一、铁路线路测量平面坐标系选择的探讨（论文文献综述）
王乐[1]（2021）在《线结构光钢轨轮廓全断面测量技术研究》文中研究表明线结构光钢轨轮廓全断面测量技术基于三角测量原理,通过结构光传感器获取钢轨的轮廓数据,并与标准钢轨轮廓配准,从而得到被测钢轨的垂直磨耗量和侧面磨耗量等参数,这些参数不仅可以用来掌握钢轨的服役状态,也可以指导钢轨打磨作业,是铁路运营维护的重要手段。该测量技术具有高速、高精度和非接触的特点,是国内外钢轨廓形动态检测的主流方式。然而,在现场应用中,由于成像质量易受干扰、系统标定误差、轮廓拼接误差和曲线段轮廓测量误差等因素的存在,影响了钢轨轮廓测量精度,因此,降低这些因素的干扰,实现钢轨轮廓全断面的高精度测量是本文的研究重点。本文的主要内容和创新成果如下:（1）针对铁路钢轨轮廓全断面测量系统仿真研究领域的空白现状,提出了基于Zemax的钢轨轮廓全断面测量系统仿真模型。从图像采集模块、系统标定模块和轮廓测量模块三个角度依次建模。该仿真模型具备图像采集功能、系统标定功能和钢轨轮廓全断面测量功能,能够准确模拟线结构光钢轨轮廓全断面测量过程,可以用于钢轨轮廓全断面测量的相关问题分析、实验验证和结果预测,为钢轨轮廓全断面测量系统的精度提升和可靠性评估提供了理论支撑。（2）针对现场应用中钢轨激光断面图像局部曝光异常问题,将偏振成像技术应用到钢轨轮廓测量系统中,提出了基于偏振融合的钢轨轮廓全断面成像方法,对钢轨轮廓全断面成像系统进行优化。通过光条信度评价构建了偏振分量图像融合算法,融合图像有效消除了钢轨激光断面图像出现的局部过曝和局部欠曝现象,图像质量得到明显改善。该方法有效克服了局部曝光异常问题对光条中心提取结果的影响,有利于提高复杂工况尤其是钢轨打磨后廓形检测精度和稳定性,确保廓形分析、对比以及评价的有效性,为提升钢轨轮廓全断面测量精度奠定了基础。（3）激光平面姿态缺乏有效评估方法,包括无法评估激光是否共面安装,以及激光平面与钢轨纵向是否垂直安装,这两种情况均会在系统标定时引入误差。针对前者,提出了基于平面靶标的激光平面可视化调整方法和基于平面靶标的钢轨纵向参数标定方法。通过三个平面靶标实时获取钢轨两侧激光平面的姿态信息,并通过平面法线夹角和平面距离构建激光共面评估方法,指导两个线激光器的共面调整操作。针对后者,通过平面靶标紧贴钢轨表面的形式获取钢轨纵向的方向向量,并利用钢轨纵向和激光平面法线的相关性建立激光平面与钢轨纵向的垂直度评估方法。通过这两个方法,将激光共面调整和组件安装等标定准备环节,从原来的具有精度低、实时性差和主观性特点的肉眼评估提升到具有精度高、实时性强和客观性特点的计算机视觉评估,从而降低了系统标定时引入的标定误差。该方法为钢轨轮廓测量系统的精度提升和可靠性评估提供了理论依据,为后续的测量系统标定和误差修正工作奠定了基础。（4）针对激光不共面安装导致的钢轨轮廓测量误差,提出了基于投影变换的激光不共面误差修正方法。利用钢轨纵向参数和世界坐标系原点建立与钢轨纵向垂直的辅助平面,通过将钢轨两侧半断面轮廓投影到辅助平面上,完成激光不共面误差修正。该方法在保证钢轨轮廓全断面测量精度的前提下,不需要钢轨左右两侧激光平面精确共面,只需大致对齐即可,大大降低了组件加工精度要求和现场安装环境要求,避免了现场繁琐、费时的激光平面精调过程。（5）为了解决曲线段钢轨轮廓测量误差较大的问题,提出了两种误差修正方法,分别是基于虚实结合的钢轨轮廓测量误差修正方法和基于双线结构光的钢轨轮廓测量误差修正方法。在第一种方法中,利用实际测量轮廓和辅助平面姿态参数生成虚拟钢轨,由虚拟钢轨与实际钢轨的重合度构建优化目标函数,求解最优辅助平面,将实际测量轮廓投影到最优辅助平面上,完成轮廓修正。在第二种方法中,利用第一激光平面实际测量轮廓和辅助平面姿态参数生成虚拟钢轨,并利用第一激光平面和第二激光平面的实际测量轮廓和两个平面姿态参数生成辅助钢轨,由虚拟钢轨和辅助钢轨的重合度构建优化目标函数,求解最优辅助平面,将实际测量轮廓投影到最优辅助平面上,完成轮廓修正。两种方法从三维的角度得到了与钢轨纵向垂直的平面,为钢轨轮廓测量误差分析与修正相关方面的研究工作提供了一种新的解决问题的思路。
任洁[2]（2020）在《GPS-RTK技术在既有铁路高程勘测中的应用方法研究》文中提出既有铁路的养护维修需要高效、高精度的测量技术支持,GPS-RTK技术以其高精度、高效率、全天候的测量优势已在铁路设计、施工及运营的各个阶段广泛使用。但受制于其水准测量精度,在既有轨面高程测量过程中还不能得到充分应用,如何将动态RTK技术与周边水准点的分布相结合,设计相应的空间拟合算法,实现其在既有线测量中的应用对于提高既有轨道的测量效率具有十分重要的作用。为此,论文主要进行以下几个方面的研究工作。1)设计不同作业模式的现场施测方案,分析不同作业模式的数据吻合性选取某专用线作为试验线路,分别采用全站仪、水准仪、GPS及三维激光扫描设备进行线路测量,并对不同作业模式获取的线路测量数据进行对比分析。可以发现,GPS测量数据与全站仪、三维激光测量获取的线路平面位置具有较好的吻合度,但在高程测量方面与水准测量结果的吻合性不足。2)研究不同控制条件下GPS-RTK测量高程数据的拟合精度问题以实测的线路左右股GPS-RTK测量高程数据为研究对象,对应点位的水准测量数据作为基准,研究不同控制条件下的高程拟合精度问题。分别采用平面拟合及二次曲面拟合模型,引入14个控制点,进行高程拟合精度分析。通过残差和内外符合精度对比分析发现,在引入一定的控制条件下,采用二次曲面模型进行GPS高程数据拟合可满足既有铁路高程勘测要求。3)研究GPS-RTK与无人机配合的既有轨道复测方法以敦格铁路作为试验段,设计全站仪、GPS-RTK与无人机相互配合的既有铁路勘测方法,以GPS-RTK技术获取主要控制点的平面及高程信息（全站仪测量数据作为参考基准）,结合提取的实景三维和轨道特征数据,采用一种自动选取不等间隔控制点算法,研究不同控制点数条件下的无人机测设精度,对综合应用无人机与GPS-RTK技术进行既有轨道测量提供一定的参考建议。
