公路施工中水平和垂直定位的计算机辅助实际误差外文翻译资料

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公路施工中水平和垂直定位的计算机辅助实际误差

LIU Su¹ , ZHANG Yaping^1,2, YU Lu²

¹交通运输工程学院，长沙理工大学，邮政信箱410076，手机（ 86）13055161279；电子邮件：liusuyx@126.com

²交通科学与工程学院，哈尔滨工业大学，邮政信箱150090，手机（ 86）15846598208；电子邮件：zxlt0905@163.com

摘要

在本文中，一个计算机辅助方法将应用于公路施工中水平和垂直定位的实际误差，提出了公路实际中线点对应的公路中心线点设计准则。步摆压缩方法是用来寻找相应的设计中心线点，基于此判据和步进摆动法的压缩方法，将公路平面线形偏差分为横向偏差和纵向偏差。讨论了公路平面线形的类型和平面线形曲线的区间判别问题，探讨了公路平面线形的步摆法压缩方法和计算机辅助计算方法。在这些研究的基础上，建立了公路工程建设项目公路测量和设计软件开发中的计算机辅助实际误差的方法，并应用于公路工程建设中的水平和垂直对齐的实际误差计算机辅助。本文给出的软件实例和其他实例表明，该方法是可行的。

关键词：公路工程，公路检测，水平和垂直对齐

公路施工过程中的误差，步摆法的压缩方法

简介

近年来,有关外国文学一直专注于现有选择平纵面线形优化拟合模型,平纵面线形计算机辅助计算(CAD)( M.Easa,,1999),使用GPS系统对公路对齐检测(Thomas G. Davis,1999)等,研究公路对齐的检测。很难找到公路对齐检测国内高速公路有关研究文献(Shao Weihan和Chris Rizos,1999)。水平和垂直对齐误差的检测在高速公路建设不仅是重要的一致性检测,而且在公路工程质量检测也很重要。通常的做法是:检测公路建设平面和高程测量;检查中心线里程桩号按照相关公路平面和纵向对齐的线性设计参数; 计算每个中心线的偏差平面和纵向对齐的里程桩号通过统计分析来计算标准差,然后可以使用作为测量公路平面垂直线建设的精度指标(WAN Wen-rui,2002)。上述解决偏差的平面和纵向对齐的检测方法不能解决评估平面的偏差对齐的关键问题 (M.Easa,1999)。

计算机辅助在公路建设中水平和垂直对齐误差检测的过程

计算机辅助水平和垂直对齐误差检测在进行公路建设可以根据以下流程:

1. 检测现有公路建设的控制点和控制网络,以确保控制点的平面和高程测量是准确和可靠的。
2. 在公路中桩放样中现场采样，得到公路的实际中心线点的坐标 (, , , )。
3. 在检测软件的平台上，采用步进法压缩法，然后计算出水平和垂直对齐的设计坐标(, , , )，搜索具有公路实际中心线点的最短距离的实际点( )。
4. 计算水平对齐的水平偏差()，水平偏差的方位角(alpha;_di)，垂直偏差(Delta;)，在纵断面设计线和完成线或结构线之间的偏差（Delta;）。该公式如下：

公路中线之间的高度差和路基设计标高点的Delta;hi,可以用来纠正Delta;hi。

1. 格兰特、Delta;、Delta;偏差统计是根据公路施工合同段,而忽略错误的高程控制点的影响和三维实际施工偏差。因此可能存在反映公路中心线的合同投标放样平面和高程标准差(,)的准确性:

其中，是从公路段的中线初始合同段到J段的连续序号终止点

1. 通过使用在公路建设合同部分的长度() 加权统计每个合同段部分，计数,, 然后获得道路放样平面和整个公路的中线高程(,)

设计中线点及相关算法的确认

通过检测现场样本,我们可以得到的探测点的坐标公路中线(, , , ),(i = 1,2,hellip;,n)。相应的高速公路设计中心线坐标点(, , , )可以搜索和证实了某些算法在三维坐标软件平台的高速公路水平和垂直对齐。

A.设计中线点的判定准则

似乎很容易观察到测量误差由于高速公路当在建设或者完成时所带来的影响。此外,道路的实际设计线未能完全适应公路中线，而是有偏差。因此,从现场样品测试在高速公路坐标(, , , ),不能直接得到对应点的中心线公路路线设计的标志英里和(, , , )坐标,因此不可能计算中心线的偏差以及(, , , )施工放样的精度。

如图1所示,水平对齐偏差可以分解成一条线垂直的方向偏差沿水平线和垂直方向的偏差。从构成三个微分直角三角形,我们能看到高速公路中心线的对应点的设计公路中心线连接点 (水平偏差)在中间车道公路中线的设计点。因此,相比之下相同的道路中线的对应点和非点源设计公路的中心线连接, 它使:

因此,是最小标准实际的中心线与公路设计的对应点。公路中心线的公路设计与相应点中线点标准,基础中心线的设计的理论建立在高速公路的标志英里分平面坐标和自动搜索。

从高速公路现场的测试坐标(, , , )

在高速公路上点中心的设计(, , , )

图1.高速公路的平面线的偏差图形

B. 步进法压缩方法原理

采用步进法、压缩法、中心线法和公路对应的公路设计中线点标志的平面坐标系和原理如下：

公路中心线点 (, ,对应于搜索的标志英里l公路设计点的中心线(, 。(, 可以计算出从获得的水平对齐的标志英里l。让我们搜索的标志英里l 变成,寻找桩远离Delta;S(gt; 0)和l = Delta;S。

水平对齐误差可以计算如下:

;

Delta;d=

如果Delta;d=lt;0,那么，假设l= l Delta;S。继续迭代方法,继续循环Delta;d=,直到和l作为第二阶段的迭代周期初始相对值；

这里, l = l-0.1Delta;S (步骤减少到0.1Delta;S,反向搜索), Delta;d=

如果Delta;d=lt; 0,假设l = l-0.1Delta;S，继续迭代方法, 继续循环Delta;d=,直到,和l作为第三阶段的迭代周期初始相价值;

让l = l 0.01Delta;S (步骤减少到0.01Delta;S,反向搜索),和步骤类似于上面的循环迭代计算。

为一毫米的搜索步骤的最后阶段，和一个步骤的相反方向搜索，循环迭代的方法，直到，和。

让,公路中心线之间的距离作为探测点 (, 和点(, 高速公路设计中心线水平对齐误差。相应的公路设计中心线点= l的标志,高速公路设计平面坐标(, (, 中心线点。可以通过协调扭转的计算。

示例

本文采用计算机辅助检测方法，对公路施工的水平和垂直对齐误差进行了计算机辅助检测。在2种情况下，该方法是可行的。一是在各种类型算法的曲线和另一个是各类超高旋转模式在各种情况下的路基设计标高。表1、表2、表3以“公路综合设置软件”为例。

表1 非对称曲线的一条高速公路圆曲线坐标计算实例

表2 平面线偏差实例

表3 某高速公路纵断面偏差实例

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