既有线改建纵断面测量及优化设计方法研究

铁路既有线纵断面线形分段的优化算法孟凡超;刘成龙;马洪磊;张强;秦宁【摘要】纵断面线形分段是既有线复测计算中的关键环节之一。

目前的分段方法大多是依据测点正矢或曲率图像人工识别分段点，易出错，精度低。

针对人工方法的不足，本文提出了一种将正矢和最小二乘原理相结合的分段算法：先计算测点正矢，通过测点正矢确定属于同一线形的部分测点，利用已确定所属线形的测点，采用最小二乘算法拟合出相应的线形参数，再通过迭代计算得到分段点的里程。

计算实例表明：这种方法易于编程实现，能提高纵断面线形分段点精度，对铁路既有线整正计算软件的研制具有一定的参考价值。

【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】4页(P146-149)【关键词】铁路既有线;竖曲线;正矢;最小二乘原理【作者】孟凡超;刘成龙;马洪磊;张强;秦宁【作者单位】西南交通大学地球科学与环境工程学院，四川成都 610031;西南交通大学地球科学与环境工程学院，四川成都 610031;西南交通大学地球科学与环境工程学院，四川成都 610031;西南交通大学地球科学与环境工程学院，四川成都 610031;西南交通大学地球科学与环境工程学院，四川成都 610031【正文语种】中文【中图分类】U212.34铁路既有线经过长期运营必然会产生变形，在纵断面上一般表现为沉降变形。

由于离心力的影响，铁路竖曲线的沉降尤为严重。

文献[1]指出，铁路提速后竖曲线地段轨道动态检测时常出现超限值，影响旅客乘坐舒适度。

为及时获取既有线现状的线形参数并对既有线进行整正，需定期对既有线进行复测。

可采用全站仪结合轨检小车对既有轨面进行三维坐标测量，依据复测数据对铁路纵断面参数进行优化。

优化的首要步骤是要进行线形分段，传统方法是依据测点正矢或曲率的变化规律，人工识别出线形分段点。

人工方法进行既有线铁路线形分段灵活性较强，但在大量既有线线形外业观测数据中，由于测量误差的影响，分段精度较低。

既有铁路提速改造线路方案研究方法的探讨摘要：既有铁路提速改造方案的制定对于铁路线路提速有着至关重要的作用,列车速度是轨道交通运输能力与发展水平的关键性指标之一，随着既有线运营速度的提高，线路配置也必须合理的提高。

本文对既有铁路提速改造线路方案研究方法进行了分析探讨，仅供参考。

关键词：既有铁路;提速改造;线路方案;研究方法一、既有线提速改造的主要措施线路作为铁路运输的固定设备，是列车安全、平稳行车的载体。

列车速度和载重的提高，必须以强化线路设备的质量和可靠性为依托。

既有线提速改造有以下几种主要措施：1、优化线路平、纵断面参数随着列车速度的提高，与之匹配的曲线半径、线路超高等均会有所变化。

针对既有线提速改造，提出了最大超高、允许欠超高、允许过超高、缓和曲线超高时变率、夹直线和夹圆最小长度标准。

受超高设置及调整裕量的限制，针对提速200km/h线路，要求最小曲线半径为2800m;半径2500m地段适当调整超高可以满足客车200km/h，货车70-80km/h的要求；半径2200m地段，则无法兼顾客车200km/h和货车70-80km/h的要求。

2、强化线下基础的承载能力列车速度和载重的提高对线下基础的要求越来越高，需要针对路基、桥梁和随道等线下基础进行必要的加强处理。

针对路基的强化主要有强化基床表层、全面排查并修理基床病害、改善路桥（涵）过渡段、做好边坡防护与排水、对软弱地基沉降未能控制的区段进行地基加固等，相应的工程措施有换填、封闭、挤密柱、搅拌桩、土工合成材料加固、土质改良、排水桩、粉喷桩和注浆等方法。