蒋承明[3]（2020）在《基于坐标法和最优化理论的铁路线形拟合整正的方法研究》文中指出近年来,随着国家“一带一路”战略的深入推进,国民经济蓬勃发展,铁路交通运输在经济发展中扮演了重要的角色。然而,在自然环境、列车动力的作用下,铁路轨道的几何形位会发生一系列的变形,尤其是永久变形的积累超过一定限度,就会酿成重大的安全隐患,严重危及铁路行车安全。特别在传统轨道结构的三大薄弱环节“曲线轨道、道岔、钢轨接头”,永久变形更容易累积。曲线轨道,作为铁路曲线的三大薄弱环节之一,对列车行车安全、行车平顺有着尤为重要的影响。在自然环境、机车车辆作用力的作用下,经过一段时间的运营,曲线轨道的几何形位就会发生一系列的变形累积,特别是永久变形的累积,若是不及时维修,就会严重危及行车安全。线路大修具体是基于线路损耗状态以及交通运输的实际需求,周期性且有目的的检修损耗线路区段及其设备,调整轨道几何的几何形位,改善纵断面设计,以保证行车平稳和安全,提高铁路的通过能力和运输能力。为此,本文主要针对坐标法铁路线形整正、线形分段方法、拟合方法以及优化方法做出分析探讨,具体研究内容以及所得到的结论包括下述四点:（1）基于坐标法进行线路平面的重构设计,首先通过Excel处理所有测点的曲率;并绘制曲率图,基于曲率的图像的变化得到大致分界点,然后应用Fortran进行编程处理,得到直线和曲线的分界点。（2）通过最小二乘法对直线进行拟合,初步确定出相应直线间的转角,进而在拟合的直线间进行曲线的选配。（3）坐标法在EXCEL中的计算,通过进行坐标转换,计算需要的相关参数,初次计算拨距,以拨距绝对值的和,拨距的平方和为目标函数,半径与缓和曲线段数为目标函数,规划求解,寻求最优半径与缓和曲线段数组合下点的拨距值。（4）通过程序对选配的曲线优化,得到精确地ZH和HZ点,通过添加约束条件,使得拨距的绝对值和或者拨距的平方和在满足约束的情况下达到最优。使用网格法在程序中多次迭代,寻找出最优曲线要素,选配出设计曲线。
李文涛[4]（2020）在《基于结构光立体视觉的轨道磨耗测量研究》文中研究表明列车速度和轴重的不断提升将导致轨道磨耗加剧,如不及时检测并维护将引发列车脱轨等事故,严重影响铁路运输安全。随着我国高速铁路里程的迅速增长,对钢轨状态采用人工巡检和手工测量的方式因工作量大、效率和精度低等缺点,很难满足铁路现场维护的需求。如何精确快速检测轨道磨耗,掌握其损伤规律和磨耗变化,对轨道进行及时维护以延长使用寿命,避免安全事故发生,已成为铁路工务部门急需解决的难题。在此背景下,结构光测量技术因其非接触、精度高和测量数据丰富的优势被运用于轨道磨耗测量以替代传统手工方式。通常轨道磨耗发生在钢轨、辙岔、尖轨等不同部位,分为垂磨、侧磨、波浪磨耗等不同类型。钢轨铺设量大、分布广且结构简单,可通过获取钢轨轮廓来测量磨耗;而辙岔、尖轨等复杂结构部件和波浪磨耗通过二维断面轮廓难以定位,无法准确测量磨耗,需获取其三维形貌。本文根据结构光视觉测量特性,将线结构光视觉测量技术运用于钢轨全轮廓磨耗的动态测量,将面结构光视觉测量技术运用于辙岔、尖轨等复杂结构和波浪形磨耗测量。线结构光钢轨全轮廓磨耗双目视觉动态测量的精度容易受环境光照、现场标定、测量过程中振动及与标准模型误差分析的影响;而利用面结构光立体视觉对轨道三维形貌磨耗测量的难点在于测量点云数据预处理和与标准三维模型的对比分析。为利用结构光视觉测量技术精确测量轨道磨耗,本文主要研究内容如下:（1）为了实现线结构光双目视觉测量系统在铁路现场的标定,提出了一种基于自由平面靶标的高精度标定方法,是准确获取钢轨全轮廓的基础。铁路现场不便于调节设备,因此基于自由平面靶标实现系统标定。通过获取光平面与多个不同位置棋盘格平面靶标相交产生的特征点,拟合出光平面在钢轨两侧摄像机坐标系中的空间位置,然后将两侧摄像机测量的钢轨单侧轮廓统一到同一坐标系,从而获得钢轨断面全轮廓。因摄像机自身光敏特性以及外界因素影响,导致钢轨左右两侧轮廓会发生微小的偏差。根据两侧钢轨轨头踏面轮廓相同特征,实现钢轨断面全轮廓数据融合。（2）研究了线结构光视觉测量系统中钢轨光条轮廓亚像素中心精确快速提取方法,通过系统标定参数将其转化为钢轨全轮廓数据。铁路现场环境光以及轨头光亮带会影响钢轨光条轮廓图像质量,因此采用相机自动曝光法保证钢轨图像质量,同时使光条轮廓占据图像中一定量的像素点,在此基础上提取光条亚像素中心。为保证钢轨光条轮廓中心亚像素提取的精度和效率,提出图像动态阈值分割和Hessian矩阵相结合的提取方法,提高测量对环境的适应性,提升图像处理速度。（3）研究了线结构光视觉测量系统动态测量过程中,轨道检测车振动可能引起的钢轨磨耗测量误差,从硬件设计和测量算法上消除该影响。轨道检测车振动导致光平面偏转,测量的钢轨全轮廓会相对垂直断面发生横向和纵向拉伸,若与标准二维钢轨轮廓对比得到的磨耗值将产生误差。在硬件上通过弹簧压紧装置动态调整,使检测小车测量单元始终贴靠于钢轨侧面;测量算法上将测量的钢轨二维全轮廓数据引入三维空间,与标准钢轨三维模型进行对比。采用测量钢轨两侧轨腰小圆弧圆心作为初始配准基准,利用轨腰轮廓作为精确配准基准,实现测量钢轨全轮廓与标准钢轨三维模型精确对齐。最终将测量钢轨全轮廓投影到垂直于钢轨纵向的平面测量磨耗,能够有效消除测量过程中振动引起的光平面偏转问题。（4）研究了面结构光视觉测量系统获取的轨道原始测量点云预处理,检测数据与标准模型精确配准分析。轨道原始点云数据往往伴随大量噪声点并且数据量大,因此采用欧式聚类分割消除噪声点,然后采用基于曲率的点云自适应采样,在精简点云的同时保留点云细节特征,完成数据预处理。轨道三维磨耗测量是将测量三维形貌与标准三维模型进行对比分析,采用主成分分析法和最近点迭代法相结合的精确配准算法,与常用配准算法相比提高了精度和效率。（5）深入研究了线结构光双目立体视觉测量,实现钢轨全轮廓磨耗动态测量。在理论研究的基础上,设计并制造了线结构光双目立体视觉测量系统,在待检钢轨上推行轨道检测车获取钢轨断面全轮廓磨耗状况。对于道岔等复杂结构及钢轨波浪磨耗,则通过设计并制造面结构光立体视觉测量系统,以静态测量方式获取轨道三维形貌点云,实现轨道三维磨耗测量。通过理论研究和多次现场试验,实现了线结构光双目视觉测量系统对钢轨全轮廓磨耗的快速、动态测量和面结构光立体视觉测量系统对道岔辙岔、尖轨磨耗的三维测量以及工务测量参数提取,验证了结构光视觉测量系统的可行性和实用性,为轨道磨耗测量提供新的技术手段。
贾伟[5]（2019）在《铁路高斯投影与方向自适应投影的转换》文中提出《高速铁路测量规范》中规定,高速铁路工程测量平面坐标系应该采用工程独立坐标系统,在线路轨面投影高程面上平面坐标系的投影长度变形值不宜超过10mm/km。为了达到规范限差要求,设计单位一般采用高斯投影的方式,将铁路线路投影为若干有重叠带的工程独立坐标系。这种投影方式在一定带宽上可以满足限差要求,但是对于长大线路的高速铁路而言,过多的的分带容易造成数据的冗余以及重叠带搭接过程中带来的横向偏差过大的问题。为了更好的满足高速铁路轨道高平顺性对投影方式以及数据处理的精密要求,有学者提出了利用方向自适应投影方式来对整条铁路线路进行投影。方向自适应投影是一种类似于斜轴墨卡托投影的投影方式,基本思想是在测区范围内,用地球椭球参数,以测区控制点拟合投影中心线来进行投影,根据线路的走向自动优化投影中心线。这种投影方法可以使上千公里的铁路线路仅用一个投影带,彻底解决了铁路线路由于过多的高斯投影带所带来的不利影响。方向自适应投影在整条长大铁路线路采用同一高程面投影,完成统一的单值平面坐标系统。为实现高斯分带投影的铁路线路坐标与统一的单值平面坐标换算,本文通过四参数坐标转换,使交点在高斯分带投影的坐标与方向自适应投影坐标相互换算,同时考虑不同投影面高程的影响,对曲线综合要素进行改正。推导了坡度表元素在高斯分带投影和方向自适应投影坐标系下的相互转换关系。基于方向自适应投影,推导了变坡点、任意轨道检测点在平面里程和轨面空间里程之间的相互转换关系。最后,编程实现了方向自适应投影与高斯投影坐标里程相互转换的相关功能。通过具体的工程实例,验证了软件算法的正确性,同时验证了基于同一投影高程面的方向自适应投影相较于高斯分带投影而言的优越性,证明了建立单值平面坐标系统在数据处理以及运营维护管理方面的优势。
