比，可采用方差分量估计，即两类观测值的验后定权。
轨检小车
轨检小车是根据预先输入的设计线型能够自动检测线路中线位置、轨顶高程以及轨距、超高等轨道静态参数，并自动进行记录整理的轻型轨道检测设备。
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1. 概述
　　根据预先输入的设计线型能够自动检测线路中线位置、轨顶高程以及轨距、超高等轨道静态参数，并自动进行记录整理的轻型轨道检测设备。
　　对于高速铁路长轨铺设、精调和后期维护有着重要意义。
2. 主要产品（国外进口）
2.1 德国 GEDO CE
GEDO CE轨检小车其成熟稳定的测量系统，适用于双枕块式无砟轨道精调（如雷达 2000，旭普林手动施工）、道岔铺设、长轨铺设、联调联试、公务养护等铁路上的工程项目。GEDO CE轨检小车使用方便快捷，操作简单，人性化程度高，是铁路建设与养护过程中必不可少的好帮手。
　　北京寰铁测绘技术有限公司（HRTS）作为Sinning公司在中国的唯一战略合作伙伴，成功的将GEDO CE轨检小车引入中国，并广泛的应用于中国高速铁路建设，其中包括：京津城际、郑西客运专线、武广客运专线、温福铁路、合武铁路、宜万铁路、甬台温铁路、太中银铁路、京沪客运专线、哈大客运专线等项目。
　　GEDO Vorsys是GEDO 轨道测量系统家族中一个非常完善的解决方案，在欧洲铁路行业已得到广泛　应用，其功能是都线路数据进行快捷采集，得到设计值与测量值之间的偏差，通过软件分析出最优的起道量、拨道量数据，以数字化的方式传给捣固机，同时设计捣固作业方案，指导捣固机精确作业。
2.2 瑞士安博格

　　该产品瑞士安博格生产，分为GRP 1000 / GRP 3000 / GRP 5000等系列。
　　各型号产品规格及技术参数请参考： 力铁轨道技术股份有限公司官方网站。

　　2.2.1 GRP1000 轨检小车
　　 安伯格GRP1000 轨检小车主要用于轨道几何形状测量，通过内置的轨距测量、超高测量和里程测量的传感器进行测量作业；同时利用LEICA 全站仪和自带棱镜来确定轨检小车的位置，以提供轨道上每一个测量点的绝对坐标和轨道参数。
　　GRP1000 可提供轨道几何测量的综合报表，用户可自定义报表的输出内容，比如轨道中线坐标、左右轨绝对位置偏差、轨距、超高等几何参数。
　　GRP1000 的优势
　　1、全套设备自瑞士进口质量有保证，精度满足铁道部对国内新建客专的要求。
　　2、配置日本松下军用型笔记本电脑，防尘、防摔、防水；可供现场采集数据亦可作为后期数据处理及输出报表使用。
　　3、软件已汉化，并有多种其它国家语言可供选择。
　　4、提供3 种不同的软件（软件界面后附），可满足并提升轨道精调的效率及正确性，进而达到节省成本的目标。
　　GRPwin 软件：现场测量控制及数据采集。
　　GRP SlabRep 软件：轨道调整量试算及报表输出。
　　DTS 专用轨道精调软件：轨道调整量分析及指导，并可对调整量进行统计及报表输出。
　　5、优质的售后服务：本公司派遣售后服务工程师前往瑞士安伯格公司培训，并经历了京津城际、武广客专、沪宁城际、沪杭客专、京沪高速、温福客专、宜万客专、石太客专、甬台温客专及达成铁路等项目的磨练，有丰富的现场经验，足以应付各种突发状况，给客户提供最佳的售后服务。
　　6、备品充足：本公司备有库房存放充足的备品，提供用户快速的售后服务。
　　7、市场占有率最高：GRP1000 是目前国内销售量最多的轨检小车，销售量远超过其它任何进口或国产的单一品牌，市场占有率达60%以上。
　　8、拥有高速道岔测量的经验，参与了京津城际、武广客专、沪宁城际等铁路高速道岔的施工。
　　2.2.2 GRP VMS（GRP轨道快速测量系统）
　　安伯格GRP VMS采用基于绝对控制的相对测量原理，将绝对测量和相对测量完美结合在一起，更加高效的利用cp3，可以在保证精度的前提下，极大提高测量效率。
GRP VMS系统应用于新建龙厦铁路
　　该系统由数据采集小车和卫星小车组成，数据采集小车除了集成了
　　里程、超高和轨距传感器还安装了控制点测量仪，可以测量轨道到
　　控制点的横距和垂距。卫星发射小车上安装一台具有目标自动跟踪功能
　　的全站仪，全站仪使用自动调平基座，不需手动调平，可节省大量时间。
　　两个小车之间使用无线通讯装置进行通讯。
　　产品经过德国市场检验，有成熟业绩，在国内京津测试三次，沪宁、昌九都进行了测试，在汉宜、龙厦得到应用。软件成熟，容易上手，北京基地用户已经能自行操作软件。
　　右图为GRP VMS应用于新建龙厦铁路。
　　GRP VMS的优点
　　1、支持精确捣固法，可以输出每个轨枕的起拨道量。传统方法相隔5m或10米采集一个点，两个之间采用线性内插不能反映轨道真正的变化，会增加大机作业次数。

