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).
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