郑小江[6]（2019）在《60钢轨和9号道岔尖轨光学测量精度及廓形参数研究》文中研究说明随着铁路不断提速,对铁路轨道的检测要求日益提高。作为铁路轨道组成件的钢轨和道岔直接与列车车轮接触,其安全性非常重要。目前,国内铁路轨道仍然以手工检测为主,存在检测精度低、效率低、数字化管理性差等缺点。一般情况下,一种传统检测工具只能检测一个对应的参数,且多为平面性检测,效率和精度均较低。近年来,信息技术快速发展,机器视觉技术在检测领域得到广泛应用。机器视觉技术用于铁路轨道检测,不仅精度得到保证,也提高了效率,还可以获得大量轨道轮廓数据,便于后期的数字化管理和数据挖掘。因此,基于机器视觉的三维检测技术用于铁路轨道检测参数的研究具有重要意义。本文对光学三维测量技术进行了较为深入的研究,针对自主研发的轨道光学三维检测系统,分析了影响光学三维测量系统测量精度的多种因素,包括:标定板拍摄次数和环境光照对标定精度的影响、点云拼接精度对三维轮廓的影响、点云滤波尺寸对点云轮廓精度和钢轨及尖轨测试点云长度对ICP配准精度的影响等。同时研究了60轨和9号道岔尖轨廓形参数,拓展了钢轨和尖轨断面检测参数,如:钢轨轨顶磨损深度、轨头最大磨耗等。完成了检测参数沿轨道纵向的变化曲线,并实现了断面廓形参数可视化。针对研究内容,先后在实验室和现场进行了铁路轨道测量试验。分析了传统测量方法和自主研发的测量系统的数据,结果表明自主研发的测量系统的测量数据更贴合铁路轨道实际情况,获得了较为理想的检测精度,满足检测标准,该方法具有优越性。
阮启菊[7]（2019）在《钢轨磨耗实时检测方法研究》文中提出当前我国主要采用接触式的检测方法检测钢轨轮廓,这种检测方式的工作量大、效率低、工作环境差和国外先进检测方式还存在着较大差距。为了缩小我国钢轨轮廓检测方式和国外检测方式之间的差距,应提升我国检测方式的工作量和效率。为此,本文在钢轨磨耗检测法的基础上,指出了采用激光传感器将其所采集到的轮廓数据,传输到钢轨基准的坐标上,采用该方法可以更好的检测钢轨轮廓的磨耗情况。基于此点,本文对钢轨磨耗实时检测的方法进行的深入的研究。笔者在写作本次论文的过程中查阅了有关钢轨磨耗方面的有关文献,并将其应用到本文的研究论述当中。同时运用定性分析法,深入论述了针对本文研究过程中所涉及的钢轨磨耗检测法等方面的理论内容,并对相关内容做出相应的总结与归纳,进而对全文的研究,提供一定的现实条件与理论依据。通过标定法的使用,可以对钢轨轮廓磨耗的情况,进行实施的检测。由于在进行外部标定的时候,对定标板的清晰度,有着严格的要求,所以定标时能够对曝光的大小进行调节,一直到可以清晰的发现定标板上的数字。也能够在相机的控制面板当中预先设置曝光的大小,进而便于对曝光的大小,做出相应的调节,并以检测精度和速度为指标来衡量系统的性能。同时通过数据监测与计算得出的每个钢轨磨耗图像的平均检测时间为20.24m/s,和检测的平均数量是95.5,即检测精度为95.5%。由于图像高度是480个像素和照相机分辨率为1mm/线路,耗时的转换被测量车速约为:同时,根据上述计算,可以基本满足普通铁路轨面伤损的实时检测要求。
吴维军[8]（2018）在《基于免置平车载全站仪的高速铁路无砟轨道精测方法研究》文中研究表明为保证列车运行平稳、安全和舒适,铁路线路静态几何状态的精确测量和精确调整至关重要。目前,我国高速铁路无砟轨道的精调测量主要采用以轨道测量仪为代表的绝对测量,其坐标定位控制和长波平顺性控制等能力得到普遍认可,但其短波平顺性控制精度不足、需逐枕测量导致测量效率低下等问题饱受诟病。因此,也常辅助采用以轨道检查仪为代表的相对测量,其坐标定位控制能力缺失,但其优异的短波平顺性控制能力却能为绝对测量提供很好的补充,且测量效率很高。因此,绝对测量、相对测量二套系统各有所长,有一定的互补性,但二套系统独立工作,测量作业的工作量大,且信息融合度低,探索和研究同时具有高精度的坐标定位控制和高精度的长、短波平顺性控制能力的“相对+绝对”一体化快速测量型轨道精测方法和仪器,是我国高速铁路轨道精测精调的需要和发展方向。本文以离散傅里叶变换（DFT）和离散傅里叶逆变换（IDFT）为核心进行数据处理和分析,论证了对轨道绝对测量的坐标定位数据和相对测量的惯性轨迹数据进行信息提取和信息融合的可行性,并以此为基础,提出基于免置平车载全站仪的轨道精测总体方案:将全站仪安装于具有相对测量功能的轨道检查仪上以实现“相对+绝对”测量系统在机械、电子、软件、信息及操作作业的一体化,建立全站仪免置平测量与设站算法模型以实现全站仪随小车移动后站点位置和姿态的高精度、高效率免置平测量,并以其设站点为小车特征点,结合小车姿态测量信息实时计算轨道中线定位测量成果,作为对轨道检查仪相对测量惯性轨迹的坐标约束边界条件,完成对轨道沿线各处内外部几何状态的测量。基于免置平车载全站仪的轨道精测方法主要研究内容包括:1)车载全站仪站点位置和姿态的求解是该轨道精测方案的核心,也是后期进行轨道中线定位数据计算、惯性轨迹坐标约束的基础。工程上,对于全站仪站点位置和姿态的求解（全站仪设站）的传统方法都是以全站仪置平为工况前提实现的,算法模型简单、成熟、稳定,中外全站仪厂家仪器内置的测量软件、全站仪测量相关教科书等均采用置平设站的方法,而全站仪置平操作在一定程度上降低了全站仪的测量效率,也限制了全站仪在类似于车载安装状态因无法始终保持其处于置平工况下的应用。本文曾围绕全站仪免置平设站方法指导课题组硕士研究生徐宜敏同学进行了相关前期研究,结果分析表明:由于CPⅢ控制网的网形特殊,其所建立的全站仪位置求解方程组为病态方程组,并因位置和姿态分步求解而导致引入的站点坐标误差较大且不可调和。因此,本文提出一种全站仪免置平位姿同步求解方法,该方法以空间坐标转换为基础求解初值,按坐标的泰勒展开得到误差方程,以求函数极值的方法进行间接平差,最终得到不受控制网网形约束,具有较高精度的全站仪免置平设站的位置和姿态。2)免置平车载全站仪对CPⅢ控制点的测量是该轨道精测的重要环节,开展全站仪自动照准、自动观测为代表的设站自动化研究,以尽可能地减少对人工观测的依赖,对提高测量效率和降低工作强度具有很大的工程意义。