搗固車ALC對接軟件的開發

摘 要：采用了CPIII測量網用安伯格小車測量靜態數據指導了搗固的作業確保新修鐵路線開通，大大提高了搗固作業的效率也積累了大量的數據經驗，之前采用手動的方法處理和轉換了大量Excel的數據。從作業的標準化考慮和搗固作業的誤差產生原理，從數據的分析和測量的時候與數據對接的問題提出了對數據軟件的開發程序流程，現完成了對軟件的開發并取得了現場作業的良好效果。

關鍵詞：數據處理；CPIII；Excel；文件格式

前言

在現在鐵路提速中掌握新的思路提高工作效率很有必要。為了適應先進測量設備提供的數據量，保證數據快捷準確的導入到作業的計算機系統中是個新的快捷的方法。現在高速鐵路大量運用了CPIII精確的數據測量網，同時通過軌檢小車可以準確的測量出保證軌道幾何尺寸的參數，過去傳統的導入數據的方式是通過數據人工處理后打印成紙質的核對一個一個的數據輸入到大型養路機械的計算機里面。

通過在東環線施工中手動把測量數據在電腦上面進行處理后導入到大型養路機械的計算機系統（ALC）里面的經驗，從而考慮開發一個對固定數據進行處理的軟件實現對其數據進行快捷準確的導入。這個軟件數對EXCEL文件格式的數據進行轉變的同樣也可適應于既有線的數據處理，靈活方便。

1 CPIII測量網的介紹

CPIII測量網在高速鐵路中運用廣泛其有如下的特點：CPIII測量網控制點數量眾多。沿設計的線路方向通常每公里有16對即32個控制點；CPIII測量網精度要求高。每個控制點與相鄰5個控制點的相對點位中誤差均要求小于1mm；控制的范圍長。線路有多長，控制網的長度就有多長；CPIII測量網是一個平面位置和高程位置共點的三維控制網。控制點通常設置在接觸網桿上（路基部分）、防撞墻上（橋梁部分）和圍巖上（隧道部分）。測站和測點均強制對中，測點標志要求具有互換性和重復安裝性，X、Y、Z三維互換性和重復安裝性誤差要求小于0.3mm；CPIII測量網圖形規則對稱，多余觀測數多，可靠性強；CPIII測量網是一個標準的帶狀控制網，其縱向精度高、橫向精度略差；CPIII測量網的三維坐標點，是一個虛擬的控制點，其對應的位置是CPIII目標組件中棱鏡的幾何中心[2]。

2 搗固作業誤差的產生

2.1 撥道誤差的產生

由于搗固車作業中的D點小車在未整正的線路上，因此C點小車檢測的偏差就不是實際C點的偏差。包含了D點的偏差，其中的偏差量就是車體長度的一個比值，跟CD點小車長度在整個撥道系統的長度比值有關系，其各種車型和采用的撥道方法的值稍有差異，為了保證在長直有較好的方向性就設計了激光撥道虛擬的把D點小車的位置進行了遠移從而很大程度的減小了誤差。

2.2 起道誤差的產生

參照[1]抄平原理示一章的描述，我們也是可以知道抄平作業的時候，以M為基點起道值的大小是由F、R點的反饋而影響。

R、F點對M的影響值：f（x）=kR×Fy（x-6.12）+kF×Fy（x+11.12）

因為M是作業點，R是后作業的完成點，F是前端的未作業位置。線路對起道的影響量就是F對其的kF的誤差系數針對不同的車型就有不同的影響量。

3 ALC計算機處理原理

ALC線路文件在配合Ver文件的情況下能對數據的前端偏差和高程偏差通過數字量變換成模擬量后加入到對應的撥道起道系統的電路里面指導大型養路機械的搗固作業用精準的作業來對應不同的線路情況。

所以使用ALC，使用精測精搗數據，能在原理上消除線路的不平順對搗固車作業產生的誤差使得作業，效率得到了很大的提升。

4 數據處理的介紹和流程

4.1 數據處理的介紹

數據的處理是基于對EXCEL能識別的數據處理成ALC能直接進行作業，的數據，對接過程完成了對數據和大機搗固車作業系統的對接。

因為Excel在工程中是使用廣泛而普遍的數據格式：在工程測量中的應用、數字水準儀及其在工程測量中的應用、智能型全站儀中的新技術、隧道斷面測量系統及其使用、TGO/LGO GPS基線解算與網平差、RTK GPS技術及其在線路測設中的應用、橋梁三維位移自動化監測系統的設計與實現、海上打樁定位系統的設計與實現，高速鐵路無碴軌道施工CP0、CPI、CPII控制網的建網測量與數據處理、CPIII控制網的建網測量與數據處理、高速鐵路無碴軌道施工測量、衡量無碴軌道平順性的主要指標及其測量、軌檢儀等[3]。

4.2 數據的處理方法

數據的主程序處理流程為：

開始→讀入文件→設定參數→初始化參數→數據列變換子程序→里程比較子程序→單位的變換和數據列變換子程序→加入標頭標尾

可以知道程序是實現把規定好文件格式的Excel文件樣式的文件格式的順序和作業所需的數據參數后，把數據讀入到程序的后臺中間來，對數據進行初始化就進行列的變換到ALC認可的數據排列方式，里程比較子程序是其中一個重要的環節，按照人工剔除測量換站時候出現的里程重疊其到一定的數據量的時候其工作量是很大的，尤其處理數據人員疲勞后容易造成數據的漏剔。對正確的數據做成連續的數據流后程序后進行數據格式的變換和加上附加列的變換，基本程序完成了大部分的加上最后的標頭標尾和文件格式的轉變后就得到了能導入到ALC作業程序的VER格式的文件。

這樣對數據的分析方便了安伯格小車的大量數據后采用人工的輸入情況和對數據換站產生的里程數據的重疊現象，這樣大大加快人工錄入數據的過程，當然在其他營運線在實施精測精搗有數據錄入需求的時候也可以運用此程序的處理如圖1，按照修理線路的數據規定好數據的記錄標準，在后續對鐵路線路維修的數據交流、分析作用是巨大。

參考文獻

[1]韓志青，唐定全.抄平起撥道搗固車[M].中國鐵道出版社，2004.

[2]潘正風.高速鐵路軌道平面控制網（CPⅢ）測量原理的探討[J].測繪通報，2016，08：44-46.

[3]楊勝龍.Excel在工程測量中的應用[J].地理空間信息，2004，2（4）：38-39.

作者簡介：劉治輝，男，中國鐵道科學研究院研究生部研究生，廣州大型養路機械運用檢修段，工程師。