3、强化轨道结构轨道结构是车辆运行的平台，也是线路提速改造的重点。

其需要改造的内容主要有：一是既有的道岔，由于存在有害空间，对提速列车将产生危险的动力扰动，必须更换为无缝化的可动心轨提速道岔或固定辙叉提速道岔；二是短钢轨的接头将产生周期性扰动，严重影响提速列车舒适性，应采用跨区间无缝线路技术和可靠的轨头拼接技术；最后是小半径曲线的地段不适应提速，在条件允许时应加以改造。

一、既有线改建的特点和改扩建原则二、改建铁路主要技术标准的选择特点三、改建既有线平面和纵断面设计四、增建第二线的正线平面和纵断面设计五、施工干扰及施工期间维持临时行车的措施既有线勘测和设计既有铁路随着运量的逐年增长，当仅靠挖掘现有设备的潜力仍适应不了日益增长的运输任务时，即需进行技术改造。

一、既有线改建的特点和改扩建原则既有铁路的改造受现在设备和运营现状的制约，施工时与运营相互干扰，所以既有线改建不同于新线。

对改建方案必须进行总体设计，然后抓住合理时机，分期施工。

在改建中对主要技术标准的选择如何提高问题，不能脱离现状，应结合改建方案的需要和既有线的实际情况考虑，在充分利用既有线路和设备的基础上，合理提高标准，避免大拆大改。

改建既有线应依靠科学技术进步，采取土（建）、机（车）、电（通信信号）、运（运输组织）相结合的办法综合扩能。

凡能用机、电、运办法提高能力的，就尽量少用土建办法。

二、改建铁路主要技术标准的选择特点（一）结合改建方案提高主要技术标准改建既有线的目的主要是提高输送能力。

选择任何改建方案首先应满足远期运输要求，然后根据改建方案，进行总体设计，选择主要技术标准。

既有线的改建一般是随着铁路运量的增长分期实现，先对某些薄弱环节和能力紧张区段进行改建，逐步提高输送能力；待能力饱和后再按远期运量要求的改建方案一次全面实施。

改建方案是在既有线基础上，按牵引种类和正线数目改变与否，以电气化、、单线、局部双线、双线等技术改造措施的不同组合而成。

（二）结合既有线现状提高主要技术标准在选定改建方案的前提下，对与改建方案直接相关的那一部分主要技术标准，结合既有线现状进行提高时，标准要适中，不宜过高，特别是涉及土建方面的主要技术标准，不能大拆大改。

随着牵引力现代化水平不断提高，根据改建线路的多年运营实践，考虑动能利用确定牵引质量应是既有线是否消减零散超限坡度的一项重要原则。

对于连续长大坡道地段，应尽量通过调整机型解决，对必须进行落坡改造的地段，要反复论证。

新建铁路纵断面优化算法及程序设计的开题报告题目：新建铁路纵断面优化算法及程序设计一、研究背景和意义铁路交通在我国国民经济和社会发展中起着重要作用。

随着国家铁路线网的不断完善和新建铁路线路的加速推进，如何使得新建铁路线路的轨道设计更加高效、合理，已经成为铁路建设领域的研究热点之一。

新建铁路线路设计中，纵断面是铁路线路设计的基本要素之一。

纵断面的设计质量直接影响着铁路线路的安全、经济和效益。

传统的纵断面设计方法主要采用经验式设计和试验设计方法，这些方法不能很好地体现铁路线路的优化设计思想，且设计效率低下。

因此，研究新建铁路纵断面优化算法和程序对于提高铁路线路的设计质量和效率具有重要意义。

本研究将围绕铁路纵断面的优化设计问题展开深入研究，提出一种新的优化算法，为新建铁路线路的设计提供可行的理论和技术支撑。

二、研究内容和方法本研究旨在为铁路纵断面的优化设计提供一种新的算法。

具体来说，将通过以下研究内容来实现本研究的目标：1. 建立新建铁路纵断面优化设计的数学模型；2. 分析目前最新的优化算法和相关技术，综合运用合适的方法优化模型；3. 设计并实现新建铁路纵断面优化程序，通过实验验证该算法的优化效果和效率；4. 根据实验结果对算法进行反思和优化。