从全站仪设站自动化的基本原理出发,全站仪设站自动化实现的基本前提是测量前对全站仪站点位置和姿态进行正确的估计。本文针对固定站全站仪免置平设站或车载全站仪免置平首次设站,通过虚平降维处理降低测量数据和估计参数的维度,建立全站仪位姿估计算法,实现了仅依靠两个CPⅢ控制点人工照准的免置平半自动设站。同时,本文还针对后续站点的车载全站仪免置平设站,提出了基于轨检仪姿态信息的移动站全站仪位姿估计方法,无需人工找点和棱镜照准,实现车载全站仪免置平全自动设站。3)打破传统“先设后测”二步法测量模式,创新了以全站仪站心点为小车特征点的“既设既测”一步法测量模式,并进而结合全站仪安装位置参数和小车姿态测量成果进行定位点轨道中线坐标计算,得到可用于约束陀螺仪相对轨迹的定位点轨道中线三维坐标。为保证全站仪安装位置参数测量的准确性,本文还设计了带球形棱镜、具有机械对中功能的标定装置用于测量线路中线的基准横垂向偏差,通过多余观测量和最小二乘平差方法解算出高精度的全站仪安装位置参数。最后,按照系统研究和算法设计,进行了样机试制和软件实现,针对各子模块（全站仪免置平设站、车载全站仪位姿估计、全站仪安装位置参数精测及轨道定位点测量和计算）进行了测试和线路试验。试验结果表明,各子模块及整机均能达到设计要求,与现有轨道测量技术相比,速度更快、精度更高,能同时控制轨道内外部几何状态,较好地满足了高速铁路轨道精调的需要。
金立新,魏桂华,许常文[9]（2017）在《高铁线路相邻投影带的角度畸变》文中研究指明在经典高斯投影理论的基础上,推导了长大直线边在相邻投影带的坐标方位角、线路转向角角度畸变的公式,从原理上解释了角度畸变的数学机理。其次,根据角度畸变的数学机理,设计跨越高斯投影带的带宽。最后,提出了消除减小跨带直线角度畸变的几条设计对策。本文为高速铁路的工程独立坐标系设计提供了新方法,也为高速铁路测量规范修订提供参考依据。
王晓凯[10]（2017）在《高速铁路控制与精密工程测量问题研究》文中研究表明客运专线动车高速运行中安全及平稳在一定程度上取决于钢轨的线形平顺及高稳定、高精度的轨下结构施工,而钢轨的精调整理以及精密的线下结构施工均是建立在精密的测量控制网基础之上的。精密测量控制网贯穿着高速铁路勘察设计、工程施工及运营维护的全过程,而且也是各阶段（设计、施工、运营维护）管理工作的标准和基础之一,其对高速铁陆的重要性不言而喻。在高速铁路建设的各个阶段,高速铁路精密测量控制网具有以下几个特点:其一,与传统测量工作相比,精度高、系统性强;其二,具有时效性。受区域沉降、桩基不稳、点位破坏等因素,随着时间的推移,精密测量控制网本身会发生变化,对后续使用会造成影响;其三,与各专业、各施工阶段联系紧密。受现实工况影响,各阶段对控制网的要求和应用侧重点也不尽相同,比如隧道贯通后的中线调整测量;大跨桥架梁过程中的线性监控;施工过程中对精测网的线上加密等。文章针对我国现阶段高速铁路建设现状,从测量工作的布网理论到各个阶段的观测实施、数据处理及规范指标控制等方面详细论述了精密测量控制网的建立流程。结合在实施过程中遇到的实际情况,对现行规范及常规作业中存在的一些问题进行分析整理,并提出了部分解决思路。从建网时机、提高水准网稳定性、及控制网基准、网形、精度等方面进行了优化设计。对完善现行高速铁路精密测量控制体系,形成一整套成熟的应用流程具有一定的借鉴意义。使得精密测量控制网可以更加良好地为勘察、设计、施工、监理、运营服务。
二、铁路线路测量平面坐标系选择的探讨（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、铁路线路测量平面坐标系选择的探讨（论文提纲范文）
（1）线结构光钢轨轮廓全断面测量技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 线结构光测量技术 |
| 1.2.2 钢轨轮廓全断面测量技术 |
| 1.3 线结构光钢轨轮廓全断面测量技术目前存在的问题 |
| 1.4 研究内容及创新点 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 创新点 |
| 1.5 论文组织结构图 |
| 2 线结构光钢轨轮廓全断面测量系统仿真研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 线结构光钢轨轮廓全断面测量原理 |
| 2.2.1 摄像机透视投影模型 |
| 2.2.2 线结构光测量数学模型 |
| 2.2.3 线结构光钢轨轮廓全断面测量原理 |
| 2.3 基于Zemax的线结构光钢轨轮廓全断面测量系统仿真模型 |
| 2.3.1 图像采集模块建模 |
| 2.3.2 系统标定模块建模 |
| 2.3.3 轮廓全断面测量模块建模 |
| 2.4 实验与讨论 |
| 2.4.1 仿真模型标定 |
| 2.4.2 仿真模型测量精度 |
| 2.4.3 仿真模型用途 |
| 2.5 小结 |
| 3 基于Scheimpflug成像条件和偏振融合的成像系统优化方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 相关研究工作 |
| 3.2.1 传统钢轨轮廓全断面成像系统 |
| 3.2.2 Scheimpflug成像条件和偏振成像技术 |
| 3.2.3 传统成像系统存在的问题 |
| 3.3 成像系统优化方法研究 |
| 3.3.1 基于Scheimpflug成像条件的钢轨轮廓恒聚焦测量光路 |
| 3.3.2 基于偏振融合的钢轨廓形线结构光成像方法 |
| 3.4 实验与分析 |
| 3.4.1 Scheimpflug恒聚焦成像光路实验 |
| 3.4.2 钢轨激光断面图像偏振特性 |
| 3.4.3 融合图像光条中心提取结果 |
| 3.5 小结 |
| 4 基于平面靶标的激光平面姿态评估方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 传统方法存在的问题 |
| 4.2.1 缺乏有效的激光共面评估方法 |
| 4.2.2 缺乏激光平面与钢轨纵向垂直度的评估方法 |
| 4.3 激光平面姿态评估方法研究 |
| 4.3.1 基于平面靶标的激光共面评估方法 |
| 4.3.2 基于平面靶标的钢轨纵向参数标定方法 |
| 4.4 实验与讨论 |
| 4.4.1 激光共面评估实验 |
| 4.4.2 钢轨纵向参数标定实验 |
| 4.5 小结 |
| 5 基于投影变换的激光不共面误差修正方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 激光共面程度与轨廓测量结果的关系 |
| 5.3 激光不共面误差修正模型与修正步骤 |
| 5.3.1 激光不共面误差修正模型 |