　　2、直接将起拨道量导入到捣固机里面，大机自动化作业，实现“人机网”有效结合，提高作业效率。
　　3、系统相对精度高，对保证轨道的平顺性非常有帮助，非常适合于有砟轨道捣固测量。
3. 主要产品（国内自主研发）
　　自我们国家大力建设高铁以来，在引进国外产品的基础上，国内一批优秀的企业通过积极吸收、消化、学习、改进，自主设计研发了多种型号的轨检小车，为国家节约了生产成本，主要有：
3.1 日月明
　　该产品由江西日月明实业有限公司生产、推广及销售。
3.2 TRIG1000铁路轨道检测仪
　　该产品是铁道部科技研究开发计划课题“高速铁路精密测量控制技术实验研究”（合同编号2008G031-16，课题负责人为铁三院王长进总工)课题的子课题成果，课题中郑州辰维科技股份有限公司负责 “轨道板铺设和轨道检测技术” 子项目的研究开发。
　　该产品由郑州辰维科技股份有限公司负责推广与销售工作。
3.3 南方高铁轨检系统
　　该产品由广州南方高速铁路测量技术有限公司生产、推广及销售。
3.4 悦诚
　　该产品由长沙悦诚科技有限公司生产、推广及销售。
3.5中铁咨询轨道检测系统
　　中铁工程设计咨询集团有限公司始建于1953年2月，前身是铁道部直属五大设计院之一的铁道部专业设计院，2004年7月1日重组改制，注册为现名。是集工程勘察、工程设计、工程咨询、工程监理、工程总承包和科研开发于一体的大型综合勘察设计咨询企业。集团公司为世界500强企业——中国中铁股份有限公司的全资子公司，集团公司总资产16.84亿余元，注册资本32986万元人民币。集团公司及所属子公司现有员工2074人,大专以上学历人员占员工总数的75%，拥有各类专业技术人员1790人，中级以上专业技术人员1000余人,享受国家政府津贴、省部级专家和拔尖人才人员43人，取得国家各类注册执业资格人员520人。专业构成涉及交通运输、建筑、土木、地质、测绘、电气、通讯、机械、自动化、环境、矿产、冶金、工程经济、电子信息等十余个门类三十余个专业。
　　产品特点：
　　自动测量线路坐标、高程、轨距、水平等轨道几何状态参数；
　　自动分析计算线路中线坐标、左右轨坐标、左右轨面高程、轨向、高低和扭曲等几何状态参数；
　　根据线路测量数据进行轨道调整量分析计算；
　　自动进行轨道平顺性评价分析和评定结果的统计；
　　自动进行结果的报表输出。
　　适用范围:
　　1、轨道几何参数测量
　　静态检测客运专线轨道的几何状态。可以测量轨道的中线坐标、轨面高程、轨距、超高、里程、扭曲 等参数；并在以上参数的基础上，自动计算出轨道的轨向、高低等平顺性指标。
　　2、轨道调整量计算
　　基于测量的轨道几何参数，计算并优化轨道的平面和高程调整量，指导精调施工作业，优化轨向、高低、轨距、水平/超高等平顺性指标。

　　3、轨道维护
　　准确查找出需要进行维修的里程点，灵活有效地测量当前轨道线型和几何参数，并与标准设计进行比较，自动生成校正数据列表。对于有砟轨道捣固车可根据生成的数据报表自动进行捣固施工。
　　该产品已在京沪高铁、京石高铁、石武客专、沪宁城际、沪杭客专、合蚌客专、津秦客专、哈大客专等多条线路广泛使用。2011年7月北京铁路局为京沪高铁运营维护购置多台中铁咨询轨道检测系统。
中铁咨询轨道检测仪
联系方式：北京市丰台区广安路15号中铁咨询大厦513室。
：GRP1000轨检小车主要用于轨道几何形状测量，通过内置的轨距测量、超高测量和里程测量的传感器进行测量作业；同时利用莱卡全站仪和自带棱镜来确定轨检小车的位置，确定轨道上每一个点的绝对坐标和轨道参数