劉成龍 楊雪峰 陳 楊 張瓏瑤 宋卓陽

(1.西南交通大學(xué)地球科學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，成都 611756；2.西南交通大學(xué)高速鐵路運(yùn)營安全空間信息技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室，成都 611756；3.廣州鐵路科開測繪有限公司，廣州 510030；4.中國鐵路設(shè)計集團(tuán)有限公司，天津 300308)

1 高鐵精測網(wǎng)復(fù)測目的與意義

根據(jù)現(xiàn)行“高速鐵路工程測量規(guī)范”[1]的規(guī)定和國家鐵路集團(tuán)公司相關(guān)文件的要求，運(yùn)營期高速鐵路精密測量控制網(wǎng)(簡稱“精測網(wǎng)”)應(yīng)該進(jìn)行定期復(fù)測，以滿足運(yùn)營期軌道平順性維護(hù)和調(diào)整的要求。作為高速鐵路軌道平順性測控的唯一基準(zhǔn)，高鐵精測網(wǎng)包括線下基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)(CPⅠ)、線上加密線路控制網(wǎng)(CPⅡ)、線下線路水準(zhǔn)基點(diǎn)網(wǎng)、線上加密水準(zhǔn)網(wǎng)和軌道三維控制網(wǎng)(CPⅢ)等部分。運(yùn)營期高鐵精測網(wǎng)復(fù)測的目的如下。

(1)確保點(diǎn)位的完整性及其成果的正確性

由于線下精測網(wǎng)網(wǎng)點(diǎn)在鐵路征地界以外，且這些點(diǎn)位沒有專人維護(hù)，部分網(wǎng)點(diǎn)可能被破壞或其點(diǎn)位穩(wěn)定性受到影響；線上精測網(wǎng)網(wǎng)點(diǎn)雖然在鐵路征地界以內(nèi)，但是受長期列車高速行駛震動的影響和一些人為的緣故，導(dǎo)致部分網(wǎng)點(diǎn)點(diǎn)位松動。不難看出，以上因素影響精測網(wǎng)點(diǎn)位的完整性，或者導(dǎo)致部分網(wǎng)點(diǎn)的原測平面坐標(biāo)和高程不正確。因此，只有通過定期復(fù)測，才能確保高鐵精測網(wǎng)點(diǎn)位的完整性及其成果的正確性。

(2)確保精測網(wǎng)成果的現(xiàn)勢性

運(yùn)營期高鐵精測網(wǎng)點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程成果，是在高鐵施工階段測量得到的，隨著時間的推移，涉鐵工程的建設(shè)、暴雨、地震、沿線地下水位變化、沿線地質(zhì)情況的變化等，均將影響沿線精測網(wǎng)點(diǎn)位的穩(wěn)定性。因此，需要通過定期復(fù)測以確保精測網(wǎng)成果的現(xiàn)勢性及其精度。

綜上所述，作為高速鐵路全生命周期的一部分，運(yùn)營期的高鐵精測網(wǎng)必須通過定期復(fù)測，才能確保其完整性、現(xiàn)勢性和精度。只有滿足質(zhì)量和高精度要求的精測網(wǎng)，才能夠作為運(yùn)營期高鐵軌道平順性維護(hù)和調(diào)整的基準(zhǔn)，才能夠確保列車的高速平穩(wěn)運(yùn)行和安全行駛。這就是運(yùn)營期高鐵精測網(wǎng)定期復(fù)測的意義所在。

