地铁轨道GPS平面控制网的质量控制

地铁轨道GPS平面控制网的质量控制

刘永生刘君

中国建筑材料工业地质勘查中心广东总队

摘要：本文主要针对地铁轨道GPS平面控制网的质量控制展开了探讨，通过结合具体的实例，对地铁轨道的平面控制网作了详细的阐述，系统分析了地铁轨道交通平面控制网的技术指标，并给出了一系列相应的质量控制措施，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。

关键词：地铁轨道；平面控制网；质量控制

0引言

地铁作为城市中主要的代步交通工具，其轨道交通的平面控制网，对地铁的运行有着相当重要的作用。因此，对地铁轨道平面控制网进行质量控制显得非常必要，这就要求我们需要认真分析平面控制网的技术指标，并采取相应有效的措施做好控制，以为地铁的安全正常运行提供有力的保障。

1地铁轨道平面控制网

1.1轨道交通概况

本文使用的数据来自于我市地铁1号线，全线共设4座中间风井、13座车站，其中火车站为换乘站，分别与2、10号线换乘，坐标系统采用北京平面坐标系统。

1.2平面控制网点位概况

轨道交通工程专用首级网共10点，其中GJ04、GJ09、GJ14是城市二等点；另外7点为分布在线路附近的G001—G007等某市城市四等点。

工程专用加密点位共36点，T1701—T1736，其中每个车站、风井各1点共17点，为保证点间通视以及施工方便，车站区间还布设加密点共19个。利用作为约束起算点的首级网点位G001—G007以及GJ04、GJ14和加密点位T1701—T1736共45个点组成工程专用加密网。

1.3平面控制网观测

轨道交通平面控制点设站观测时采用标称精度为5mm＋1ppm（D的双频接收机，工程专用首级网观测时段长度为180分钟；专用加密网各点位每个观测时段长度不小于90分钟。采样间隔为10s。点位几何图形强度因子PDOP值应小于6，卫星截止高度角大于15°，有效卫星数大于4颗，独立闭合环的边数小等于6条。

2轨道交通平面控制网的技术指标

2.1基线解算技术指标

在网平差之前的基线解算阶段，GPS数据处理的质量控制指标通常包括：商业软件基线解算指标以及同步环、异步环和重复基线等3个指标。商业软件基线解算指标通常作为参考，因此同步环、异步环和重复基线为主要质量控制指标。

同步环各坐标分量及全长闭合差满足下列各式要求：

上式中，基线长度中误差为5mm，结合GPS控制网所使用的接收机标称精度，因此轨道交通平面控制网基线解算质量控制采用固定误差为5mm，比例误差为1mm来计算基线长度中误差的限差。

2.3轨道交通GPS控制网检核指标

和城市GPS平面控制网不同，地铁轨道控制网还使用光电测距对点位进行检核。

检核指标主要是对轨道交通控制点间的角度和距离进行检核，因此轨道交通控制网基线质量非常重要，如果基线中存在较大误差，而基线检核时质量控制没有检查出，经过控制网平差后，可能导致点间精度较低，不满足表2的要求。

3轨道交通GPS控制网质量控制

3.1GPS观测数据质量控制

由于轨道交通GPS平面控制网的起算点主要为城市四等点，而这些点位观测环境较为复杂，部分点位的观测受到树木的影响。采集完数据后，在基线解算后组成异步环，按照式（5）～（6）对异步环进行检核发现部分闭合环超限，为了检核这些GPS点位观测数据质量，利用TEQC对控制网点位GPS观测数据进行质量分析，作为参考标准供各个点位数值对比。

由表1可知，G006的多径误差非常大，观测周跳比只有71，而该点位观测使用的GPS接收机在其它点位观测时数据质量正常，初步判断G006的点位观测环境不好，造成了该点位所在的异步环闭合差偏差较大；另外G005和Ａ时段的G007、G002的多径误差也高于其它点位，且观测周跳比也相应偏低。G005点位观测环境尚可，因此其多径误差偏大有可能和观测时段接收数据有关；G002、G007等2个点位四周有一些树木，可能影响了观测质量。

表1起算点数据质量分析

值，比值越大，相对误差越大；最大点位误差为网平差后每个点的点位误差；最弱边相对误差为边长改正数和对应边长的比值，比值越大，边长相对误差越大；尺度因子和旋转因子为该控制网平移、旋转量，如果该值过大，说明该控制网存在一定的扭曲。

通过了点位观测数据质量分析、解算软件相对指标检核、环闭合差检核的基线可以初步看作是合格的基线，进行平差。

4结论

综上所述，地铁作为如今大中城市的主要交通工具之一，为了保障地铁的正常安全运行，对其交通平面控制网的质量控制要有足够的重视。我们需要采取有效的质量控制方法，以保障平面控制网的质量，使地铁的运行得到保证。

参考文献

[1]姚晓亮.城市轨道交通工程GPS平面控制网的建立与精度分析[J].科技信息.2011（04）.

[2]白亚军.沈阳市地铁二号线首级GPS平面控制网的建立[J].现代测绘.2010（02）.