本研究将采用理论分析和实验研究相结合的方法，通过建立优化模型、综合运用算法和设计程序进行实验验证。

具体实验流程为：首先，根据铁路线路的地理地形、环境条件、运载需求等因素，建立新建铁路纵断面的优化设计数学模型；然后，分析目前最新的优化算法和相关技术，通过综合运用数学规划、遗传算法、多目标优化方法等来进行纵断面的优化设计；接着，设计程序实现该算法，并进行实验验证。

最后，根据实验数据，对算法进行反思和优化，以提高算法的优化效果和效率。

三、预期成果和意义本研究预期达到以下成果和意义：1. 提出一种新建铁路纵断面优化算法，为铁路线路的优化设计提供可行的理论和技术支撑；2. 设计并实现新建铁路纵断面优化程序，通过实验验证该算法的优化效果和效率；3. 验证算法的效果和效率，提高新建铁路线路的设计质量和效率；4. 对算法的反思和优化，为铁路交通建设的未来发展提供有价值的思路和方法。

纵断面测量方法探讨摘要：本文通过在沧州市南水北调配套工程可研阶段、初设阶段的纵断面测量工作的开展，总结了“坐标-高程法”在线路纵断面测量中的优点，为线路测量项目中的纵断面测量提供了新思路、新方法，提高了作业效率和成果质量。

关键词：南水北调纵断面测量桩号--高程法坐标--高程法A Discussion about method of Profile surveyFENG Xue-wei 1, LU Ji-feng 2(1. Cangzhou Institute of Survey and Map,Cangzhou 061001,China2. Cangzhou Institute of Hydrology Survey and Design, Cangzhou 061000,China)Abstract: Through the development of South-North Water Transfer supporting Project in feasibility study stage and design stage in Cangzhou City,this article summarizes the merits of “coordinate - height method” in profile survey.It provides new ideas, new methods for profile survey,improves the quality of the working efficiency and achievement.Key words: South-Nouth water transfer；Profile survey; pole number-height method; coordinate-height method.1 工程概况沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程是沧州市南水北调配套工程的重要组成部分，该项工程通过石津干渠和保沧干渠与南水北调中线总干渠相连，引水至各目标水厂，承担着向沧州市9个供水目标输送长江水的任务。

纵断面改建纵断面改建具体包括哪些内容呢，下面下面为大家带来相关内容介绍以供参考。

纵断面改建将既有线纵断面的轨面高程加以调整，使其符合设计标准与运营要求。

设计既有线纵断面，应根据既有线轨面高程抬高降低的大小，对施工中干扰正常运营的程度，以及工程费用的多少等，进行经济比较，分别采用道碴起道，渗水土壤起道和抬降路基面的方法来完成。

