轨道交通网络首级控制网布设方法探讨

[摘要]结合广州市轨道交通工程2010年规划线路三等平面控制测量工程,探讨轨道交通网络首级控制布设方法以及需要注意的一些问题。

[关键词]轨道交通控制广州市

中图分类号:TU3文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1120083-01

一、概述

随着我国国民经济的迅速发展,城市建设的步伐也不断加快,交通问题成为摆在城市管理者面前首要解决的问题之一。许多城市都自然地将轨道交通网络的建设作为解决城市交通拥挤的首选途径,掀起了我国建设城市和城际轨道交通的热潮。比如北京、上海、广州和深圳等城市已经建成了几条线路,并且都做了未来几年规划。

根据《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》要求,为了适应和配合城市轨道交通规划和建设,布设首级轨道交通控制网成为测量工作者的首要任务。以往的地铁建设都是由单条交通线路开始,而现在的建设步伐则大大加快,往往是几条线路同时开工建设,这样就要求根据轨道交通规划网络来布设首级控制网,作为测量基准,只有首级控制网布设科学合理,才能实现与市政设施的配套,顺利完成建设工作。

二、需要注意的几个问题

根据现在测量技术的发展,目前基本上都是采用静态GPS手段来实施控制,与常规控制或一般工程控制不同,轨道交通网络控制网的布设需要注意以下几个方面的问题:

1.在选点布网时,必须要考虑城市的总体规划和建设发展的需要。作为单条线路来讲,只要考虑线路范围两侧较少范围,但是轨道交通网络的控制面积要大得多。相应的控制点位的选择应该与城市规划建设要求相适应,尤其是城市建设的飞速发展,既要满足当前需要,也要长期保存变得重要。时间间隔较长,甚至达到几年时间,点位保存尤其重要。

2.轨道交通网络控制为总体控制,但具体还是满足不同线路的建设需要,所以控制点位基本沿着单条线路跨越式布设,保障地铁沿线有足够控制点,一般为2至3个车站(约3至4公里)的间隔,必要时考虑通视。在轨道交通建设过程中,不同线路间的交叉点非常重要,直接影响到线路的衔接。所以应特别引起重视,包括点位的不能够离规划建设线路太近,防止施工引起点位移动,又应长久保存。

3.尽量利用城市原有控制点点位,包括已有城市三、四等控制点和地铁控制点,这样既可以对点位较差进行比较,又是对四等一下控制点等级加以提升。

4.按照《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》要求,地铁网平面控制测量具体精度要求为:

最弱点点位中误差≤±12mm;

相邻点的相对点位中误差≤±10mm;

最弱边相对中误差≤1/9万;

与原有城市控制点的坐标较差

为了达到上述精度,在较大范围内布网,必须解决起算点的兼容性问题,同时,为保障整体精度均匀,宜布设起算框架网。

三、广州市轨道交通工程2010年建设线路三等平面控制测量

根据2003年10月最新广州轨道交通线网规划,到2010年广州市轨道交通将开通一到八号线,合计里程约255公里,共约120座车站。轨道交通线网规化范围基本上覆盖整个广州市城区,相应地控制测量也覆盖广州市区,约2500平方公里。

全网由75个点组成(见图),共观测独立基线向量146条,其中最长边11086.890米,最短边1080.048米,平均边长4054.848米。

1.基线结算

基线解算采用基线处理软件Pinnacle来完成,每一条基线都要求双差固定解。

有2条重复观测基线,重复误差均为1.9PPM,达到要求。

共组成闭合环70,包括三角形32个,四边形27个,五变形10个,六边形1个。其坐标差分量、环闭合差全部满足《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》要求。其中最大环闭合差为7.2PM(限差要求为12.7PPM),异步环闭合差值分布情况如下表1:

环平均闭合差为1.83PPM,可见本控制网GPS观测基线质量较好,内符合精度较高。

2.平差计算

本网的平差计算采用后处理软件TGPPSW forWIN32完成。

无约束平差以65号点作为固定点,以其绝对定位的WGS-84坐标为起算数据,平差后,基线向量的改正值分布情况如下表2:

根据无约束评差结果可见,该网的内符合精度很高。

在广州坐标系下进行约束平差,采用16个2000年新广州二等网点作为起算点,经检核起算点间具有很好的兼容性。约束平差后,基线向量的改正数与同名基线无约束平差相应改正数的较差符合规范要求,分布情况如下表3:

约束平差后,最弱点点位中误差为1.17CM,满足1.2CM的要求;最弱边边长相对中误差为6.05PPM(1/16.5万),满足1/9万的设计要求。

3.与旧点坐标比较情况

本控制网有34点利用旧有控制点,平差后坐标与原有坐标较差最大值为4.2CM。

4.控制网外部检核

为了检核本控制网的可靠性,对该平面控制网进行了外业检测,共检测了3条边长和4个角度。边长最大较差为1CM,角度最大较差-4″。

四、结论

1.轨道交通控制网整体布设,精度均匀,解决单线布设时交叉点位产生的点位较差问题,实现不同线路的无缝衔接。

2.控制点位适应城市规划和地铁建设需要,最大限度利用了已有城市控制点,提升原有城市控制点的等级。

3.地铁建设周期较长,应定期进行复测,建议复测周期为一年。

参考文献:

[1]《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》GB50308-1999.

[2]《广州市轨道交通工程2010年建设线路三等平面控制测量技术总结》.

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