抗差卡爾曼濾波在高速鐵路變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用.pdf

1、目前我國(guó)高速鐵路的建設(shè)正以前所未有的速度向前推進(jìn)。高速鐵路是一個(gè)龐大復(fù)雜而精細(xì)的工程，要求各個(gè)環(huán)節(jié)精準(zhǔn)施工。其中作為軌道基礎(chǔ)的線下工程，其沉降控制是提供高速度、高平順和高穩(wěn)定性的軌道先要條件，同時(shí)，由于我國(guó)地質(zhì)條件的復(fù)雜性，作為長(zhǎng)大線型的高速鐵路，線下工程的沉降控制顯得極為重要。因此，高速鐵路線下工程沉降的安全監(jiān)控、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)處理及監(jiān)控的評(píng)價(jià)分析，是確保施工及運(yùn)營(yíng)安全的重要保障，必須選擇有效的監(jiān)控手段和數(shù)據(jù)處理方法。本文根據(jù)高速鐵路線下工

2、程的特點(diǎn)和存在的實(shí)際問(wèn)題，就抗差卡爾曼濾波在高速鐵路沉降變形監(jiān)控中的應(yīng)用進(jìn)行研究，并結(jié)合某高速鐵路的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行分析研究。主要內(nèi)容如下：
　　 本文首先對(duì)高速鐵路的線下工程特點(diǎn)進(jìn)行了概述，并對(duì)變形監(jiān)控技術(shù)和監(jiān)控的意義作了介紹。
　　 在對(duì)比常用變形監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)處理方法的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究了卡爾曼濾波模型的建立方法及其初始值的確定，通過(guò)實(shí)例分析驗(yàn)證了其在監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)處理方面的優(yōu)點(diǎn)。由于普通卡爾曼濾波模型不能有效的抵抗粗差的影響，本文

3、在穩(wěn)健估計(jì)原理的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出卡爾曼濾波的抗差估計(jì)遞推方程。并將其應(yīng)用于線下工程沉降變形監(jiān)控的數(shù)據(jù)處理，驗(yàn)證了抗差卡爾曼濾波能夠有效判斷粗差的位置，達(dá)到抵抗粗差的目的。
　　 結(jié)合某高速鐵路線下工程的動(dòng)態(tài)水準(zhǔn)網(wǎng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，運(yùn)用抗差卡爾曼濾波模型對(duì)其進(jìn)行處理，對(duì)比抗差卡爾曼濾波結(jié)果及其預(yù)報(bào)值與各期的平差值，均吻合良好，因此，在高速鐵路線下工程沉降的允許范圍內(nèi)，可以通過(guò)該方法對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行處理，對(duì)線下工程的沉降進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制。