一般规定改建既有线纵断面的设计，以轨面高程为准。

轨面高程由线路纵断面测量测出。

线路纵断面测量，包括水准基点、百米标和加标的高程测量。

百米标与加标的高程为既有线轨面高程；在直线地段为左侧轨面高程；在曲线路段为内轨的轨面高程。

起道高度小于50cm时用道碴起道；起道高度为50～100cm时，用渗水土壤起道；起道高度大于100 cm或落道后道床厚度小于规定标准时，用抬降路基面来完成。

为了方便施工及减轻对运营的干扰，一般不采用挖切路基的办法来降低轨面高程；仅在受建筑限界与结构物构造控制，以及为消除路基病害的路段方可采用。

一般不宜降低既有线轨面高程；仅在个别路段，为避免改建桥隧建筑物，避免挖切路基，或为了减少线路改建工程，才允许挖切道床以降低轨面高程。

道床厚度仅允许较规定标准减薄5 cm，但最小道床厚度不得小于25cm。

放大纵断面既有钱在长期运营过程中，因维修的起道落道，或路基病害，或改建中提高标准，需要进行纵断面改建设计。

既有线纵断面改建设计，以轨面高程为准，要求细致准确，以保证尽可能利用既有建筑物，减少改建工程，常采用放大纵断面图进行设计。

放大纵断面图的比例尺距离为1：10 000，高程为1：100。

放大纵断面图的下半部为纵断面设计的资料和数据，自下而上包括既有线平面、百米标与加标、地面高程、既有道床厚度、既有轨面高程、轨面设计坡度、轨面设计高程、既有轨面高程抬降值、路基病害路段、工程地质特征。

放大纵断面图的上半部为线路纵断面图，应绘出地面线、既有道床底面线、既有轨面线、计算轨面线、设计轨面线；并应注明建筑物的特征，如车站、道口的中心里程，隧道洞门位置里程与长度，以及桥涵类型、孔径，中心里程与设计洪水位高程等。

既有线改建CAD系统纵断面开发与研究钟晶;蒲浩;彭先宝【摘要】首先阐述了既有轨面坡重构中利用差商法辨别直线点、直线拟合-求交、坡段整饰三步循环法自动识别变坡点以及利用最小二乘拟合竖曲线.在此基础上采用和ARX2006编程工具,在AutoCAD2006平台上实现了纵断面设计的人机交互功能.然后介绍了既有线数据的管理,最后说明了纵断面模块的总体结构.【期刊名称】《铁道勘察》【年(卷),期】2007(033)006【总页数】4页(P67-70)【关键词】既有线纵断面;计算机辅助设计;既有坡度重构;ARX【作者】钟晶;蒲浩;彭先宝【作者单位】中南大学土木建筑学院,湖南长沙,410075;中南大学土木建筑学院,湖南长沙,410075;中南大学土木建筑学院,湖南长沙,410075;铁道第四勘察设计院,湖北武汉,430063【正文语种】中文【中图分类】U2随着我国铁路的不断提速,既有线的勘测设计任务日益繁重,但我国还没有一套比较完整实用的既有线CAD系统,大多数既有线CAD系统只提供平面或纵面的单独模块,或者既有线重构使用的算法已经不再适用最新的测量方法。

为此中南大学道路与铁道研究所与铁道第四勘察设计院合作,利用和ARX2006编程工具，在AutoCAD2006平台上开发了一套既有线CAD系统——ERCAD。

ERCAD系统包括项目管理、数模建立、平面设计、纵断面设计、横断面设计、图表输出6个模块。

本文介绍该系统纵断面设计模块开发与研究中涉及的原理和技术。

1 既有轨面坡的重构原理1.1 变坡点位置的自动识别既有轨面线的重构坡度是否准确,关键在于能否准确判断出变坡点位置,本文采用差商法辨别直线点、直线拟合求交、坡段整饰三步循环法自动识别变坡点。

(1)利用差商法区别直线上与竖曲线上的轨面点直线上轨面点与竖曲线上轨面点的区别就在于坡度变化率不同。

所谓坡度变化率就是当前测点分别与其前后测点所构成的坡度差值除以里程差,即Δi=i1-i2/(L1+L2)。

既有线纵断面优化方法
郭荣杰;张学周
【期刊名称】《铁道工程学报》
【年(卷),期】1994(000)001
【摘要】既有线纵断面优化方法兰州铁道学院郭荣杰铁道部第一勘测设计院张学周以既有轨面标高为参数，以桥、隧等处的标高和道岔、缓和曲线范围为高程、平面为约束条件，用线性拟合法解决既有线纵断面优化问题。

