摘要：传统铁路基础设施维护手段单一,依赖于作业车辆上的工程人员进行手动操作,耗费大量人力物力。作为一种多尺度、多概率及长周期的数字映射方案,数字孪生系统近年来在工程建设领域发展迅速。为了推动轨道交通领域的数字孪生建设,设计了一种基于轨道车辆的高精度同时定位与建图(simultaneous localization and mapping,SLAM)方案。不同于传统移动测量方法需要高精度三维激光扫描仪、高精度惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)、实时动态差分定位(real time kinematic,RTK)以及复杂的后处理手段,该方案基于因子图优化的紧耦合方案,融合多个棱镜式雷达、IMU及RTK观测,实现了实时建图可视化。经过超300 km的场景验证,发现所提方案在良好环境下可以达到厘米级定位精度,实时输出的建图结果中可清晰观测到各种轨道特征。

摘要：北斗卫星导航系统(BDS)和连续运行参考站系统(CORS)的快速发展为我国铁路领域卫星定位测量工作提供了新的解决方案。为了研究基于铁路带状BDS CORS的测量技术在复杂山区铁路工程测量中应用的具体精度,本文在某复杂山区铁路沿线按30 km间距建设了铁路带状BDS CORS基准站网络,并部署了高精度位置服务云平台。分别采用基于BDS CORS的BDS单星座、全球定位系统(GPS)单星座和全球卫星导航系统(GNSS)多星座三种模式进行模拟长大隧道独立控制网建网测量、快速静态像控测量、实时动态差分定位(NRTK)测量的数据采集和处理工作,并以铁路沿线原基础平面控制网(CPⅠ)、线路平面控制网(CPⅡ)成果进行对比。研究结果表明:按30 km间距布设铁路带状BDS CORS基准站时,基于BDS CORS的BDS、GPS和GNSS三种模式均可用于长大隧道独立控制网建网测量、快速静态像控测量、NRTK测量,成果精度满足现行铁路测量规范的要求,可以代替传统方法进行测量作业。提出的部分精度指标可以为铁路工程建设各阶段BDS CORS建设及铁路测量应用相关规范的编写提供借鉴和参考。