运营地铁隧道自动化监测数据的修正及精度分析

摘要

随着经济的发展和城市化的推进，越来越多的人涌入了城市。过大的人口密度给地面交通造成了巨大压力，交通拥堵成为制约城市发展的一大顽疾。为了减轻地面交通压力，许多大城市把发展地下轨道交通作为解决之道。随着城市的建设发展，地铁隧道附近出现了越来越多的高层建筑，可能对隧道的安全性和稳定性造成严重的影响，从而危及整个城市的交通系统。为确保运营地铁隧道的结构安全，保障地铁线路的安全运行，确保广大乘客的人身安全，对运营地铁隧道进行安全监测具有重大意义。
　　传统的地铁隧道监测方法，由于成本、精度、时效、可行性等因素，对比于新兴的监测手段，已经逐渐失去优势。在运营地铁隧道的监测中，为及时了解地铁隧道变形情况，实现信息化监测，保证地铁隧道的绝对安全，以及对突发状况及时作出反应，一般采取人工监测与自动化监测相结合的作业模式。在运营地铁隧道自动化监测中使用的静力水准仪和激光测距仪等监测仪器进行隧道沉降与收敛两项监测指标的测量。此种仪器具有高分辨率、高精度、高稳定性、高可靠性、响应时间快，工作寿命长等优点;所有自动化数据通过无线网络传输至数据采集监控平台，通过网页形式发布。用户可以对项目实时进行管理、维护等操作。大量经验表明，运营地铁隧道自动化监测系统具有良好的精度，极佳的时效性，合理的成本等优点，已成为现在运营地铁隧道监测的主要手段。
　　但在实践中也发现在隧道收敛较大的区间段，沉降自动化监测的数据与人工测量的数据有较大偏差;而在收敛较小的区间段，沉降自动化监测的数据与人工测量数据又比较吻合。所以，本文试图从地铁隧道的数学几何模型和监测数据的数理统计模型入手，根据造成沉降数据不一致的原因，提出修正模型，对运行地铁隧道自动化监测数据进行修正，使地铁沉降自动化监测数据达到更高的精度。结果表明，两种修正模型都可以提高沉降自动化监测数据的精度。其中几何修正模型的适应性最好，局部修正后的数据精度虽然也能满足要求，但是不如回归模型的修正精度高。回归模型的局部修正精度虽然很高，但是适用性较差。通过本文研究，不仅可以提高地铁隧道沉降自动化数据的精度，而且还能提升地铁隧道自动化监测系统的稳定性，适用性，对完善数据处理流程，拓展系统功能，有着很大意义。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景与研究意义

1．1．1 选题背景

1．1．2 研究意义

1．2 研究现状

1．3 本文的主要研究内容和研究路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 组织结构

1．3．3 研究路线

第2章 地铁隧道自动化监测系统

2．1 地铁隧道监护监测

2．2 地铁隧道自动化监测系统

2．3 地铁隧道自动化监测系统技术特点

第3章 地铁隧道人工监测数据的获取及数据分析

3．1 监护工程项目概况

3．2 地铁隧道人工监测数据的获取

3．2．1 控制网的布设与测量

3．2．2 人工测量监测点的埋设、施工与监测方法

3．3 地铁隧道人工监测数据分析

第4章 地铁隧道自动化数据获取与精度分析

4．1 自动化监测仪器工作原理介绍

4．1．1 沉降自动化监测仪简介

4．1．2 收敛自动化监测仪器简介

4．2 地铁隧道自动化监测数据的获取

4．2．1 监测点的布设与测量

4．2．2 自动化监测数据的获取

4．3 地铁隧道自动化监测数据精度分析

4．3．1 沉降自动化监测数据精度分析

4．3．2 收敛自动化监测数据精度分析

第5章 地铁隧道自动化监测数据的修正与精度分析

5．1 沉降监测数据的不一致性

5．2 沉降监测数据不一致原因分析

5．3 修正模型的选择

5．4 沉降数据的修正

5．4．1 几何模型数据修正及结果

5．4．2 回归模型数据修正及结果

5．5 修正模型的适用性讨论

结论

1 结论

2 研究展望

致谢

参考文献