高速铁路轨道近景摄影测量光束法区域网平差研究

发布时间：2017-03-21 16:00

  本文关键词：高速铁路轨道近景摄影测量光束法区域网平差研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：高速铁路轨道投入运营后,在列车荷载、路基沉降、地质环境等多因素的长期共同作用下,轨道的平顺性和稳定性可能会发生变化。为了保障高速列车安全顺畅的运行,必须加强对轨道等基础设施的检测。尤其是随着列车运行时速的提高,对轨道平顺性检测的效率和精度也提出了较高的要求。目前,对于轨道静态几何平顺性检测通常采用轨检小车结合智能全站仪逐点进行,检测精度高,但存在外业工作量大、测量时间长等不足。本文利用近景摄影测量技术进行轨道几何状态检测的平差计算,将外业采集的轨道近景影像进行单轨航带法平差和双轨联合平差,获得同名点地面坐标,利用单应性矩阵求解影像外方位元素初始值,并联合两者进行光束法区域网平差,得到影像外方位元素和地面坐标的精确值,为轨道平顺性参数解算提供定向建模数据。对于高速铁路轨道近景影像航带法平差,考虑到单轨航带法平差计算速度快,内存占用量少,因此采用了单轨航带法平差为光束法区域网平差提供初始数据。在光束法平差解算中引入LM算法和阻尼因子策略,确保矩阵运算的收敛速度和稳定性,提高平差效率。针对平差计算中的大型稀疏矩阵,采用分块压缩行存储,节省计算机内存的消耗,加快矩阵运算速度。在进行线状区域影像平差时,采用分段平差策略,以此降低平差运算对计算机内存的要求。以成灌快速铁路彭州支线和成渝高速铁路简阳段某区域轨道近景影像作为实验数据,通过对线状区域轨道影像光束法平差进行优化,解算相机参数、影像的内外方位元素和同名点地面坐标,结果表明,引入LM算法和阻尼因子策略后平差迭代次数减少,内存占用量大幅降低,平差时间明显缩短,坐标解算沿轨向均方根误差为0.8mm,可为轨道几何平顺性检测提供重要的影像定向建模平差计算方法。
【关键词】：近景摄影测量 轨道影像 光束法区域网平差 数据组织
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U212.24;P234.1
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-16
• 1.1 研究背景和意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-13
• 1.3 本文主要研究工作13-14
• 1.4 论文的组织结构14-16
• 第2章 高速铁路轨道近景影像航带法平差16-31
• 2.1 轨道近景影像单航带法平差16-22
• 2.1.1 轨道影像连续像对法相对定向16-19
• 2.1.2 轨道影像模型连接19-21
• 2.1.3 轨道影像航带模型概略定向21
• 2.1.4 轨道影像非线性变形改正21-22
• 2.2 单根轨道连续影像平差22-27
• 2.3 双轨影像联合平差27-29
• 2.4 本章小结29-31
• 第3章 高速铁路轨道近景影像光束法平差31-44
• 3.1 轨道近景影像光束法平差31-34
• 3.2 基于LM算法的光束法平差34-39
• 3.2.1 LM算法34-36
• 3.2.2 LM算法解算流程36-37
• 3.2.3 基于稀疏矩阵的加速算法37-39
• 3.3 稀疏矩阵的存储39-41
• 3.4 轨道影像分段平差41-42
• 3.5 本章小结42-44
• 第4章 轨道影像光束法区域网平差实验与验证44-58
• 4.1 实验概况44-48
• 4.1.1 场地介绍44-46
• 4.1.2 硬件设备46-47
• 4.1.3 实验方案设计47-48
• 4.2 光束法区域网平差验证48-55
• 4.3 实验结果分析55-57
• 4.4 本章小结57-58
• 第5章 高速铁路轨道近景影像平差系统58-66
• 5.1 系统综述58-59
• 5.2 开发环境59-60
• 5.3 功能介绍60-65
• 5.3.1 相机参数60
• 5.3.2 地面点坐标60-61
• 5.3.3 影像匹配61-62
• 5.3.4 航带法平差62-63
• 5.3.5 光束法平差63-64
• 5.3.6 前方交会64-65
• 5.4 本章小结65-66
• 结论与展望66-67
• 致谢67-68
• 参考文献68-72
• 攻读硕士学位期间参与的主要科研项目72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 胡庆丰;;安博格GRP1000轨检小车进行无碴轨道检测的作业方法[J];铁道勘察;2008年03期

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本文编号：259882