顧及系統(tǒng)誤差改正的CPⅢ平面網(wǎng)優(yōu)化算法研究.pdf

1、軌道控制網(wǎng)(CPⅢ)是高速鐵路軌道測(cè)量最直接的控制網(wǎng)，它分為CPⅢ高程網(wǎng)和CPⅢ平面網(wǎng)。其平面網(wǎng)起閉于基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)(CPⅠ)或線路平面控制網(wǎng)(CPⅡ)，一般在線下工程施工完成后，采用自由測(cè)站邊角交會(huì)法進(jìn)行施測(cè)。2008年以前，我國(guó)主要采用德國(guó)技術(shù)進(jìn)行CPⅢ平面網(wǎng)的測(cè)量和數(shù)據(jù)處理。2008年以后，為打破國(guó)外技術(shù)封鎖，滿足我國(guó)高速鐵路建設(shè)的需求，國(guó)內(nèi)許多單位相繼對(duì)CPⅢ平面網(wǎng)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了立項(xiàng)研究，建立了一套具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的CPⅢ平面網(wǎng)

2、建網(wǎng)理論，編制了多套適合我國(guó)國(guó)情的CPⅢ控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理軟件。但現(xiàn)有軟件在處理長(zhǎng)區(qū)段CPⅢ平面網(wǎng)時(shí)耗時(shí)均較長(zhǎng)，遠(yuǎn)未達(dá)到科學(xué)合理和軟件優(yōu)化的目的。另外，CPⅢ平面網(wǎng)的一些關(guān)鍵技術(shù)問題，如采用三參數(shù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換進(jìn)行置平的可行性，適用于電算的CPⅢ平面網(wǎng)縱橫向閉合差算法等，實(shí)際并未完全研究清楚。針對(duì)以上問題，本文在分析現(xiàn)有算法的基礎(chǔ)上，對(duì)CPⅢ平面網(wǎng)的若干技術(shù)問題進(jìn)行了探討，并對(duì)CPⅢ平面網(wǎng)平差算法進(jìn)行了優(yōu)化。本文主要包括以下內(nèi)容：
　　首先

3、，對(duì)現(xiàn)有CPⅢ平面網(wǎng)平差理論進(jìn)行了介紹，主要包括CPⅢ平面網(wǎng)概略坐標(biāo)的推算、誤差方程式的建立、觀測(cè)值權(quán)的確定、自由網(wǎng)平差原理、約束平差原理和精度評(píng)定方法。
　　其次，在對(duì)CPⅢ平面網(wǎng)觀測(cè)值中的系統(tǒng)誤差進(jìn)行概括的基礎(chǔ)上，介紹了邊長(zhǎng)觀測(cè)值附加固定誤差參數(shù)和比例誤差參數(shù)后的平差原理、平差時(shí)固定已知坐標(biāo)和方位角的方法、消去定向角未知數(shù)后的平差原理和附加系統(tǒng)參數(shù)的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法。
　　然后，在研究三參數(shù)和四參數(shù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換算法的基礎(chǔ)上，分析

4、了邊長(zhǎng)觀測(cè)值中的系統(tǒng)誤差、控制點(diǎn)誤差對(duì)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)和殘差的影響規(guī)律，探討了三參數(shù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換進(jìn)行CPⅢ平面網(wǎng)置平的可行性。并對(duì)適用于電算的CPⅢ平面網(wǎng)縱橫向閉合差算法、CPⅢ平面網(wǎng)網(wǎng)點(diǎn)優(yōu)化排序算法和矩陣壓縮存儲(chǔ)方法進(jìn)行了介紹。
　　最后，采用本文介紹的算法編制了工程測(cè)量數(shù)據(jù)平差軟件(Engineering SurveyingData Adiustment Program，簡(jiǎn)稱SDAP)。在驗(yàn)證軟件計(jì)算結(jié)果的正確性后，采用SDAP軟件對(duì)