一种用于磨损轨道的非接触式站台界限激光测距法的制作方法

本发明是关于一种测量磨损后轨道站台界限的激光测距法，属于测量技术领域，主要通过激光测距仪来进行测量。能够准确测量实际运营中已经磨损后轨道站台界限的距离。对站台界限距离的精确把握是车辆安全通过的必要保障，站台建筑限界是构成铁路建筑限界的重要组成部分。

背景技术：

目前大部分的站台界限测量方法分为两种：第一种，为人工接触式测量，主要测量工具是站台限界测量尺和数显式的测量仪。这种方式的弊端是测量人员必须下道进行操作，而且需要多个人同时下行车股道测量，必须在铁路维修天窗作业的时间完成测量，并且需要提前一周申报，有限的维修天窗作业时间很难满足作业人员按时完成站台限界定期测量的工作。站台建筑限界数据需要及时更新，如果不能定期更新，对行车运输安全造成很大的安全隐患。现在的测量方式费事费力，工作效率较低，误差大，基本上是由测量人员的人为误差和测量误差组成的。

第二种，利用简陋的发射仪器而进行简单的测试与计算，虽然避免的人工操作所带来的繁琐和部分误差，但由于其粗略的计算方法，以及忽略了轨道在实际运营以及磨损的情况下，与人工测量的误差相比，相差不远。

为了解决上述测量过程中所遇到的问题，研究出了一套“用于测量磨损后轨道站台界限距离的激光测距法”。这种方法不仅可以使人员和设备不下道就可以完成测量作业，并且考虑到了实际磨损轨道与理论轨道的差别而更加的精确，更能运用到实际之中。

技术实现要素：

目前站台建筑界限的测量方法之一是接触式的，测量人员必须下道操作，在有限的时间内完成工作，工作效率低，这种测量方式直接影响着行车安全。另一种方法是使用简陋测量仪器以及粗略的计算方法测量理论轨道，得出来的数据不仅误差比较大，而且很难利用到实际之中。为解决这一问题，本发明提出一种用于测量磨损后轨道站台界限距离的激光测距法。这套新方法的优势在于：通过使用激光测距仪来实施激光而非接触式测距法，设备和测试人员在站台上工作，远距离控制激光测距仪进行发射激光和信号接受，再使用精确的算法，准确计算界限数据，再通过新轨道与旧轨道的对比，研究磨损后轨道的特性，进而获得在实际磨损情况下，较为精确的站台界限距离。设备和测量人员处于安全区，也消除了由于人员测试而带给列车运行的安全隐患。这种方法测量省时省力实际精确。本发明测量磨损后轨道站台限界的非接触式激光测距法其优势十分明显：

1.采用该非接触式方法，测试人员无需在规定的范围和规定的时间内完成，只要在列车行驶间隙就可以完成。时间自由，充足。对于多站台、多股道的测量作业，测量人员只需要出去一次就可完成。工作效率提高，即使紧急情况下也可以按时完成；

2.采用该基于磨损轨道的算法进行测量能最大限度的减少人为误差与测量误差，测量时不用直角尺找出垂直点，而是可以通过激光测距法多次测量使得误差大大减小，而且在站台测量时，可以有一定范围的转动，即操作方便又精确。

3.在对各条运营轨道数据测量以及采集信息过程中，发现了磨损后轨道的两天轨道都会有一个不规律的高度差，即左右两轨道水平距离有高度差，而利用这一规律来进行重新的设计精确的算法，才是能运用到实际测量的最佳算法。

附图说明

图1为激光发射轨迹图1。

图2为计算原理图1。

图3为激光发射图。

图4为计算原理图2。

图5为激光发射轨迹图2。

图6为计算原理图3。

图7为激光发射轨迹图3。

图8为计算原理图4。

图9为水平距离示意图。

图10为垂直距离示意图。

具体方案

测量步骤如下：

1.放置测量工具。将激光测距仪放置在站台安全线（距离站台边缘约1米处）外；

2.确定垂直方向。将激光测距仪打开，使其进入测量状态，先对准距离站台较远一端钢轨侧面上的一点，测得数据后，再偏移一定角度对准另一侧点，再次测量获得数据（图1）。

3.测量水平距离。调整激光测距装置与水平方向角度，由（2）两束激光所得和钢轨构成的三角形（图2），利用编程计算出（即），利用编程导入计算公式：

通过利用编程计算，即得出水平距离。再调

整激光测距装置与水平方向夹角，分别发出两道光束对准同一方向站台边缘的参照点（图3），得出三角形（图4），可通过程序计算出站台界限到激光发射点的距离（即），利用编程计算导出公式：

利用编程计算出，得出水平距离，利用编程计算,得出水平距离l的值。（图7）（备注：为钢轨轨头宽度，为固定值。）

4.测量高度。调整激光测距装置与水平方向角度，利用激光测距装置发出光束对准距离站台较远一端的轨道顶面（图5），如3所示方法，可以得出三角形（图6），由于两个激光束之间的夹角是已知，算出铁轨顶部到双激光发射点的直线距离,即（）,利用编程计算导出公式：

线与水平方向夹角为，可以利用编程计算出，得到的值，继续调整双激光测距装置与水平方向夹角发出光束对准同一方向站台边缘的参照点（图3），可以得到三角形（图4），可通过程序计算出站台界限到双激光发射点的距离,即()，利用编程导出公式：

线与水平方向夹角为，可以利用编程计算出，得出。

5.靠近站台轨道的高度及垂直数据计算。再利用激光测距装置发出光束对准距离站台较近一端的轨道顶面(图7),如上述方法，可得出三角形（图8），可通过程序计算出站台界限到激光发射点的距离（即），利用编程计算导出公式：

通过利用编程计算，即得出水平距离。再由公式可推出，。

6.得出实际高度及距离。由（图9）所示。利用编程计算导出公式：

,。