2 高鐵精測網(wǎng)復(fù)測技術(shù)現(xiàn)狀及存在問題

當(dāng)前，運(yùn)營期高鐵精測網(wǎng)復(fù)測技術(shù)路線主要是依據(jù)現(xiàn)行“高速鐵路工程測量規(guī)范”，按照“逐級控制”的原則進(jìn)行復(fù)測與數(shù)據(jù)處理。先進(jìn)行線下CPⅠ控制網(wǎng)的GNSS復(fù)測和線路水準(zhǔn)基點(diǎn)網(wǎng)的水準(zhǔn)復(fù)測，再進(jìn)行線上加密CPⅡ控制網(wǎng)GNSS復(fù)測和加密水準(zhǔn)網(wǎng)的水準(zhǔn)復(fù)測，最后進(jìn)行全站儀CPⅢ平面網(wǎng)復(fù)測和電子水準(zhǔn)儀的CPⅢ高程網(wǎng)復(fù)測。在各級精測網(wǎng)的外業(yè)復(fù)測數(shù)據(jù)滿足相關(guān)技術(shù)要求后，內(nèi)業(yè)先進(jìn)行CPⅠ復(fù)測網(wǎng)和線路水準(zhǔn)基點(diǎn)復(fù)測網(wǎng)的平差計算與點(diǎn)位穩(wěn)定性分析，然后以穩(wěn)定的CPⅠ點(diǎn)原測坐標(biāo)和不穩(wěn)定的CPⅠ點(diǎn)更新坐標(biāo)進(jìn)行線上加密CPⅡ網(wǎng)的約束平差與點(diǎn)位穩(wěn)定性分析，以穩(wěn)定的線路水準(zhǔn)基點(diǎn)原測高程和不穩(wěn)定線路水準(zhǔn)基點(diǎn)的更新高程進(jìn)行線上加密水準(zhǔn)網(wǎng)的約束平差與點(diǎn)位穩(wěn)定性分析；最后，以穩(wěn)定的線上加密CPⅡ點(diǎn)的原測坐標(biāo)和不穩(wěn)定CPⅡ點(diǎn)的更新坐標(biāo)進(jìn)行CPⅢ平面網(wǎng)的約束平差，以穩(wěn)定的線上加密水準(zhǔn)點(diǎn)的原測高程和不穩(wěn)定加密水準(zhǔn)點(diǎn)的更新高程進(jìn)行CPⅢ高程網(wǎng)的約束平差，據(jù)此得到運(yùn)營期精測網(wǎng)復(fù)測的成果資料，以下將這種運(yùn)營期精測網(wǎng)復(fù)測方法稱之為“正向”復(fù)測方法。當(dāng)前運(yùn)營期高鐵精測網(wǎng)復(fù)測與數(shù)據(jù)處理分析的技術(shù)路線見圖1。

圖1 現(xiàn)行運(yùn)營期高鐵精測網(wǎng)復(fù)測技術(shù)路線

分析當(dāng)前運(yùn)營期高鐵精測網(wǎng)復(fù)測與數(shù)據(jù)處理方法，認(rèn)為存在如下主要問題。

(1)CPⅠ網(wǎng)復(fù)測時，第一次是對CPⅠ網(wǎng)的單獨(dú)復(fù)測，第二次是線上CPⅡ網(wǎng)復(fù)測的時候要求聯(lián)測每一個CPⅠ點(diǎn)，這就相當(dāng)于每一個CPⅠ點(diǎn)要獨(dú)立復(fù)測兩次，故存在重復(fù)測量的問題，可以進(jìn)行優(yōu)化。

(2)全線線上加密CPⅡ網(wǎng)、加密水準(zhǔn)網(wǎng)、CPⅢ平面網(wǎng)和CPⅢ高程網(wǎng)(包括隧道洞)需獨(dú)立復(fù)測4次，占用天窗時間較長，復(fù)測效率較低。

(3)由于各級網(wǎng)(CPⅠ網(wǎng)、CPⅡ網(wǎng)、線路水準(zhǔn)基點(diǎn)網(wǎng)和線上加密水準(zhǔn)網(wǎng))測量誤差的累積，引起“正向”復(fù)測方法得到的成果精度不佳，并導(dǎo)致復(fù)測得到的CPⅢ點(diǎn)坐標(biāo)和高程與原測坐標(biāo)和高程差異較大，不利于工務(wù)部門運(yùn)用CPⅢ網(wǎng)復(fù)測成果進(jìn)行軌道平順性的檢測與維護(hù)。這是因?yàn)镃PⅢ網(wǎng)和軌道均位于同一線下結(jié)構(gòu)物上，兩者間的相對位置關(guān)系在施工階段就已經(jīng)確定了，由于“正向”復(fù)測過程中的CPⅠ網(wǎng)、CPⅡ網(wǎng)、線下水準(zhǔn)網(wǎng)和線上水準(zhǔn)網(wǎng)的復(fù)測誤差，最終都累積到CPⅢ網(wǎng)，導(dǎo)致復(fù)測的CPⅢ點(diǎn)坐標(biāo)和高程與原測產(chǎn)生差異，在“數(shù)字上”改變了CPⅢ點(diǎn)與軌道間的相對位置關(guān)系，而實(shí)際上同一結(jié)構(gòu)物上的CPⅢ點(diǎn)與軌道間的相對位置關(guān)系是固定的。