| 5.3.2 激光不共面误差修正步骤 |
| 5.4 实验与讨论 |
| 5.4.1 实验设计 |
| 5.4.2 实验结果 |
| 5.4.3 讨论 |
| 5.5 小结 |
| 6 曲线段钢轨轮廓测量误差修正方法 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 曲线段钢轨轮廓测量误差分析与修正 |
| 6.2.1 曲线段钢轨轮廓测量误差分析 |
| 6.2.2 基于虚实结合的曲线段钢轨轮廓测量误差修正模型 |
| 6.2.3 基于双线激光的曲线段钢轨轮廓测量误差修正模型 |
| 6.3 实验与讨论 |
| 6.3.1 基于虚实结合的曲线段钢轨轮廓测量误差修正方法验证 |
| 6.3.2 基于双线激光的曲线段钢轨轮廓测量误差修正方法验证 |
| 6.4 小结 |
| 7 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）GPS-RTK技术在既有铁路高程勘测中的应用方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 主要研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 论文结构 |
| 2 高程系统的基本理论 |
| 2.1 有关水准面的概念 |
| 2.1.1 水准面 |
| 2.1.2 大地水准面 |
| 2.1.3 似大地水准面 |
| 2.1.4 参考椭球面 |
| 2.2 高程系统 |
| 2.2.1 正高系统 |
| 2.2.2 正常高系统 |
| 2.2.3 大地高系统 |
| 2.2.4 正高、正常高、大地高之间的转换 |
| 2.3 国家高程基准 |
| 2.3.1 高程基准面 |
| 2.3.2 水准原点 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 GPS测高原理 |
| 3.1 传统测量原理 |
| 3.1.1 水准测量 |
| 3.1.2 三角高程测量 |
| 3.1.3 重力高程测量 |
| 3.2 GPS测量原理 |
| 3.2.1 GPS定位基本原理 |
| 3.2.2 GPS测高原理 |
| 3.3 实验数据采集 |
| 3.3.1 GPS-RTK坐标数据采集 |
| 3.3.2 全站仪坐标数据采集 |
| 3.3.3 水准仪坐标数据采集 |
| 3.3.4 三维激光坐标数据采集 |
| 3.4 数据对比分析 |
| 3.4.1 GPS-RTK坐标数据与全站仪坐标数据对比分析 |
| 3.4.2 GPS-RTK数据与三维激光扫描仪数据对比分析 |
| 3.4.3 GPS-RTK数据与水准仪数据对比分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 GPS高程拟合模型在工程中的应用 |
| 4.1 测区概况 |
| 4.2 GPS控制点布设方案 |
| 4.3 高程拟合模型 |
| 4.3.1 平面拟合模型 |
| 4.3.2 二次曲面拟合模型 |
| 4.4 平面拟合模型控制点数量影响分析 |
| 4.4.1 自动选取结点 |
| 4.4.2 引入一个控制点 |
| 4.4.3 引入两个控制点 |
| 4.4.4 引入三个控制点 |
| 4.4.5 引入四个控制点 |
| 4.5 曲面拟合模型控制点数量影响分析 |
| 4.5.1 自动选取结点 |
| 4.5.2 引入一个控制点 |
| 4.5.3 引入两个控制点 |
| 4.5.4 引入三个控制点 |
| 4.5.5 引入四个控制点 |
| 4.6 GPS高程精度评定 |
| 4.6.1 内符合精度 |
| 4.6.2 外符合精度 |
| 4.6.3 GPS水准高程精度评定 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 GPS-RTK与无人机配合的既有轨道复测应用 |
| 5.1 试验段概况 |
| 5.2 施测方案设计 |
| 5.2.1 无人机系统构成 |
| 5.2.2 航线规划 |
| 5.2.3 航带设置 |
| 5.2.4 地面控制点布设 |
| 5.2.5 数据处理 |
| 5.2.6 模型成果展示 |
| 5.3 不同GNSS控制点的无人机测量精度分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（3）基于坐标法和最优化理论的铁路线形拟合整正的方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 2 既有铁路线形整正的相关理论及方法 |
| 2.1 渐伸线原理 |
| 2.1.1 渐伸线的几何意义 |
| 2.1.2 拨量计算 |
| 2.2 绳正法 |
| 2.2.1 绳正法原理 |
| 2.2.2 曲线计划正矢 |
| 2.3 偏角法 |
| 2.3.1 偏角法整正线路的理论 |
| 2.3.2 偏角法基本假设与计算步骤 |
| 2.4 坐标法 |
| 2.4.1 坐标法进行曲线测设的方法 |
| 2.4.2 坐标法曲线测设坐标的转换 |
| 2.4.3 将路线测量坐标系转换为切线独立坐标系的坐标 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 既有铁路线形的识别 |
| 3.1 平面线形识别的理论 |
| 3.2 平面线形识别的主要方法 |
| 3.2.1 利用曲率来识别铁路线形 |
| 3.2.2 利用正矢识别铁路线形 |
| 3.2.3 利用测点的斜率或累计偏角识别铁路线形 |
| 3.2.4 利用三次样条曲线法来识别线路线形 |
| 3.3 平面线形初步判定在工程中的应用 |
| 3.3.1 曲率识别 |
| 3.3.2 正矢图识别 |
| 3.3.3 利用斜率或累计偏角判断识别线路线形 |
| 3.3.4 利用三次样条曲线法来识别线路线形 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 坐标法在既有铁路线形重构中的应用 |
| 4.1 直线的处理 |
| 4.1.1 直线的拟合处理 |
| 4.1.2 直线交点坐标的计算 |
| 4.1.3 直线上的拨距计算 |
| 4.2 曲线设计要素计算 |
| 4.3 坐标法在EXCEL中的计算 |
| 4.3.1 方法一 |
| 4.3.2 方法二 |
| 4.4 网格法曲线拨距优化 |
| 4.5 坐标法各种方法优化结算成果分析 |
| 4.6 曲线上各测点的设计坐标和拨距 |
| 4.6.1 坐标系转换下的设计坐标 |
| 4.6.2 拨距的计算 |
