城市轨道交通规划验收测量的工艺体系研究

宋奇鸿

（1.广州市城市规划勘测设计研究院，广东 广州 510060）

随着城市的日益规范化、合理化发展，城市规划在城市管理和建设中扮演着越来越重要的角色，而规划监督测绘以其成果的完整性、准确性和现势性，已经成为城市规划管理实现的重要手段[1]。城市轨道交通规划验收测量是在轨道交通施工完成后，通过对其进行验收测量并分析比较，为工程竣工验收提供可靠的信息依据，保证工程与规划审批的一致性。而轨道交通验收测量一般都存在工期紧、数据量大、精度要求高及二三维辅助空间分析等方面的问题，这也是当前此类项目验收测量的主要技术瓶颈。

广州市轨道交通5号线[2]（以下简称5号线）是广州市“东进西连”发展战略的交通大动脉，促进荔湾、越秀、天河、黄埔4区紧密相联，共设站24个，区间隧道及附属设施46段，全程32 km。规划验收要求测量车站主体、区间隧道以及附属设施的平面关系与立面形态，进一步形成广州市城市道路（河涌）竣工验收测量成果，以作为规划审批的重要依据。

本文对验收测量的一般性原则进行了简介，重点阐述了5号线数据采集、断面测量和二三维空间分析等基本工艺体系，并在最后做了工艺改进对比和总结。

1 主要原则及要求

规划验收测量作为监督测绘的最后一个环节，具有很强的法规性，同时城市轨道交通相对一般性建设工程对数据精度有着更高的要求，因此应遵守以下原则及要求[3]：

1）坐标系统的选择与统一。由于国家坐标系的各个投影带由西向东规律性分布，其中央子午线不可能正好落在每个城市的地理中心，为了减小投影变形产生的影响，保证轨道交通规划验收测量的高精度要求，一般选用地方坐标系统和高程基准，应确保竣工测量与报建实施阶段的统一性，以便准确有效地进行对比分析。

2）轨道及主体施测条件的可行性与完备性。一般情况下，应确保竣工测量对象的不可变性。轨道交通规划验收测量要求用地范围内的临时设施及应拆除的构建筑物均已拆除完成，车站主体及附属设施外立面装饰完成，配套市政工程建设完成等，并符合建设工程规划许可证的其他要求。由于轨道交通作为缓解城市交通压力的一项便捷、有效工具，其早日投入运营使用有着重要的意义。因此，为配合城市规划管理有关部门，亦可在轨道铺设完成和地下主体框架完成之后，提前介入规划验收测量阶段。5号线正是采用此种方法跟踪测绘，前后历时4 a完成。

3）现场实测采集与步步检核。轨道交通各竣工信息数据应在控制点检核的基础上，通过全数字化现场测量采集，并量取主要边长及距离进一步核实，通过直接或间接计算求取。

2 基本工艺体系

城市轨道交通规划验收测量的基本工艺体系是指工程在施工完成后，运用一定的测绘设备和技术，采集、计算、处理和分析测绘信息数据，使之同时符合测量技术规范及规划审批要求的主要内容和方法[4]。

1）碎部点数据标准化采集。数据采集应遵循先整体后局部、先控制后碎部的原则[5]。针对5号线区间长度较长等特殊情况，控制网将四等GPS控制点整合到GZCORS高精度控制框架网上，有效提升了整网精度。导线的边长长度受到限制，为了尽量减少短边和导线转角并保证边长布设合理，一般在两主体间布设一级导线贯穿区间，进一步测量轨道中心点、线路特征点等。通过在区间布设一级导线贯穿，右线布设二级导线，使一级导线相邻的车站主体也通过区间用二级导线相连。

碎部点数据采集中，为减小地下空间测量的测角误差等影响，采用同方向正倒镜同时观测。此外，应用简易四轮轨道车，利用轨道尺，精密连接3个高度为0.5 m的小棱镜组，从而得到上行、下行线路的轨道中心线坐标及两铁轨外边缘坐标，点位中误差精度达到±5 cm的要求[6]。

2）数据成图与对比分析。外业采集的数据经过平差处理和碎部点计算后，通过GIS平台图像处理模块进行空间四至分析及面积对比，监督轨道交通车站主体及区间在工程竣工后，与报建阶段的三维位置关系及主要配套功能设施的完成情况。5号线规划验收测量选用清华山维软件Eps2008[7]为基础工作平台，并叠置分析报建与竣工数据，选取、比较验收和报建平面的主要特征点，比较文件辅助判断每个子工程项目是否按照规划放线要求进行施工，并通过特征点点位较差限值达到控制工程质量的目的。