由于當(dāng)前運(yùn)營期高鐵精測網(wǎng)復(fù)測及其數(shù)據(jù)處理方法存在以上不足之處，加之現(xiàn)行規(guī)范只側(cè)重建設(shè)期精測網(wǎng)建網(wǎng)測量及其復(fù)測技術(shù)，而且目前還缺乏運(yùn)營期高鐵工程測量規(guī)范，因此，對運(yùn)營期高鐵精測網(wǎng)復(fù)測及其數(shù)據(jù)處理分析技術(shù)展開專項(xiàng)研究很有必要。

3 “逆向”復(fù)測與數(shù)據(jù)處理方法及其技術(shù)路線

針對上述存在的問題，提出一種運(yùn)營期高鐵精測網(wǎng)復(fù)測及其數(shù)據(jù)處理分析的新方法，新方法的技術(shù)路線見圖2。旨在減少精測網(wǎng)復(fù)測時占用天窗的時間，消除“正向”復(fù)測方法的誤差累積，同時同一類型的控制網(wǎng)只復(fù)測一次。由于高鐵精測網(wǎng)分為平面精測網(wǎng)和高程精測網(wǎng)，平面精測網(wǎng)包括CPⅠ網(wǎng)、CPⅡ網(wǎng)和CPⅢ平面網(wǎng)，高程精測網(wǎng)包括線路水準(zhǔn)基點(diǎn)網(wǎng)、線上水準(zhǔn)網(wǎng)和CPⅢ高程網(wǎng)，介紹高鐵運(yùn)營期平面精測網(wǎng)和高程精測網(wǎng)復(fù)測及其數(shù)據(jù)處理分析新方法。

圖2 運(yùn)營期高鐵精測網(wǎng)復(fù)測技術(shù)路線

3.1 平面精測網(wǎng)“逆向”復(fù)測與數(shù)據(jù)處理方法

(1)外業(yè)測量

先對CPⅢ平面網(wǎng)進(jìn)行復(fù)測，且在采用全站儀自由測站邊角網(wǎng)測量技術(shù)對CPⅢ平面網(wǎng)進(jìn)行復(fù)測時，同步聯(lián)測線上的每一個CPⅡ點(diǎn)[2]，得到CPⅢ平面網(wǎng)和線上CPⅡ網(wǎng)的外業(yè)復(fù)測數(shù)據(jù)。然后，對CPⅢ平面網(wǎng)和聯(lián)測CPⅡ點(diǎn)復(fù)測數(shù)據(jù)中的邊長觀測值進(jìn)行“兩化改正”[3]，使復(fù)測數(shù)據(jù)中邊長觀測值的投影變形小于3 mm/km[4]，再用改正后的距離觀測值和未加改正的水平方向觀測值進(jìn)行CPⅢ平面網(wǎng)的自由網(wǎng)平差，接著利用CPⅢ點(diǎn)自由網(wǎng)平差后的坐標(biāo)和其原測坐標(biāo)。在CPⅢ平面網(wǎng)中，每隔600 m左右尋找1個穩(wěn)定的CPⅢ平面點(diǎn)，最后用穩(wěn)定的CPⅢ點(diǎn)的原測坐標(biāo)對CPⅢ平面復(fù)測網(wǎng)進(jìn)行約束平差，從而得到本次復(fù)測的各個CPⅢ點(diǎn)和聯(lián)測的各個CPⅡ點(diǎn)的復(fù)測坐標(biāo)，據(jù)此進(jìn)行CPⅢ平面復(fù)測網(wǎng)的穩(wěn)定性分析[5]。