| 4.7 大地坐标系下的设计坐标与拨距 |
| 4.7.1 直线上中桩坐标计算 |
| 4.7.2 单曲线坐标计算 |
| 4.7.3 公式的推导 |
| 4.7.4 拨距的最终优化结果分析 |
| 4.8 优化结果表 |
| 4.9 本章小结 |
| 5 结论和展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（4）基于结构光立体视觉的轨道磨耗测量研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 轨道磨耗测量国内外现状分析 |
| 1.2.1 铁路现场轨道检测现状 |
| 1.2.2 国内外检测设备及研究现状 |
| 1.3 结构光视觉测量关键技术 |
| 1.3.1 结构光主动视觉成像原理 |
| 1.3.2 结构光视觉测量系统标定技术 |
| 1.3.3 结构光视觉测量图像处理技术 |
| 1.3.4 视觉测量三维点云处理技术 |
| 1.4 轨道磨耗测量研究内容 |
| 1.5 论文组织结构 |
| 第二章 结构光立体视觉测量原理及系统构建 |
| 2.1 视觉测量系统摄像机成像 |
| 2.1.1 摄像机透视投影模型 |
| 2.1.2 相机畸变模型 |
| 2.2 线结构光钢轨全轮廓双目视觉测量系统 |
| 2.2.1 线结构光双目视觉测量系统组成 |
| 2.2.2 线结构光双目视觉测量原理 |
| 2.2.3 线结构光钢轨全轮廓双目视觉测量系统设计 |
| 2.2.4 线结构光双目视觉测量系统精度分析 |
| 2.3 面结构光轨道三维形貌视觉测量系统 |
| 2.3.1 面结构光轨道三维形貌测量系统组成 |
| 2.3.2 面结构光双目立体视觉测量原理 |
| 2.3.3 面结构光轨道三维形貌测量系统设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 线结构光钢轨全轮廓双目视觉测量系统标定研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 摄像机内部参数标定 |
| 3.3 线结构光平面标定 |
| 3.3.1 线结构光平面提取 |
| 3.3.2 线结构光平面标定 |
| 3.3.3 线结构光平面标定步骤 |
| 3.4 视觉测量系统标定试验与精度分析 |
| 3.4.1 摄像机内参数标定试验与精度分析 |
| 3.4.2 线结构光平面标定试验与精度分析 |
| 3.4.3 线结构光双目视觉测量系统测量试验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 线结构光视觉测量系统钢轨轮廓精确快速提取 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 图像获取、分析与处理 |
| 4.2.1 钢轨轮廓光条图像分析 |
| 4.2.2 钢轨轮廓光条图像处理方法 |
| 4.3 摄像机自动曝光 |
| 4.3.1 摄像机自动曝光标准 |
| 4.3.2 摄像机自动曝光方法 |
| 4.4 线结构光光条中心提取 |
| 4.4.1 线结构光光条中心提取常用方法 |
| 4.4.2 基于Hessian矩阵的光条中心亚像素点快速提取 |
| 4.5 试验与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 线结构光钢轨断面全轮廓磨耗测量 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 钢轨断面轮廓特征分析与提取 |
| 5.2.1 经典霍夫变换算法 |
| 5.2.2 钢轨轨头踏面轮廓提取 |
| 5.2.3 钢轨轨腰小圆弧轮廓圆心提取 |
| 5.3 钢轨断面全轮廓数据融合 |
| 5.3.1 轨头和轨腰轮廓分割 |
| 5.3.2 基于ICP算法的钢轨全轮廓数据融合 |
| 5.4 钢轨断面全轮廓磨耗测量 |
| 5.4.1 钢轨标准模型生成 |
| 5.4.2 钢轨测量轮廓初始配准 |
| 5.4.3 钢轨测量轮廓精确配准 |
| 5.4.4 钢轨全轮廓磨耗测量 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 面结构光轨道三维形貌精确视觉测量 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 点云数据预处理 |
| 6.2.1 点云读取 |
| 6.2.2 点云去噪 |
| 6.2.3 点云自适应精简 |
| 6.3 点云配准测量 |
| 6.3.1 常用配准算法 |
| 6.3.2 配准试验分析 |
| 6.4 轨道磨耗铁路现场测量试验 |
| 6.4.1 钢轨磨耗参数测量 |
| 6.4.2 道岔磨耗参数测量 |
| 6.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
（5）铁路高斯投影与方向自适应投影的转换（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究目标与内容 |
| 1.4 论文章节安排 |
| 第2章 高斯投影与方向自适应投影 |
| 2.1 高斯投影 |
| 2.1.1 高斯投影变形及相关公式 |
| 2.1.2 几种椭球变换方法 |
| 2.2 方向自适应投影 |
| 2.2.1 球面投影 |
| 2.2.2 球面坐标系及极点确定 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 方向自适应投影线形基本参数转换 |
| 3.1 铁路线形及其控制网 |
| 3.1.1 铁路线路的控制网 |
| 3.1.2 铁路线路线形基本参数 |
| 3.2 方向自适应投影与高斯投影的转换 |
| 3.2.1 线路交点坐标转换 |
| 3.2.2 线路曲线综合要素转换 |
| 3.2.3 变坡点里程转换 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 平面里程与轨面里程换算 |
| 4.1 方向自适应变坡点平面里程与轨面里程互算 |
| 4.1.1 变坡点平面里程计算轨面里程 |
| 4.1.2 变坡点轨面里程计算平面里程 |
| 4.2 任意轨道检测点平面里程与轨面里程互算 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 实例验证 |
| 5.1 软件研发 |
| 5.1.1 开发环境 |
| 5.1.2 系统功能设计 |
| 5.2 程序验证 |
| 5.2.1 方向自适应曲线表与方向自适应坡度表 |