3）断面测量与分析。断面包含纵断面和横断面，由于轨道交通一般处于地下空间，因此有必要通过测量纵、横断面表达车站主体与区间内部的构造形式、分层情况和各部位的联系、材料及其高度等信息。断面测量一般按轨道交通竣工规划验收的规划许可，依据所指定的位置和个数进行，在许可证未作说明的情况下，也可沿轨道线路起迄点、特征点进行测量[8]。其中，横断面通常不少于6个特征点（含轨道边线及轨道中心点），纵断面基本间距通常不超过20 m，并加测高差突变等特征点[9]。

针对断面测量存在数据量大、成图分析复杂等问题，5号线基于EPS2008工作平台，选择在线路的特征部位绘制和读取剖面线，并记录通过采集得到的各主要特征点的高程数据及其他地理属性，实现了人机交互模式的图形数据生成，大大提升了竖向分析效率。

4）成果表达。轨道交通规划验收测量成果是在测绘原始资料的基础上，对各类资料进行综合分析，按一定的格式编制而成，是规划管理部门对建设项目监督检查的主要依据，目前多采用图表结合的方式进行表达，如轨道中心线特征点平面坐标成果表、车站主体及区间平、断面图等。

图表能够直观表达竣工情况及周边关系，但由于图表分开表达，使其在关联性上存在很大的局限性，对城市规划管理部门的使用有一定的影响[10]。

为了便于主管部门的使用，使各数据之间应能建立相应的联系、实现关联表达（图1），结合传统规划测量数据成果与城市轨道交通三维模型的特点，5号线实现了轨道交通的三维可视化，并在GIS平台上模拟发布，为5号线运营后的客流量分析、突发事故缓冲区分析等提供更加直观、多元的数据，如图2所示。

图1 城市轨道交通规划验收测量三维可视化工艺

图2 5号线二、三维横断面对比图（五羊邨－珠江新城区间）

3 结 语

城市轨道交通作为重要的高精度、高密度运转的公益性基础设施，其规划验收测量成果必须准确、客观，以方便规划管理部门的审批工作，进一步促进城市轨道交通规划工作的科学化、规范化和信息化管理[11]。因此，其规划验收测量成果从控制测量、碎部测量到数据成图、空间分析，都有着比其他城市工程更加严格的要求，客观上也对验收测量人员提出了新的要求。

5号线规划验收测量在外业数据采集和内业数据分析的过程中，通过优化控制网、优化施测方案和交互式完成断面图形数据生成等，不仅提高了轨道交通验收测量的效率，也保证了验收成果的高精度要求。同时在探索三维可视化技术应用于轨道交通验收测量工作方面也做出了有价值的尝试，为三维验收工作提供了借鉴。

[1]严荣华，王发良，孙毅中，等.城市规划管理信息系统的开发与实践[J].测绘通报，2001(8):29-31

[2]桂林.广州轨道交通五号线盾构施工关键技术[J].铁道工程学报，2007(11):76-81

[3]张顺期,李黎,谢树明.建筑工程规划验收竣工测量关键工艺探讨[J].城市勘测，2012(1):138-142

[4]李冬妮，李海军.广州轨道交通三号线北延段(广州东-新机场)规划验收测量实施探讨[J].科技资讯，2011(20):32-34

[5]张东明.基于碎部点的断面测量及数据处理方法[J].科学技术与工程，2010(13):3 184-3 188

[6]CJJ8－99.城市测量规范[S].

[7]秦智慧，秦佐.基于EPS2008的地形图全自动综合缩编技术及其应用[J].工程勘察，2013(11):56-59

[8]应荣文.浅谈市政交通建设工程竣工规划验收测量[J].科技资讯，2013(31):33-35

[9]王磊，丘广新，王大鹏.广州地铁竣工验收测量系统研究与实现[J].地理空间信息，2008,6(2):15-18

[10]易娇.浅谈建筑物规划竣工验收测量[J].北京测绘，2013(5):99-101

[11]Lu Y, Dong J J.Urban Rail Transit Plan System Study in China[C].Chengdu: 2nd International Conference on Transportation Engineering, ICTE 2009

[12]张正禄.工程测量学[M].武汉:武汉大学出版社，2002