在CPⅢ平面復(fù)測網(wǎng)中，為尋找穩(wěn)定CPⅢ平面點(diǎn)，利用相隔600 m左右的2個CPⅢ點(diǎn)自由網(wǎng)平差后的坐標(biāo)及其原測坐標(biāo)，計算其復(fù)測距離和原測距離及其較差，再進(jìn)一步計算兩點(diǎn)間的距離相對誤差，如果這兩點(diǎn)間的距離相對誤差小于1/70 000，則說明在原測與復(fù)測期間這兩個CPⅢ點(diǎn)的平面相對位置關(guān)系沒有發(fā)生變化，即這2個CPⅢ平面點(diǎn)均穩(wěn)定。以此類推，按照同一方法，在整個CPⅢ平面復(fù)測網(wǎng)中，每隔600 m左右尋找1個穩(wěn)定CPⅢ平面點(diǎn)。之所以是600 m左右尋找1個穩(wěn)定CPⅢ平面點(diǎn)，是因?yàn)閭鹘y(tǒng)方法中作為CPⅢ平面網(wǎng)約束平差的CPⅡ點(diǎn)是每隔600 m左右約束1個CPⅡ點(diǎn)；之所以是2個穩(wěn)定CPⅢ點(diǎn)間的復(fù)測與原測距離相對誤差應(yīng)該小于1/70 000，是因?yàn)閭鹘y(tǒng)方法中相鄰2個CPⅡ點(diǎn)間的相對中誤差要求達(dá)到1/100 000，而我國鐵路規(guī)定允許誤差是中誤差的2倍，考慮到要尋找的CPⅢ平面點(diǎn)是用來約束CPⅢ平面復(fù)測網(wǎng)，而CPⅢ平面網(wǎng)的精度要求很高，故提出“允許誤差是中誤差一倍”，再根據(jù)誤差傳播定律[6]就可以推導(dǎo)出2個穩(wěn)定CPⅢ點(diǎn)間的原測與復(fù)測距離的相對誤差應(yīng)該小于1/70 000[7]。

按照以上方法，同步就得到線上各個CPⅡ點(diǎn)的復(fù)測坐標(biāo)，再根據(jù)各個CPⅡ點(diǎn)的復(fù)測坐標(biāo)和其原測坐標(biāo)，進(jìn)一步計算各個CPⅡ點(diǎn)的原、復(fù)測坐標(biāo)較差以及相鄰兩個CPⅡ點(diǎn)間的“坐標(biāo)差之差的相對精度”，據(jù)此就可以進(jìn)行線上CPⅡ網(wǎng)的穩(wěn)定性分析和更新不穩(wěn)定CPⅡ點(diǎn)的坐標(biāo)。

由此可見，按照以上方法進(jìn)行CPⅢ平面網(wǎng)和線上CPⅡ網(wǎng)的一次復(fù)測，就可以達(dá)到同時對CPⅢ平面網(wǎng)和對線上CPⅡ網(wǎng)進(jìn)行復(fù)測的目的，這樣既減少線上天窗占用時間，又可提高復(fù)測效率，而且這樣得到的CPⅢ點(diǎn)復(fù)測坐標(biāo)精度較高，這是因?yàn)檫@樣的CPⅢ點(diǎn)復(fù)測坐標(biāo)中，沒有受到其他平面控制網(wǎng)(CPⅠ網(wǎng)和CPⅡ網(wǎng))測量誤差的累積影響。因此，如果線路沒有變形的話，CPⅢ點(diǎn)復(fù)測坐標(biāo)與其原測坐標(biāo)間的較差將比較小。