| 5.2.2 高斯投影曲线表与高斯投影坡度表 |
| 5.2.3 平面里程与轨面里程转换 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（6）60钢轨和9号道岔尖轨光学测量精度及廓形参数研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 钢轨检测现状 |
| 1.2.2 道岔检测现状 |
| 1.3 结构光三维检测技术现状 |
| 1.4 论文的主要内容和目标 |
| 第二章 结构光三维测量原理 |
| 2.1 三维测量方法简介 |
| 2.2 相机成像原理 |
| 2.2.1 相机成像模型 |
| 2.2.2 相机标定 |
| 2.3 双目立体视觉原理 |
| 2.4 结构光三维测量 |
| 2.4.1 光栅式结构光三维测量原理 |
| 2.4.2 相位测量轮廓术相位提取 |
| 2.4.3 多频外差原理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 光学三维测量系统精度研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 工程测量技术与精度理论简介 |
| 3.2.1 工程测量技术应用 |
| 3.2.2 误差与精度理论 |
| 3.3 铁路轨道测量中的误差组成 |
| 3.4 结构光三维测量系统精度 |
| 3.4.1 系统标定精度 |
| 3.4.2 点云拼接精度 |
| 3.5 点云处理 |
| 3.5.1 点云精简 |
| 3.5.2 点云配准 |
| 3.6 点云处理重复性精度 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 钢轨和尖轨廓形参数分析及可视化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 钢轨廓形参数研究及可视化 |
| 4.2.1 钢轨磨耗分析 |
| 4.2.2 钢轨轨顶磨损深度 |
| 4.2.3 钢轨轨头踏面侧边半径 |
| 4.3 尖轨廓形参数研究及可视化 |
| 4.3.1 尖轨磨耗 |
| 4.3.2 尖轨降低值 |
| 4.3.3 道岔基本轨 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 实验室及现场测量试验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验室测量试验 |
| 5.2.1 实验室钢轨测量试验 |
| 5.2.2 实验室尖轨测量试验 |
| 5.3 现场测量试验 |
| 5.3.1 现场钢轨测量试验 |
| 5.3.2 现场尖轨测量试验 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 参与的科研项目 |
| 发表的论文 |
| 发明专利情况 |
（7）钢轨磨耗实时检测方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 课题研究现状及相关论述 |
| 1.2.1 威胁行车安全的轨道检测数据 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.2.3 国内研究现状 |
| 1.3 研究内容和方法 |
| 1.4 论文主要工作 |
| 第2章 钢轨磨耗系统检测原理 |
| 2.1 国内轨道检测技术介绍 |
| 2.1.1 静态的铁路轨道检测技术 |
| 2.1.2 动态的铁路轨道检测技术 |
| 2.2 国内轨检车检测技术应用 |
| 2.3 机器视觉系统 |
| 2.4 激光线性光源 |
| 2.5 磨耗损伤分类 |
| 2.6 测量位置确定 |
| 2.7 实时测量模型 |
| 第3章 检测系统标定与测量轮廓处理 |
| 3.1 检测系统标定 |
| 3.1.1 摄像机标定 |
| 3.1.2 光平面标定 |
| 3.2 转换方法介绍 |
| 3.3 测量轮廓处理 |
| 3.3.1 图像处理 |
| 3.3.2 轮廓还原 |
| 3.3.3 轮廓转换 |
| 3.4 误差分析 |
| 第4章 特征点提取及实时检测模型建立 |
| 4.1 激光传感器原理 |
| 4.2 磨耗测量原理 |
| 4.3 图像匹配算法 |
| 4.3.1 算法介绍 |
| 4.3.2 优缺点分析 |
| 4.4 特征点提取 |
| 4.4.1 特征点提取原则 |
| 4.4.2 特征点提取具体描述 |
| 4.5 钢轨轮廓标准模型还原 |
| 4.5.1 钢轨轮廓尺寸分析 |
| 4.5.2 钢轨测量轮廓的标准模型建立 |
| 4.6 软件设计与实现 |
| 第5章 钢轨磨耗实时检测实验 |
| 5.1 试验设备及平台 |
| 5.1.1 试验设备 |
| 5.1.2 试验平台 |
| 5.2 试验方案 |
| 5.3 试验步骤 |
| 5.4 实验结果与分析 |
| 5.4.1 动态实验结果分析 |
| 5.4.2 系统性能的实验结果分析 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（8）基于免置平车载全站仪的高速铁路无砟轨道精测方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 高速铁路发展概况 |
| 1.1.2 高速铁路无砟轨道精调 |
| 1.1.3 高速铁路无砟轨道精测 |
| 1.2 绝对测量技术分析 |
| 1.2.1 轨道中线坐标计算与误差表示 |
| 1.2.2 绝对定位精度与相对平顺性精度 |
| 1.2.3 绝对测量技术总结 |
| 1.3 相对测量技术分析 |
| 1.3.1 相对测量 |
| 1.3.2 相对测量长波精度分析 |
| 1.4 选题来源 |
| 1.4.1 选题来源 |
| 1.4.2 主要内容 |
| 第2章 基于免置平车载全站仪的轨道精测方案 |
| 2.1 轨道定位信息与相对轨迹信息融合方案及可行性 |
| 2.1.1 绝对测量和相对测量的信息提取与信息融合 |
| 2.1.2 数据融合精度及可行性 |
| 2.2 “绝对+相对”复合测量方法探索 |
| 2.2.1 双小车测量方式的“绝对+相对”复合测量 |
| 2.2.2 单小车测量方式的“绝对+相对”复合测量 |
| 2.3 “绝对+相对”复合测量存在的问题及新方案的提出 |
| 2.3.1 “绝对+相对”复合测量存在的问题 |
| 2.3.2 基于车载全站仪的轨道精测新方案 |
| 2.4 新方案需解决的关键技术问题 |
| 2.4.1 免置平全站仪站点位置与姿态求解 |
