地铁控制基标归化改正原理及编程实现(2)
作者:佚名; 更新时间:2014-12-05
,即最小二乘解(不唯一),其一个解为

        U=(1/ρ)Bl▔V       ⑥

  ⑥可使方程④残差向量的范数最小,即||ρBU||=最小。也就是附合导线的转折角改正数的残差向量的平方和为最小。

     综合(1)、(2)两种情况,即无论方程④有解或无解,均可得到最优解,并可统一写为下式:

     U=(1/ρ)B   V      ⑦

   在(1)的情形下,⑦是④的一个最小范数解;在(2)情形下,⑦是④唯一的最小二乘最小范数解。

  ④、⑤、⑥三式或④、⑦二式即为控制基标归化改正的数学模型。

  不论对于Bm▔、Bl▔还是B   ,求解均有两种基本方法:满秩分解法、初等变换法。但精确解算十分繁琐,编程较难实现。实际编程是将V的残差向量(即转折角剩余改正数)的所有分量归化改正到满足限差要求为止。实践表明,该法可达到秒级精度要求。

  6.程序流程图

  

地铁控制基标归化改正原理及编程实现

 

  

地铁控制基标归化改正原理及编程实现

                                    

  6.     工程实例

  本例点数包括两端4个固定点共16个,边数包括两条起算边共15条。用程序按5”限差计算,

  其中,折角改正数由转折角理论值减去观测值得到。计算成果见表一。

   

  表一:归化改正计算成果表

   

  边数=  15  点数= 16  剩余转折角改正限差(秒)=5”

  -------------------------------------------------------------------------------------

  点属性          点名     边长(本点-上点)(m) 初始转折角改正(”)  横向改正(mm)  剩余转折角改正(”)

  -------------------------------------------------------------------------------------

   1            10141

   1            10261         119.993       0             0.0           0.0

   0            10345         84.131        -4            0.0           -4.0

   0            10380         34.929        +2            0.0           +2.0

   0            10450         69.509        -5            0.0           -5.0

   0            10520         69.648        +6            0.0           +4.4

   0            10580         59.714        -8            -0.5          -1.7

   0            10620         39.834        +19           +0.4          -0.3

   0            10664         43.979        -36           -2.7          -3.4

   0            10699         34.927        +14           +0.4          -2.5

   0            10771         71.826        +10           +0.9          +0.9

   0            10843         72.507        -36           -1.8          -3.7

   0            10882         39.378        +40           +2.9          +4.0

   0            10935         52.635        -11           0.0           +0.3

   1            10974         39.378        +9            0.0           +9.0

   1            11005         30.618

  -------------------------------------------------------------------------------------

         检验:           初始角度改正数代数和=0.0       剩余角度改正数代数和=0.0

   

  7.      结束语

  该控制基标归化改正程序,经过多年在北京、伊朗德黑兰地铁基标测量工程中使用,不仅可满足现行规范和要求,而且提高了工程效率和质量。归化改正程序必将在今后城市地下铁道、轻轨交通工程的铺轨基标工作中发挥其应有作用。同时,本归化改正程序对精密线形工程的高精度放样,也有一定的实用和参考价值。

  参考文献

  [1] 秦长利。地铁铺轨基标测量方法探讨。铁路航测,1999(3)

   [2]北京城建勘察院.《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》(GB50308-1999).中国计划出版社, 2000年5月第一版

  [3] 陈永奇.《工程测量学》. 出版社, 1995年5月第二版

  [4]於宗寿 鲁林成。《测量平差》。出版社,1983年6月第二版

   

  [注1]点属性:1表示固定点;0表示未知点(参与归化改正计算)。

  [注2]变换方法为:从第1行起,后两行加到前一行,依次类推到倒数第3行;再从倒数第2行起,每行加后边一行,依次类推至第1行。

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