一种调坡方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种调坡方法及设备，包括：根据待调整线路各个测点的里程和高程偏差绘制偏差曲线，对所述偏差曲线进行曲线拟合，获取拟合曲线，基于所述拟合曲线和所述偏差曲线判识增设变坡点的位置，设为第一变坡点；基于预定坡长从所述第一变坡点中筛选得到第二变坡点，根据里程大小将所述第二变坡点插入既有变坡点中，重新生成待优化线路；基于预设调整规则选取待调整变坡点，采用优化算法对所述待调整变坡点进行优化调整，获取待优化线路与实测线路之间综合高程偏差最小的优化线路；本发明专利技术能有效消除侵限，大幅提高调坡工作的可操作性和灵活性，避免侵限区段的调坡对其它非侵限地段产生不利影响

【技术实现步骤摘要】
一种调坡方法及设备


[0001]本专利技术涉及线路调坡
，特别涉及一种调坡方法及设备
。

技术介绍

[0002]变坡点，是线路纵断面上两相邻坡度线的相交点，对线路纵断面的调整即为调坡，在隧道完工之后
、
铺轨之前需进行调坡，使线路能最大程度减少与已建成的桥梁
、
隧道之间的高程偏差，进而减少侵限
。
[0003]在
CN116432288A
中记载了一种智能调坡调线方法及设备，该方法通过优化算法调整竖曲线半径和既有变坡点坐标，获取线路调整方案
。
以及
CN110363298A
中公开的一种基于进化算法的智能调坡方法，和
《
基于粒子群算法的城市轨道交通智能调线调坡研究
》
公开的一种基于粒子群算法的智能调坡方法，以上调坡方法实质上都是通过智能寻优算法对设计线路参数进行优化调整，从而减少侵限
。
而实际上，侵限最大位置不仅仅局限于少数的几个变坡点附近，而是大概率会位于坡段中部，在这种情况下，只有通过在坡段中部新增变坡点，才能使之更好逼近线路实际线型
。
而算法优化的过程中无法增设变坡点，同时一个变坡点参数的调整至少会影响与之相邻的两个坡段，其影响范围一般为数百米甚至数公里
。
并且侵限区域内的调坡会影响到其他非侵限区域的线路纵断面线型，使得原来未出现侵限的地段出现新的侵限，采用上述方法往往很难有效地消除侵限
。
[0004]在
《
城市轨道交通线路调线调坡设计
》
中记载的调坡方法，通过人工的调坡设计，包括调整竖曲线半径
、
变坡点位置和高程
、
坡度和坡长，以及拆分长坡段增设变坡点的方法，对线路纵断面进行调整来消除侵限
。
但该方法依赖设计人员的经验和判断，对于增设变坡点的位置极易造成误判，往往不能有效消除侵限
。
而人工的比对和核算效率低，工作量大，过程中极易出现人为纰漏，且调坡后的线路方案难以保证最优，这也极大地制约了调坡工作
。
[0005]因此，亟需一种能增设变坡点的同时避免给非侵限区域造成影响的自动化与智能化程度高的调坡方法
。