(2)數(shù)據(jù)處理分析

在完成線上的CPⅢ平面網(wǎng)和CPⅡ網(wǎng)復(fù)測與數(shù)據(jù)處理分析后，可進(jìn)行線下CPⅠ控制網(wǎng)的復(fù)測與數(shù)據(jù)處理分析。首先每隔4～8 km選擇一個能夠滿足CPⅠ控制網(wǎng)平差起算精度要求的CPⅡ點(diǎn)，和線下的每一個CPⅠ點(diǎn)構(gòu)成CPⅠ和CPⅡ的GNSS聯(lián)合網(wǎng)，然后按照“高鐵二等”的精度進(jìn)行GNSS聯(lián)合網(wǎng)的外業(yè)測量。GNSS聯(lián)合網(wǎng)外業(yè)測量時，要求對每一個CPⅠ點(diǎn)進(jìn)行測量，但是只需要聯(lián)測部分作為“起算點(diǎn)”的線上CPⅡ點(diǎn)，接著利用外業(yè)觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行GNSS聯(lián)合網(wǎng)基線解算，基線質(zhì)量滿足相關(guān)精度要求后，采用滿足起算精度要求的CPⅡ點(diǎn)復(fù)測坐標(biāo)對GNSS聯(lián)合網(wǎng)進(jìn)行二維約束平差，平差后提取并分析最弱相鄰CPⅠ點(diǎn)間的方位角中誤差和相對中誤差，若這2個指標(biāo)均滿足“高鐵二等”的精度要求(1.3″及1/180 000)，則GNSS聯(lián)合網(wǎng)的復(fù)測成果合格。此時，就可以利用各個CPⅠ點(diǎn)的復(fù)測坐標(biāo)和其原測坐標(biāo)進(jìn)一步計算各個CPⅠ點(diǎn)的原、復(fù)測坐標(biāo)較差和相鄰CPⅠ點(diǎn)間的坐標(biāo)差之差，再據(jù)此進(jìn)行CPⅠ網(wǎng)的穩(wěn)定性分析[8]。

在CPⅡ平面復(fù)測網(wǎng)中，為尋找滿足CPⅠ控制網(wǎng)平差起算精度要求的CPⅡ點(diǎn)，每隔4～8 km在線上CPⅡ網(wǎng)中選擇1個CPⅡ點(diǎn)，利用相鄰2個CPⅡ點(diǎn)的復(fù)測坐標(biāo)和其原測坐標(biāo)，計算這兩點(diǎn)間的復(fù)測距離和原測距離及其較差，再進(jìn)一步計算這兩點(diǎn)間的距離相對誤差，如果這兩點(diǎn)間的距離相對誤差小于1/180 000，則說明這兩個CPⅡ點(diǎn)間的相對精度滿足CPⅠ控制網(wǎng)約束平差的起算精度要求，即相鄰起算點(diǎn)間的相對中誤差1/250 000。以此類推，按照同樣方法，可以找出GNSS聯(lián)合網(wǎng)中其他的能夠滿足CPⅠ復(fù)測網(wǎng)約束平差精度和縱向間距要求的CPⅡ點(diǎn)。

3.2 高程精測網(wǎng)“逆向”復(fù)測與數(shù)據(jù)處理方法

(1)外業(yè)測量

按照以上方法，在CPⅢ高程網(wǎng)約束平差后同，得到線上各個加密水準(zhǔn)點(diǎn)的復(fù)測高程，再根據(jù)各個線上水準(zhǔn)點(diǎn)的復(fù)測高程和其原測高程，進(jìn)一步計算各個加密水準(zhǔn)點(diǎn)的原、復(fù)測高程較差以及相鄰兩個水準(zhǔn)點(diǎn)間的“原測與復(fù)測高差較差”，再據(jù)此進(jìn)行線上加密水準(zhǔn)網(wǎng)的穩(wěn)定性分析和不穩(wěn)定線上水準(zhǔn)點(diǎn)的高程更新。

由此可見，通過對CPⅢ高程網(wǎng)和線上水準(zhǔn)網(wǎng)的一次復(fù)測，就可以同時達(dá)到對CPⅢ高程網(wǎng)和對線上水準(zhǔn)網(wǎng)進(jìn)行復(fù)測的目的，而且這樣得到的CPⅢ點(diǎn)復(fù)測高程精度也較高。此時，各個CPⅢ點(diǎn)復(fù)測高程中沒有受到其他控制網(wǎng)(線下線路水準(zhǔn)基點(diǎn)網(wǎng)和線上加密水準(zhǔn)網(wǎng))測量誤差的累積影響，若線路沒有沉降變形，CPⅢ點(diǎn)復(fù)測高程與其原測高程間的較差也將較小。