一、基本原理（一）无约束的坡度拟合公式（图１）图中Ｎ＿１、Ｎ＿２...
【总页数】5页(P89-93)
【作者】郭荣杰;张学周
【作者单位】[1]兰州铁道学院;[2]铁道部第一勘测设计院
【正文语种】中文
【中图分类】U212.34
【相关文献】
1.既有线提速200 km/h平纵断面设计探讨 [J], 贾陈君
2.基于高精度测量网的既有线平纵断面设计研究 [J], 贾陈君
3.基于近似曲率的铁路既有线纵断面分段算法 [J], 侯广东;陈文
4.既有线提速改造线路纵断面主要技术研究 [J], 石万新
5.铁路既有线纵断面线形分段的优化算法 [J], 孟凡超;刘成龙;马洪磊;张强;秦宁因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

既有线改建纵断面设计优化中目标函数的改进？…
许玉德;李海峰
【期刊名称】《上海铁道大学学报》
【年(卷),期】1998(019)010
【摘要】在既有线改建纵断面设计优化中，以掺落道量加权平方和为目标函数，对权的取值作了初步分析与计算，实例验算表明，方法正确，改善效果明显。

【总页数】4页(P43-46)
【作者】许玉德;李海峰
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】U218.234
【相关文献】
1.既有线改建纵断面测量及优化设计方法研究 [J], 王霏涵
2.既有线改建CAD系统纵断面开发与研究 [J], 钟晶;蒲浩;彭先宝
3.铁路既有线改建纵断面优化设计 [J], 许玉德;吕益恕
4.既有线改建纵断面设计优化CAD系统 [J], 李海峰;许玉德
5.利用动态规划法进行既有线纵断面改建的优化设计 [J], 徐志飞;刘卫星
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铁路线路纵断面整治施工计算与仿真系统的研究与实现的开题报告一、选题背景随着国内经济的不断发展，铁路作为交通运输的一种重要方式，发挥着越来越重要的作用。

为了保证铁路的安全、稳定、高效运行，铁路线路纵断面整治施工是一个重要的工作。

该工作需要进行精确的计算和仿真，以确保铁路线路纵断面整治施工的准确性和可靠性。

二、研究目的和意义本次研究的目的是开发一款铁路线路纵断面整治施工计算与仿真系统，以方便铁路施工人员进行相关工作的计算和仿真。

该系统将能够对线路纵断面进行精确的计算和仿真，提高工作的准确性和可靠性。

这样，铁路施工人员将能够更加高效地进行相关工作，同时提高铁路运输的安全性和稳定性。

三、研究内容本次研究的主要内容包括以下几个方面：1. 铁路线路纵断面整治施工计算算法的研究：根据铁路线路纵断面整治施工的实际需要，研究计算算法，以确保算法的准确性和可靠性。

2. 铁路线路纵断面整治施工仿真模型的建立：根据铁路线路纵断面整治施工实际情况，建立仿真模型，以实现对整个施工过程的仿真。

3. 系统界面的设计与开发：设计并开发系统界面，以实现对整个系统的可视化操作。

4. 系统测试：对整个系统进行测试，以保证系统的准确性和可靠性。

四、研究方法本次研究采用的方法包括以下几种：1. 理论研究：通过资料收集和文献阅读，深入了解铁路线路纵断面整治施工的相关知识和技术，掌握计算和仿真的基本方法和原理。

2. 算法设计：根据铁路线路纵断面整治施工的实际需要，设计和实现有效的计算算法。

3. 建模：根据铁路线路纵断面整治施工实际情况，建立仿真模型，以实现对整个施工过程的仿真。

4. 系统设计与开发：根据需求开发系统，包括系统界面设计和数据库设计，实现系统的功能和操作。

5. 测试：对整个系统进行测试，确保系统的准确性和可靠性。

五、预期结果本次研究的预期结果是开发出一款高效、准确、可靠的铁路线路纵断面整治施工计算与仿真系统。

该系统能够对线路纵断面进行精确的计算和仿真，提高工作的准确性和可靠性。