摘 要

近几年，我国高速铁路建设快速平稳发展,现高铁运营里程位居世界第一。轨道的高平顺性是高速铁路列车实现快速且平稳运行的关键技术之一，依靠精密测量技术建立的精密控制网为铁路施工建设提供基准，对整个铁路系统起着至关重要的作用。

为了保证某客运专线精密高程控制网在精度上的准确性，本文应用常用水准平差软件对该客运专线水准网数据进行平差处理；并基于MATLAB软件，在探究了国家二等水准测量规范和掌握了间接平差原理的基础上，研究并开发了一套水准网平差系统，该系统可以利用水准网的观测数据和起算数据，对水准网进行平差解算，能够快速处理大量数据，提供准确的平差结果，大大提高了该客运专线精密高程控制网的精度，使其可以更好地为设计、施工、后期维护等管理工作提供标准。

关键词：精密高程控制网 间接平差 水准网平差 平差软件

Data processing of the Precision elevation control network for a passenger dedicated line

Abstract

In recent years, China's high-speed railway construction has developed rapidly and steadily, and the current mileage of high-speed rail operations ranks first in the world. The high smoothness of the track is one of the key technologies for the rapid and smooth operation of high-speed railway trains. The precision control network established by precision measurement technology provides a benchmark for railway construction and plays a vital role in the entire railway system.

In order to ensure the accuracy of the precision elevation control network of a passenger dedicated line, this paper applies the common level adjustment software to adjust the data of the passenger dedicated line level network; It explores the national second-level leveling specification and the principle of indirect adjustment, and based on the MATLAB software, a set of leveling network adjustment system has been researched and developed. The system can use the observation data and the starting data of the leveling network to adjust the leveling network and quickly process large amounts of data, it provides accurate adjustment results which greatly improves the accuracy of the precision elevation control network of the passenger dedicated line, so that it can better provide standards for management work, such as design, construction and post-maintenance.

Keywords: precision elevation control network;indirect adjustment;leveling network adjustment;adjustment software

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 研究背景与意义 1

1.2 研究现状 2

1.3 研究内容 3

第二章 精密高程控制网的数据采集 4

2.1 二等水准测量的技术要求和规范 4

2.2 精密水准测量的误差分析 5

2.2.1 仪器误差影响分析 5

2.2.2 外部环境的影响 6

2.2.3 人为因素的影响 6

第三章 常用水准平差软件 7

3.1 COSA平差软件 7

3.1.1 COSA平差软件简介 7

3.1.2 COSA平差软件功能 7

3.1.3 COSA平差软件水准平差处理 8

3.2 清华山维NASEW平差软件 9

3.2.1 清华山维NASEW平差软件简介 9

3.2.2 清华山维NASEW平差软件功能 9

3.2.3 清华山维NASEW平差软件水准平差处理 10

3.3 徕卡水准网平差软件 11

3.3.1 徕卡水准网平差软件简介 11

3.3.2 徕卡水准网平差软件功能 11

3.3.3 徕卡水准网平差软件水准平差处理 11

3.4 常用水准平差软件特点总结 13

第四章 水准网平差软件的开发 14

4.1 水准网平差软件开发的必要性 14

4.2 基于MATLAB的软件设计优势 14

4.3 该客运专线水准网平差模型 15

第五章 水准网数据的平差处理 17

5.1 基于COSA软件平差解算 17

5.1.1 数据读取 17

5.1.2 平差结果 18

5.2 基于MATLAB水准平差软件平差解算 20

5.2.1 数据读取 20

5.2.2 平差结果 23

5.3 精度分析 27

5.4 基于MATLAB开发的水准网平差软件可行性验证 28

第六章 总结与展望 29

6.1 总结 29

6.2 展望 30

参考文献 31

致谢 33

第一章 绪论

1.1 研究背景与意义

安全是实施高速铁路系统建设最根本、最核心和最关键的问题。高速铁路实现列车高速行驶的前提条件是轨道系统的高稳定性和高平顺性。与传统铁路的主要区别，是要一次性地建成稳固、可靠的线下工程和高平顺性的轨道系统。线下工程的高平稳性需依靠对变形和沉降的严格控制来实现，轨道系统的高平顺性则要依靠精密测量技术来保证。因此，变形监测和精密测量技术是高速铁路建设中与测量相关的两大关键技术。

精密测量控制网在整个高速铁路建设中都发挥着不可替代的作用，高速铁路的第一级、第二级控制网为前期的勘测设计、建设施工和后期的维护提供了依据。因此，为了保障高速铁路设计优化和合理施工，对高速铁路观测数据进行处理，进而提高精密高程控制网的精度至关重要，其保证了轨道的高平顺性，进而确保高速铁路的运行安全。

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