北斗导航在铁路勘测领域取代GPS

铁四院为中国高铁智能化勘测提供“中国方案”

张启山

《 中国铁道建筑报 》（ 2022年12月09日   1 版）

    本报武汉12月8日讯（记者张启山）近日，铁四院牵头研发的课题《基于北斗导航系统的铁路及航运领域应用技术研究》在历经4年研究探索后正式结题，不仅促进了中国北斗和中国高铁两张“国家名片”深度融合，还为中国高铁智能化勘测提供了“中国方案”。

    “将北斗定位技术引入测量装置，并应用于铁路勘测，将进一步推动中国铁路行业的技术进步和智能化转型”，据铁四院总工程师光振雄介绍，这项成果的出现将改变我国铁路勘测设计、施工、运营、变形监测等方面完全依赖GPS的现状，基本实现北斗导航全替代。

    近年来，中国高铁事业发展迅速，但长期以来，铁路工程涉及导航定位技术领域的作业面，仍是以GPS导航定位技术为主，广泛存在地下空间无信号覆盖、定位不够精准等问题。2020年7月，随着中国北斗全球卫星导航系统完成全球组网并正式开通，建立“中国标准”精密测量控制体系成为现实可能，建立大范围高精度控制网并对铁路轨道进行精确测量的工作被提上日程。

    铁四院课题组以铁路北斗地基增强系统等技术研究为出发点，自主研制了整套基于北斗导航定位技术的软、硬件系统。相较于传统的GPS定位技术，基于北斗导航系统的工程测量主要优势体现在卫星导航的自主可控。该技术可以通过地基增强来实现高精度定位，将所有定位贯穿到施工、运维、建造各个环节，应用范围更加广泛。围绕这一成果，他们编制了多项企业标准和作业指导书，累计申请专利31项，发表高质量论文34篇，取得软件著作权5项。

    过去，铁路工程勘测，500公里长的道路需要至少250名勘测人员历经大约3个月时间才能完成勘测。如今，随着机载雷达、无人船、倾斜摄影、无人机等新兴测绘技术的逐步普及，勘测人员足不出户即可掌握测量区域全貌，“外业工作航测化”“内业处理智能化”“勘测产品标准化”“产品应用服务化”，在初测阶段可减少野外勘测人员规模约40%，工期可缩短约30%。与此同时，以北斗技术的全面应用为基础，各项新兴测绘技术的融合与出现，也促使勘测成果由最初的二维地图升级为三维设计模型，实现勘测智能化、成果数字化。

    目前，铁四院已经初步建立了面向智能勘测的生产组织流程和技术管理体系，并已形成一定的规模化生产应用能力，相关技术成果已在襄荆铁路、长赣铁路等10余个勘察设计在建铁路项目中实现了规模化应用，累计推广应用里程超过2000公里，取得了巨大的经济效益和社会效益。