技术实现思路

[0006]为了解决相关的调坡方法存在的不能增设变坡点以及人工调整难度大
、
误差大的问题，本专利技术提供了一种调坡方法及设备，技术方案如下：
[0007]第一方面，提供了一种调坡方法，所述方法包括：
[0008]根据待调整线路各个测点的里程和高程偏差绘制偏差曲线，对所述偏差曲线进行曲线拟合，获取拟合曲线，基于所述拟合曲线和所述偏差曲线判识增设变坡点的位置，设为第一变坡点；
[0009]基于预定坡长从所述第一变坡点中筛选得到第二变坡点，根据里程大小将所述第二变坡点插入既有变坡点中，重新生成待优化线路；
[0010]基于预设调整规则选取第二变坡点和既有变坡点组成待调整变坡点，采用优化算
法对所述待调整变坡点进行优化调整，获取待优化线路与实测线路之间综合高程偏差最小的优化线路；
[0011]其中，根据各个测点的顶板高程加权侵限偏差和底板高程加权侵限偏差构成所述综合高程偏差
。
[0012]根据一种具体的实施方式，上述调坡方法中，所述偏差曲线由里程
x
和高程偏差
y
构成，其中，高程偏差
y
为：
[0013]y
＝
(E
top
+E
bot
)/2
，
[0014]其中，
E
top
为里程
x
处的顶板高程偏差，由顶板实测高程减去设计高程计算得到；
E
bot
为里程
x
处的底板高程偏差，由隧道底板实测高程减去设计高程计算得到
。
[0015]根据一种具体的实施方式，上述调坡方法中，所述基于所述拟合曲线和所述偏差曲线判识增设变坡点的位置，设为第一变坡点，包括：
[0016]根据所述拟合曲线获取曲线零点对应的零点里程，结合所述偏差曲线和零点里程划分多个侵限区域；
[0017]获取每个侵限区域的最大高程偏差对应的侵限点里程，选取所述侵限点里程相邻的零点里程，设为侵限起始里程和侵限终止里程；
[0018]将所述侵限点里程
、
侵限起始里程和侵限终止里程设为第一变坡点
。
[0019]根据一种具体的实施方式，上述调坡方法中，所述基于预定坡长从所述第一变坡点中筛选得到第二变坡点，包括：
[0020]步骤1：基于所述第一变坡点与既有变坡点之间的里程差，筛选出里程差大于预定坡长的第一变坡点；
[0021]步骤2：基于步骤1获取的第一变坡点之间的里程差，筛选出里程差大于预定坡长的第一变坡点；
[0022]步骤3：将步骤2获取的第一变坡点设为第二变坡点
。
[0023]根据一种具体的实施方式，上述调坡方法中，所述重新生成待优化线路，包括：
[0024]根据第二变坡点的里程
、
高程和竖曲线半径，生成新增竖曲线表；
[0025]将所述新增竖曲线表插入线路数据库的竖曲线表中，更新所述线路数据库，并重新生成待优化线路
。
[0026]根据一种具体的实施方式，上述调坡方法中，所述新增竖曲线表对于第二变坡点的高程设有高程增量，所述高程增量能避免线路生成失败
。
[0027]根据一种具体的实施方式，上述调坡方法中，所述预设调整规则包括：
[0028]当所述第二变坡点不相邻时，选取所述第二变坡点及各第二变坡点相邻的既有变坡点组成待调整变坡点，对于重复的既有变坡点只保留一个；
[0029]当所述第二变坡点相邻时，选取所述第二变坡点及所述第二变坡点前后的既有变坡点组成待调整变坡点
。
[0030]根据一种具体的实施方式，上述调坡方法中，所述综合高程偏差表示为：
[0031][0032]其中，
δ
为综合高程偏差，
G(E
top
，
i
)
为第
i
个测点的顶板高程加权偏差，
G(E
bot
，
i
)
为第
i
个测点的底板高程加权偏差，
n
为测点个数
。
[0033]根据一种具体的实施方式，上述调坡方法中，所述顶板高程加权偏差和底板高程
加权偏差表示为：
[0034][0035][0036]其中，
E
top
为第
i
个测点的顶板高程偏差，
E
bot
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种调坡方法，其特征在于，所述方法包括：根据待调整线路各个测点的里程和高程偏差绘制偏差曲线，对所述偏差曲线进行曲线拟合，获取拟合曲线，基于所述拟合曲线和所述偏差曲线判识增设变坡点的位置，设为第一变坡点；基于预定坡长从所述第一变坡点中筛选得到第二变坡点，根据里程大小将所述第二变坡点插入既有变坡点中，重新生成待优化线路；基于预设调整规则选取待调整变坡点，采用优化算法对所述待调整变坡点进行优化调整，获取待优化线路与实测线路之间综合高程偏差最小的优化线路；其中，根据各个测点的顶板高程侵限加权偏差和底板高程侵限加权偏差构成所述综合高程偏差
。2.
根据权利要求1所述的一种调坡方法，其特征在于，所述偏差曲线由里程
x
和高程偏差
y
构成，其中，高程偏差
y
为：
y
＝
(E
top
+E
bot
)/2
，其中，
E
top
为里程
x
处的顶板高程偏差，
E
bot
为里程
x
处的底板高程偏差
。3.
根据权利要求1所述的一种调坡方法，其特征在于，所述基于所述拟合曲线和所述偏差曲线判识增设变坡点的位置，设为第一变坡点，包括：根据所述拟合曲线获取曲线零点对应的零点里程，结合所述偏差曲线和零点里程划分多个侵限区域；获取每个侵限区域的最大高程偏差对应的侵限点里程，选取所述侵限点里程相邻的零点里程，设为侵限起始里程和侵限终止里程；将所述侵限点里程
、
侵限起始里程和侵限终止里程设为第一变坡点
。4.
根据权利要求1所述的一种调坡方法，其特征在于，所述基于预定坡长从所述第一变坡点中筛选得到第二变坡点，包括：步骤1：基于所述第一变坡点与既有变坡点之间的里程差，筛选出里程差大于预定坡长的第一变坡点；步骤2：基于步骤1获取的第一变坡点之间的里程差，筛选出里程差大于预定坡长的第一变坡点；步骤3：将步骤2获取的第一变坡点设为第二变坡点
。5.
根据权利要求1所述的一种调坡方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文茂，谢毅，余浩伟，罗圆，周旭，赖鸿斌，苟波，庄威，胥海燕，朱波，温炎丰，
申请(专利权)人：中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：