(2)數(shù)據(jù)處理分析

在完成線上CPⅢ高程網(wǎng)和水準(zhǔn)網(wǎng)復(fù)測與數(shù)據(jù)處理分析后，可以進(jìn)行線下線路水準(zhǔn)基點(diǎn)網(wǎng)的復(fù)測與數(shù)據(jù)處理分析。按照提出的線下線路水準(zhǔn)基點(diǎn)網(wǎng)復(fù)測新方法，首先每隔8 km左右在線上加密水準(zhǔn)網(wǎng)中選擇1個能夠滿足線路水準(zhǔn)基點(diǎn)網(wǎng)同級約束平差起算精度要求的線上水準(zhǔn)點(diǎn)，和線下的每一個線路水準(zhǔn)基點(diǎn)構(gòu)成高程聯(lián)合網(wǎng)；然后，按照“二等水準(zhǔn)”的精度要求，進(jìn)行高程聯(lián)合網(wǎng)的外業(yè)測量。高程聯(lián)合網(wǎng)的外業(yè)測量包括線下各個相鄰水準(zhǔn)基點(diǎn)間的高差測量和每間隔8 km一處的線上線下水準(zhǔn)點(diǎn)間的高程聯(lián)系測量。

CPⅢ高程網(wǎng)和聯(lián)測線上水準(zhǔn)點(diǎn)的精度均為“二等水準(zhǔn)”，且各個矩形閉合環(huán)的高差閉合差小于1 mm(該限差比二等水準(zhǔn)的相應(yīng)限差要求更高)，聯(lián)測線上水準(zhǔn)點(diǎn)的往返測高差較差滿足“二等水準(zhǔn)”的相應(yīng)限差要求。因此，這樣得到的線上各個加密水準(zhǔn)點(diǎn)的精度均達(dá)到 “二等水準(zhǔn)”的精度要求，從理論上說，按照新方法復(fù)測得到的線上各個加密水準(zhǔn)點(diǎn)的高程精度均為二等，能夠滿足線路水準(zhǔn)基點(diǎn)網(wǎng)同級約束平差的起算精度要求。但由于線上每隔1 000 m左右就有1個水準(zhǔn)點(diǎn)，如果把線上的所有水準(zhǔn)點(diǎn)都納入線上線下的高程聯(lián)合網(wǎng)，則需要進(jìn)行線上線下高程聯(lián)系測量，工作量太大，且占用天窗時間也較多，故提出每隔8 km左右選擇1個線上水準(zhǔn)點(diǎn)納入高程聯(lián)合網(wǎng)。

高程聯(lián)合網(wǎng)外業(yè)測量后，逐一檢查每隔8 km左右附合到線上水準(zhǔn)點(diǎn)(起算點(diǎn))間的高差閉合差滿足“二等水準(zhǔn)”的限差，若滿足要求，可以認(rèn)為高程聯(lián)合網(wǎng)的外業(yè)復(fù)測數(shù)據(jù)合格。接著以每隔8 km左右的1個線上水準(zhǔn)點(diǎn)為已知點(diǎn)，進(jìn)行高程聯(lián)合網(wǎng)的同級約束平差，并得到線下各個線路水準(zhǔn)基點(diǎn)的復(fù)測高程。據(jù)此，就可以進(jìn)行后續(xù)的線路水準(zhǔn)基點(diǎn)網(wǎng)的穩(wěn)定性分析和進(jìn)一步得到不穩(wěn)定線路水準(zhǔn)基點(diǎn)的更新高程。

4 實(shí)測數(shù)據(jù)的處理與分析

4.1 尋找穩(wěn)定CPⅢ點(diǎn)

