铁一院如何建成世界最先进的高速铁路网络


作为推动中国西部高铁建设的重要力量,中铁第一勘察设计院集团有限公司(FSDI,简称“铁一院”)借助海克斯康旗下徕卡测量系统的技术,助力建成全长1,776公里、穿越复杂险峻地形的铁路,将西部部分最偏远的地区连接起来,使旅程缩短了6小时。

铁路测量

测量挑战

构建大地测量基准框架

测量机器人保障精度

实时测量数据驱动数字孪生

项目成效

铁一院采用的产品

兰新高铁是一条怎样的铁路?

兰新高铁是中国重要的高速铁路干线,由中铁第一勘察设计院集团有限公司(FSDI)参与建设,连接中国西部的偏远地区。 铁一院是中国基础设施建设的重要参与者,为中国庞大高铁网络中的相当一部分线路建设作出了贡献。中国高铁总里程超过欧盟高铁总里程的三倍,也超过其他所有国家高铁里程的总和。 作为轨道交通领域的创新引领者,铁一院在全球享有盛誉。 向下浏览,观看完整影片与独家片段,了解铁一院如何凭借精密测量与施工技术,让铁路穿越中国地形条件最复杂的部分地区。


攻克铁一院测量团队前所未遇的严苛环境


尽管铁一院已在中国参与建设了超过40,000公里的铁路,兰新高铁项目仍让其测量人员面临了前所未有的严苛作业条件。线路穿越沙漠、山口和地震活跃区域,其中包括一条横跨多个地质断裂带、长达98公里的隧道。

如何通过航空测量与卫星定位控制测量,建立大地测量基准框架?

面对既有测绘覆盖不足的条件,铁一院团队借助徕卡 DMC II 和 ALS70 机载系统,完成了海量地形数据的采集任务。 此外,团队还使用徕卡GPS1200、GS15和GS18 GNSS卫星接收机建立CPⅡ、CPⅢ控制网,为后续所有测量工作提供统一的大地测量基准框架。
徕卡测量系统

精密测量背后的技术支撑

了解徕卡测量系统的测量技术,为复杂基础设施项目提供精准、可靠的测量支持。

纵贯1,776公里,不容1毫米之差

在运行时速可达350公里的高铁线路上,轨道平面或高程方向仅1毫米的偏差——约相当于一粒米的宽度——就会引起明显振动,带来安全隐患,并影响乘坐舒适性。

铁一院将允许偏差设定在亚毫米级,而非厘米级,并通过构建分级测量控制网,让这一严苛的精度要求贯穿工程始终。从而,每个作业阶段都以同一组精确基准点为依托,使细微偏差得以及早发现、及时纠正。

为满足这一严苛标准,铁一院借助海克斯康精密测量技术,从空中到地面对轨道开展持续测量,让大范围作业中的每一次测量都满足极为精细的精度要求。测量数据实时汇入数字孪生模型,核验轨道建设是否准确达到设计要求,让设计中的精准落到实处。其中,徕卡TS30、TS50和TS60全站仪承担了轨道基准测量与精调工作。

现场高精度数据实时汇入测量控制网,为各环节提供准确、一致的测量依据,从源头上避免因数据失准、前后不一或获取受阻而造成的误差层层累积。

数字孪生如何用于高铁测量与监测?

铁一院以徕卡测量系统设备采集的数据为基础,构建了覆盖铁路全生命周期的数字孪生模型。测量数据实时传输、持续更新,让运营方随时掌握铁路设施的最新状态。 越是严苛的环境,越能彰显这一平台的价值。在中国西北部、天山与戈壁之间的达坂城,昼夜温差可达30°C,轨道与结构物在温度起伏中反复经受显著的热胀冷缩。 借助实时测量数据,铁一院工程师能够清晰洞察铁路设施对环境变化的响应,在偏差尚未演变为问题之前,及时安排干预措施。铁一院将这一转变概括为:从依赖经验作出判断,走向以实时数据支撑决策。
技术

以数字孪生,开启基础设施建设新视野

数字孪生的价值不止于高铁,更可将数据驱动的精准优势,延伸至更多领域的项目建设与运营管理。


项目成效


1,776公里铁路,允许偏差小于1毫米

98公里隧道,实现实时监测

旅程缩短6小时

与海克斯康基础设施领域专家交流
我们实现了从经验驱动到数据驱动的转变。这正是我们与合作伙伴深入协作所创造的核心价值。
王正邦
兰新高铁总设计师,中铁第一勘察设计院集团有限公司海外事业部总经理

兰新高铁,为中国西部带来了怎样的改变?

兰新高铁将兰州至乌鲁木齐的旅程从18小时缩短至12小时,也让沿线城镇首次能够便捷通达这两大区域经济中心。在这片长期因路途遥远而商贸受限的广袤土地上,对企业而言,高铁缩短了供应链上的运输距离;对居民而言,昔日需在途中度过一夜的旅程,如今一日之内便可完成。
而这条铁路的每一公里,都凝结着铁一院团队经年累月的勘测心血。

铁一院采用的产品


徕卡DMC II
大幅面数码航空影像系统以高分辨率航空影像,清晰呈现铁路沿线的地形细节,为铁一院在既有测绘覆盖不足的地区开展线路规划,提供详实的地形依据。
徕卡ALS70
机载激光扫描仪与DMC II协同作业,精准构建荒漠与山地路段的地形模型,将徒步测量难以触及的区域,也纳入清晰可测的数字图景。
徕卡GS18
GNSS 智能天线用于布设与复核 CPⅡ、CPⅢ 控制网,为后续所有轨道测量确立统一的大地测量基准,让每一次精密测量都有据可依。
徕卡TS60测量机器人
测量机器人承担轨道基准测量、精调及施工实时监测,以精确的测角能力满足项目严苛的允许偏差要求,让精准贯穿施工的每一道工序。

客户案例


一条1,776公里高铁的诞生


从空中测绘到毫米级轨道精调,观看完整影片,跟随铁一院工程团队走进建设幕后,探寻千里铁道如何于毫厘之间精筑而成。


“海克斯康助力兰新高铁:以毫厘之准,筑千里通途”

兰新高铁全长1,776公里,连接甘肃兰州与新疆乌鲁木齐,于2014年投入运营。作为项目的重要参与者,铁一院借助海克斯康旗下徕卡测量系统的技术,将航空测绘、控制网布设、轨道精调与沉降监测贯通衔接,以统一的测量基准和亚毫米级精度要求,为列车安全、平稳运行奠定基础。在此之上,铁一院构建了覆盖铁路全生命周期的数字孪生模型,让测量与监测数据持续映照线路的真实状态,为变形及冻胀监测、维护计划制定提供依据,让精准从建设现场延续至长久运营。