| 2.4.2 车载全站仪免置平设站的自动化程度 |
| 2.4.3 全站仪安装位置参数反求测量 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 免置平全站仪位置与姿态求解 |
| 3.1 位置与姿态描述及其特性 |
| 3.1.1 位置描述 |
| 3.1.2 方位描述 |
| 3.2 全站仪置平工况下的位姿求解 |
| 3.2.1 置平设站 |
| 3.2.2 站点概略坐标最少观测及求解 |
| 3.2.3 站点精确坐标多余观测及平差算法 |
| 3.3 全站仪免置平位姿分步求解 |
| 3.3.1 三维空间距离交会法求解全站仪位置 |
| 3.3.2 全站仪姿态矩阵求解 |
| 3.3.3 分步求解法在特殊网形中的应用 |
| 3.4 全站仪免置平位姿同步求解 |
| 3.4.1 全站仪免置平位姿同步求解模型 |
| 3.4.2 平差方法提高设站精度 |
| 3.4.3 全站仪免置平位姿求解精度分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 车载全站仪免置平设站自动化 |
| 4.1 全站仪设站自动化原理与关键 |
| 4.1.1 全站仪设站自动化的基本原理 |
| 4.1.2 全站仪设站自动化实现 |
| 4.1.3 设站自动化的关键 |
| 4.2 虚平降维两点法免置平半自动设站 |
| 4.2.1 基本原理 |
| 4.2.2 虚平数据降维 |
| 4.2.3 半自动设站中的全站仪位姿估计 |
| 4.3 免置平完全自动设站 |
| 4.3.1 基本原理 |
| 4.3.2 免置平全站仪姿态模型 |
| 4.3.3 全自动设站位姿估计 |
| 4.3.4 全自动设站位姿估计精度分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 定位点轨道中线三维坐标测量 |
| 5.1 全站仪安装位置参数 |
| 5.2 全站仪安装位置参数反求 |
| 5.2.1 全站仪安装位置参数反求的基本方法 |
| 5.2.2 平差方法提高反求精度 |
| 5.2.3 安装位置参数精度分析 |
| 5.3 定位点轨道中线三维坐标计算 |
| 5.3.1 传统测量仪“先设后测” |
| 5.3.2 车载全站仪免置平“既设既测” |
| 5.3.3 定位点轨道中线三维坐标计算模型与算法 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 线路试验及精度分析 |
| 6.1 免置平设站测量实验 |
| 6.2 全站仪位姿估计线路实验 |
| 6.3 全站仪位置测量验证试验 |
| 6.4 轨道定位点测量线路试验 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（9）高铁线路相邻投影带的角度畸变（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 方位角变形 |
| 3 转向角变形 |
| 4 直线边的非准直性 |
| 5 带宽设计 |
| 6 结论 |
（10）高速铁路控制与精密工程测量问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景与意义 |
| 1.2 国内外高速铁路精密测量技术的发展 |
| 1.2.1 国外高速铁路精密测量技术的发展 |
| 1.2.2 国内高速铁路精密测量技术的发展 |
| 1.3 本文的主要内容和技术方法 |
| 第二章 高速铁路精密测量控制网 |
| 2.1 高速铁路精密测量控制网建立的必要性 |
| 2.2 高速铁路精密测量基准确定 |
| 2.2.1 基准设计基础 |
| 2.2.2 高速铁路投影变形设计 |
| 2.3 高速铁路精密测量控制网的建立 |
| 2.3.1 框架控制网CP0测量 |
| 2.3.2 基础平面控制网（CPⅠ）、线路平面控制网（CPⅡ）测量 |
| 2.3.3 高程控制网测量 |
| 2.3.4 轨道控制网CPⅢ测量 |
| 2.4 精密测量控制网复测 |
| 第三章 精密测量控制问题研究 |
| 3.1 精密测量控制网建网时机研究 |
| 3.2 关键地段线路水准网稳定性控制研究 |
| 3.2.1 特殊区域基岩点和深埋水准点的重要性 |
| 3.2.2 提高在建时速 120km/h至 200km/h铁路水准观测等级要求 |
| 3.2.3 大跨桥连续梁上精密测量控制网作业研究 |
| 3.2.4 长大隧道贯通后水准控制网的处理 |
| 3.3 精密测量控制网复测问题研究 |
| 3.3.1 复测工作的内容及方法 |
| 3.3.2 复测重叠区域的搭接研究 |
| 3.3.3 复测搭接处理问题研究 |
| 3.3.4 复测工作的其他需要注意事项 |
| 第四章“三网合一”及北斗-GNSS新技术应用 |
| 4.1 基于“三网合一”的控制网研究 |
| 4.1.1 零类设计（基准研究） |
| 4.1.2 一类设计（布网研究） |
| 4.1.3 二类设计（精度研究） |
| 4.2 北斗/GNSS在高速铁路精密测量中的应用 |
| 4.2.1 北斗/GNSS在控制测量中的应用 |
| 4.2.2 北斗/GNSS在高速铁路中的自动化监测和预警 |
| 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
四、铁路线路测量平面坐标系选择的探讨（论文参考文献）
- [1]线结构光钢轨轮廓全断面测量技术研究[D]. 王乐. 中国铁道科学研究院, 2021(01)
- [2]GPS-RTK技术在既有铁路高程勘测中的应用方法研究[D]. 任洁. 兰州交通大学, 2020(01)
- [3]基于坐标法和最优化理论的铁路线形拟合整正的方法研究[D]. 蒋承明. 兰州交通大学, 2020(01)
- [4]基于结构光立体视觉的轨道磨耗测量研究[D]. 李文涛. 西南交通大学, 2020(06)
- [5]铁路高斯投影与方向自适应投影的转换[D]. 贾伟. 西南交通大学, 2019(03)
- [6]60钢轨和9号道岔尖轨光学测量精度及廓形参数研究[D]. 郑小江. 西南交通大学, 2019(04)
- [7]钢轨磨耗实时检测方法研究[D]. 阮启菊. 西南交通大学, 2019(03)
- [8]基于免置平车载全站仪的高速铁路无砟轨道精测方法研究[D]. 吴维军. 南昌大学, 2018(02)
- [9]高铁线路相邻投影带的角度畸变[J]. 金立新,魏桂华,许常文. 铁道建筑技术, 2017(10)
- [10]高速铁路控制与精密工程测量问题研究[D]. 王晓凯. 长安大学, 2017(07)