3段CPⅢ平面復(fù)測網(wǎng)中，穩(wěn)定CPⅢ點(diǎn)的情況及其相鄰點(diǎn)間的相對誤差情況見表1。

表1 三段CPⅢ平面復(fù)測網(wǎng)中穩(wěn)定CPⅢ點(diǎn)及其相鄰點(diǎn)間相對誤差情況統(tǒng)計

表2 三段CPⅢ高程復(fù)測網(wǎng)中穩(wěn)定CPⅢ點(diǎn)及其相鄰點(diǎn)間原復(fù)測高差較差情況統(tǒng)計

4.2 平差精度分析

采用這3段CPⅢ平面復(fù)測網(wǎng)中穩(wěn)定的CPⅢ平面點(diǎn)作為起算點(diǎn)，進(jìn)行CPⅢ平面復(fù)測網(wǎng)的同級約束平差，約束平差后的精度統(tǒng)計指標(biāo)結(jié)果見表3。

由表3可知，利用CPⅢ平面復(fù)測網(wǎng)中穩(wěn)定的CPⅢ平面點(diǎn)進(jìn)行CPⅢ平面復(fù)測網(wǎng)同級約束平差后，這3段總長約45 km的CPⅢ平面復(fù)測網(wǎng)同級約束平差后的各項(xiàng)驗(yàn)后精度指標(biāo)均可滿足現(xiàn)行規(guī)范的相應(yīng)精度要求。

表3 三段CPⅢ平面復(fù)測網(wǎng)同級約束平差后的精度統(tǒng)計結(jié)果

4.3 復(fù)測坐標(biāo)與原測坐標(biāo)較差比較分析

按照上述方法，分別對3段CPⅢ平面復(fù)測網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行“正向”和“逆向”數(shù)據(jù)處理，得到該段落CPⅢ平面復(fù)測網(wǎng)的“正向”和“逆向”復(fù)測坐標(biāo)；然后，分別與其原測坐標(biāo)進(jìn)行比較，可分別得到“正向”和“逆向”復(fù)測坐標(biāo)與其原測坐標(biāo)的較差；最后，分別統(tǒng)計坐標(biāo)較差分布在以下各個區(qū)間(0，3]，(3，5]，(5，10]，(10，∞]mm內(nèi)的百分比，統(tǒng)計結(jié)果見表4。

表4 CPⅢ平面網(wǎng)“正向”、“逆向”復(fù)測坐標(biāo)與原測坐標(biāo)較差統(tǒng)計分析

由表4可知，①“逆向”數(shù)據(jù)處理得到的CPⅢ平面復(fù)測網(wǎng)坐標(biāo)與其原測坐標(biāo)較差落在(0，3]mm內(nèi)的百分比更高，說明“逆向”復(fù)測坐標(biāo)與其原測坐標(biāo)較差更??；②“逆向”數(shù)據(jù)處理得到的CPⅢ平面復(fù)測網(wǎng)坐標(biāo)與其原測坐標(biāo)較差落在(5，10]mm內(nèi)的百分比更小，說明“逆向”復(fù)測坐標(biāo)與其原測坐標(biāo)較差的離散性更小。

5 結(jié)論

(1)采用提出的“逆向”復(fù)測及其數(shù)據(jù)處理分析方法，可以消除傳統(tǒng)方法上級網(wǎng)測量誤差對CPⅢ復(fù)測網(wǎng)的累積影響，從而提高CPⅢ三維網(wǎng)復(fù)測的精度及其復(fù)測成果與其原測成果的吻合程度，便于工務(wù)部門采用精測網(wǎng)復(fù)測成果進(jìn)行軌道平順性維護(hù)與調(diào)整。

(2)采用提出的CPⅢ平面網(wǎng)復(fù)測同步聯(lián)測線上CPⅡ點(diǎn)、CPⅢ高程網(wǎng)復(fù)測同步聯(lián)測線上水準(zhǔn)點(diǎn)、線上部分CPⅡ點(diǎn)和線下所有CPⅠ點(diǎn)組成的GNSS聯(lián)合網(wǎng)復(fù)測以及線上部分水準(zhǔn)點(diǎn)和線下所有水準(zhǔn)基點(diǎn)組成的高程聯(lián)合網(wǎng)復(fù)測等新技術(shù)，既可以節(jié)省精測網(wǎng)復(fù)測的部分環(huán)節(jié)，還可以大量節(jié)省占用線上天窗的時間，達(dá)到大幅提高運(yùn)營期高鐵精測網(wǎng)復(fù)測工作效率的目的。