中国铁路北京局集团有限公司电务处电务监测所 北京 100860
列车运行监控记录装置(简称:监控装置或LKJ)是用于防止列车冒进信号、运行超速事故和辅助机车司机提高操纵能力的重要行车设备,是中国列车运行控制系统体系的组成部分。监控装置发展初期,监控装置数据主要是依靠行车打点获得.全国第六次大提速后对监控装置提出了更高要求,从辅助机车乘务员操作向行车凭证的联锁设备要求提高,对可靠性、准确性提出了更高要求。与此同时对监控数据的要求也随之增高,而LKJ基础线路设备信息作为制作监控数据依据的资料,其准确也需要有更高的要求。
现场核实测量线路设备是生成正确LKJ基础数据的起点,是LKJ数据制作的基础工作。线路基础信息、设备位置的测量经历了几个阶段。
(1)、走车打点测量数据阶段
优点:效率高。缺点:轮径误差、空转、蠕滑带来测量误差;看不清、错误识别线别、公里标,带来错误;占用线路,影响运输。
(2)、皮尺测量及测距小车测量
皮尺测量方法和测距小车测量,测量时必需沿被测线路径路行走,受列车运行等因素干扰,需要时间较长,很容易发生错误。而且它无论是直线距离或是曲线距离都会出现较大误差。测量时需要3人配合,1人防护,2人拉尺,且每拉一尺都要做标记,很容易记错。测距车小巧、轻便、耐用、300MM测量轮使用方便、只要接一下测距车得记数器的复位按钮、然后测量、前进时计数增加、后退时减少。这种车需要操作,长距离的测量误差会比较大。在铁路线路上行走,人身安全问题重大。在不能实行卫星定位的测量处所,可用此法补充测量。
(2)、测距仪测量
激光测距仪使用方便,小巧。但激光测距仪更适用于直线距离,测量弯道距离时误差很大。测量300米以上长度,手持测距仪容易对错目标。特别是天气不良能见度低时,大大缩短测量距离。
(3)、卫星定位测量
卫星定位测量,可以利用记录点的经纬度坐标值,在电子地图上进行测距。只需要确定要测量点的坐标值即可,并不以点间通视为必要条件。提高了测量的灵活性。不必沿线路行走记录距离,极大提高测量效率,对人身安全情况也有很大改善。
综上所述,皮尺、测距小车、激光测距等方法现场测量线路设备里程坐标,各有优势,但是在复杂站场、多方向车站、公里标不全、公里标错误等现场查找核对非常困难,效率极低。卫星定位线路设备经纬度坐标的方法,在卫星地图中测量设备之间的距离,核准LKJ数据资料,经过多次地图测量与现场测量实验的对比,确定了这种信息地理化的测量方式的可靠性。目前我们已采集了全局普速线路98%的电务专业管理行车线路设备经纬度坐标,基本完成修正了LKJ基础线路设备资料。但是,仍然存在着测量定位精度不理想的问题,还没有达到用于行车控制LKJ数据资料管理的精确要求。
为提升精度,提高LKJ数据的准确性,在此基础上开发出了专用的铁路线路设备采集系统。下面我们就详细介绍一下专用铁路线路设备采集系统。
首先根据铁路线路设备测量的特点,选取精度达到我们需求的测量定位终端手持机,按照我们的测量定位工作需要开发出APP,再建立适当密度的差分站网,就可满足我们的测量定位要求,保证测量精度。
目前全世界有美国的GPS卫星定位系统、中国的BDS卫星定位系统、俄罗斯GLONASS卫星定位系统、欧洲的Galileo全球卫星导航系统,日本的QZSS卫星定位系统等几种卫星定位系统。各卫星定位系统的定位精度目前都能达到亚分米级技术水平。但为防止敌对国用于军事目的,都使用了技术手段,加大了民用定位精度误差。一般各卫星定位系统用于民用定位精度都在10到20多米。特殊情况时,卫星定位系统还可临时加大某一地区的数据漂移。所以单独使用某一个卫星定位系统测量定位,都不能满足铁路线路设备定位测量要求。所以我们要选用多种卫星综合计算的方式来得到较为准确的设备坐标值。同时,为了解决数据漂移问题,还要建立相应的差分站,减少数据漂移所带来的误差。经过多次的实验证明,带有差分站的多种卫星综合测量定位在精度方面相对于无差分站的单类型卫星有很大的优势。
以下以民用GPS手表及专用手持机分别打点测试为例。如图:
专用手持铁路线路设备经纬度坐标采集系统是由卫星信号、差分站、差分服务器、专用手持机组成。
卫星信号是采集了GPS、BDS、GLONASS等多种卫星信号。差分站部分包括了移动台主机、接受天线。差分服务器由专门机构建立维护,专用手持机主要是用于现场工作人员采集线路上电务设备的坐标值及设备的相关信息,如设备属性及名称、所属线路名称、行别等等。
采集数据后,手持机可通过网络或连接客户端微机将采集的数据录入管理系统。完成采集过程。手持机采集得到的数据将上传到专用的LKJ基础数据管理系统中,在管理系统中进行图上测量,保存测量结果,上传报表,管理报表等功能。
论文作者:蒋楠捷
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/29
标签:测量论文; 设备论文; 线路论文; 数据论文; 误差论文; 电务论文; 精度论文; 《建筑学研究前沿》2017年第35期论文;