鐵路中線(center line of railway)又稱鐵路線路中心線。是指在鐵路路基橫斷面上，距外軌半個軌距的鉛垂線與路肩水平線的交點沿線路縱向的連線。其空間位置用線路平面和縱斷面表示。鐵路中線放樣工作是鐵路定測過程中一項重要的工作，是路基斷面、地質鑽孔、橋涵隧道工點、各專業調查等後續工作開展的基礎，因此，中線勘測的進展與否對整個勘測周期的長短產生決定影響。
基本介紹
- 中文名：鐵路中線
- 外文名：center line of railway
- 別稱：鐵路線路中心線
- 控制：線路及有關建築物的位置
- 學科：交通工程
- 套用：鐵路勘測
簡介,交切法,極坐標法,GSP- RTK,
簡介
鐵路中線(center line of railway)又稱鐵路線路中心線。在鐵路路基橫斷面上，距外軌半個軌距的鉛垂線與路肩水平線的交點沿線路縱向的連線。其空間位置用線路平面和縱斷面表示。從平面上看，在直線地段，它就是兩股鋼軌或路基頂面的中心線；在曲線地段，路基在中線外側加寬，而軌距在中線內側由內軌內移實現加寬，都不對稱於中心線。從縱斷面上看，其高程為路肩高程。在鐵路勘測設計以及鐵路測設和施工中，線路及有關建築物的位置都由它控制。
鐵路中線放樣工作是鐵路定測過程中一項重要的工作，是路基斷面、地質鑽孔、橋涵隧道工點、各專業調查等後續工作開展的基礎，因此，中線勘測的進展與否對整個勘測周期的長短產生決定影響。
交切法
採用交切法進行中線放樣時，首先根據紙上定線方案，按照直線邊和交點的設計位置出一份交切放樣示意圖，根據放樣示意圖做貫通交切導線控制，為保證該導線的勘測精度，每隔5Km左右與GPS或導線點聯測進行閉合計算，當計算結果滿足精度要求時，按交切實測角度、距離、曲線要素出中線放樣資料，根據交切控制點選擇合適的置鏡點進行完整的中線放樣。
採用交切法中線放樣時不需要布設高等級導線點，勘測時設備只需要全站儀即可，對測量環境要求相對較低，因此，普通鐵路勘測均採用這种放樣方法。但隨著鐵路標準的提高，對長直線邊的中線放樣顯示出其局限性。長直線放樣有一定的誤差，以5Km直線為例，在交切放樣時撥角與理論偏角相差10”，則直線邊橫向誤差最大為0.24m，同時該放樣方法在一個閉合段落內誤差積累，若受地形地物限制增加轉點，誤差會進一步加大，最終的勘測曲線偏角與當初設計有較大的出入，與原設計意圖不太相符；在遇到隧道尤其較大隧道時就更加困難，交切沿隧道頂全線貫通，遇較陡山體時進度較慢，且進度有所下降。此外，交切法需要在整個閉合段落交切精度滿足測量規範的基礎上才能進行中線放樣作業，在一定程度上影響勘測進度。此辦法在鐵路勘測中使普遍，在很長一個時期均採用此辦法，在寶（雞）蘭（州）二線、廣西黎（塘）欽（州）線、青藏線格拉段等線均採用此方法。
極坐標法
採用極坐標法進行中線放樣時，首先需要沿設計線路布設一條高等級導線（一般為一級），然後將設計線路進行中線逐樁坐標計算，根據現場地形地物選擇合適的導線點置鏡，用坐標反算的原理解出置鏡點與待測點之間的偏角、距離來完成整箇中線放樣作業。極坐標法勘測方法各放樣點相對獨立，誤差各段不會積累，放樣工作全在高等級導線的基礎上展開，各作業小組之間不存在相互制約，且導線在項目初測時進行布設，在定測階段中線放樣時的制約減少，工作效率較高，在任何地形及通視條件較差地段均適應。但是該方法進行中線勘測時，需要事先沿設計方案布設導線，投入相對較大，當定測方案與初測有較大變化時，需要重新布設高等級導線，造成一些不必要的浪費。此方法在拉（薩）日（喀則）線勘測時採用，線路方案雅魯藏布江河對岸，交通困難，採用極坐標法顯示出其優越性，沿公路布設一級導線，選擇合適導線點置鏡，中線放樁人員過河進行作業即可，既方便又快速，保證項目正常勘測。
GSP- RTK
隨著科學技術的不斷發展以及鐵路等級的不斷提高，鐵路勘測手段也在不斷更新、發展，GPS技術的套用更加成熟，越來越多的鐵路中線放樣採用GPS RTK方法進行勘測。其勘測原理與極坐標法類似，基本原理如下：
RTK技術又稱載波相位動態實時差分技術，是建立在實時處理兩個測站的載波相位基礎上的技術。它能夠實時地提供測量點在指定坐標系中的三維坐標，並達到cm級精度要求。RTK測量系統一般由以下三部分組成：
（1）GPS接收設備。
（2）數據傳輸設備：即數據鏈，是實現實時動態測量的關鍵性設備。
（3）軟體解算系統：對於保障實時動態測量結果的精確性與可靠性，具有決定性作用。
RTK 定位技術的作業原理是將基準站採集的GPS衛星載波相位觀測量通過數據機進行編碼和調試，經電台數據鏈發射出去。而移動站在對GPS衛星進行觀測並採集載波相位觀測量的同時，也接收來自基準站的電台信號。移動站通過解調得到基準站的載波相位觀測量，再利用OTF技術對由基準站和移動站採集的載波相位觀測量所確定的差分改正數動態求解整周模糊度。在整周未知數解固定後，即對每個曆元進行實時處理。只要能保證4顆以上衛星相位觀測值的跟蹤和必要的衛星幾何圖形，移動站可根據給定的轉換參數進行坐標系統的轉換，從而實時給出cm級的定位結果。
採用GPS- RTK進行中線放樣時，需要在勘測範圍內按每隔4Km左右布設GPS控制網，合理選擇控制網中已知的WGS84和設計圖的格線坐標以及高程的公共點，求解轉換參數，為RTK動態測量做好準備。選擇轉換參數時要注意以下兩個問題：
（1）要選測區四周及中心的控制點，均勻分布；
（2）為提高轉化精度，最好選3 個以上的點，利用最小二乘法求解轉換參數；
（3）中線放樣段落必須在所選控制點範圍之內。
GPS RTK 勘測方法各測點精度相對獨立，各作業小組互不干擾。基準站至流動站服務半徑大（可達7Km），在一個基準站下可增加流動站（一般2個流動站作業），從而提高GPS RTK中線放樣的工作效率，在能夠接收GPS衛星信號的任何地方，可進行全天候作業，放樣精度可達到厘米級，誤差不累積；實時提供測點三維坐標，現場及時對觀測質量進行檢查，避免外業出現返工。RTK技術不僅能達到較高的定位精度，而且大大提高了測量的工作效率，隨著RTK技術的提高，這項技術已經逐步套用到測圖工作中。通過相應的數據處理程式，可大大減輕了測量人員的內外業勞動強度，因此RTK技術在鐵路勘測設計領域有廣闊的套用前景。但是RTK測量對環境要求比較高，要求勘測現場視野開闊，對天通視良好，高度角15°以上無障礙物阻擋衛星信號；遠離大功率無線電發射源、高壓輸電線等。在深溝、樹木茂盛、建築物密集等地方勘測精度很難保證。在蘭（州）渝（重慶）線、蘭（州）新（疆）第二雙線定測過程中採用RTK勘測方法。
