CN108398106B - 一种轨道偏移测量基准设定方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明给出一种轨道偏移测量基准设定方法、装置及系统，所述方法包括：在第一位置处设定轨道偏移测量用第一基准点，在第二位置处设定轨道偏移测量用第二基准点；所述第一基准点和第二基准点分别与行驶轨保持确定的位置对应关系，和/或使用轨道面控制点确定所述第一基准点和第二基准点的位置坐标；通过所述第一基准点向所述第二基准点发送第一激光束，该第一激光束用作轨道偏移测量的第一基准线，该第一激光束被位于其光路上的光耦和器分离出部分光能量用于轨道偏移测量。成本低、效率高、误差小，具有实用性。

Description

一种轨道偏移测量基准设定方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及自动测量领域，尤其涉及一种轨道偏移测量基准设定方法、装置及系统。

背景技术

随着轨道交通建设和运营规模的扩大，如何提高轨道平顺检测效率和检测精度成为业界关注的问题。

对新建轨道和运营轨道的检测项目包括：两行驶轨间高度差、行驶轨间距、轨道弯曲度。这些检测项目也归结为两个轨道间的轨距平顺、方向平顺、垂向平顺和高低平顺检测，这四项平顺性中的每一项可进一步包括平顺的短波特性、中波特性及长波特性。

通常，对上述两个轨道间的四项平顺性采用轨道间或轨道上波长区间内的相对误差进行描述。

对轨道中线平顺性，通常采用相对于测量参照点CPIII的绝对距离进行描述。

现有轨道平顺相对误差测量技术包括申请号为CN201110082835,发明名称为“一种多测点浮动定位表面不平顺测量方法”，该项技术包括：在安装基准上安装多个测量机构，测量机构之间具有确定的相对位置关系，每个测量机构上安装有位移测量传感器，通过多个测点与被测物体表面的相对位置关系而获得被测体的基本不平顺数据并进行推算得出不同波长的被测体表面不平顺数据。

现有轨道平顺检测技术存在轨道位置偏移量数据采集的成本高、效率低、误差大的缺点。

发明内容

本发明给出一种轨道偏移测量基准设定方法、装置及系统，用于克服现有轨道平顺检测技术存在的轨道位置偏移量数据采集的成本高、效率低、误差大的缺点中的至少一种。

本发明给出一种轨道偏移测量基准设定方法，该方法包括如下步骤：

在第一位置处设定轨道偏移测量用第一基准点，在第二位置处设定轨道偏移测量用第二基准点；所述第一基准点和第二基准点分别与行驶轨保持确定的位置对应关系，和/或使用轨道面控制点确定所述第一基准点和第二基准点的位置坐标；

通过所述第一基准点向所述第二基准点发送第一激光束，该第一激光束用作轨道偏移测量的第一基准线，该第一激光束被位于其光路上的光耦合器分离出部分光能量用于轨道偏移测量。

本发明给出一种轨道偏移测量方法，该方法包括如下步骤：

设置行驶轨偏移测量参照点，该行驶轨偏移测量参照点与行驶轨的真实位置保持确定的位置对应关系；

在用作轨道偏移测量的第一基准线的第一激光束所在光路上设置光耦合器，该光耦合器从第一激光束中分离出部分光能量；

使用从第一激光束中分离出的光能量确定第一激光束的位置；

确定行驶轨偏移测量参照点与确定出的第一激光束的位置间的相对位置关系，使用该相对位置关系估计行驶轨相对于第一激光束的偏移量。

本发明给出一种轨道偏移测量基准设定装置，包括：

第一基准点设定模块，第二基准点设定模块；其中，

第一基准点设定模块，用于在第一位置处设定轨道偏移测量用第一基准点，包括第一激光束发送子模块和第一激光束照射方向调整子模块；

第二基准点设定模块，用于在第二位置处设定轨道偏移测量用第二基准点，包括第一激光束接收或反射子模块；

其中，

第一基准点设定模块通过所述第一基准点向所述第二基准点发送第一激光束，该第一激光束用作轨道偏移测量的第一基准线，该第一激光束被位于其光路上的光耦合器分离出部分光能量用于轨道偏移测量；

所述第一基准点和第二基准点分别与行驶轨保持确定的位置对应关系，和/或使用轨道面控制点确定所述第一基准点和第二基准点的位置坐标。

本发明该给出一种轨道偏移测量装置，包括：

行驶轨偏移测量参照点模块，光耦合器模块，第一激光束位置确定模块和行驶轨偏移量确定模块；其中，

行驶轨偏移测量参照点模块，与行驶轨的真实位置保持确定的位置对应关系，用于测量行驶轨相对于第一激光束偏移量的参照，包括用于标识行驶轨偏移测量参照点位置的图形、光点和特定形状物体中的任一种；

光耦合器模块，设置在用作轨道偏移测量的第一基准线的第一激光束所在光路上，用于从第一激光束中分离出部分光能量，包括透镜、光分路镜、透光膜和透光片中的至少一种；

第一激光束位置确定模块，使用从第一激光束中分离出的光能量确定第一激光束的位置，包括光电成像传感器子模块和光束位置估计子模块；

行驶轨偏移量确定模块，用于确定行驶轨偏移测量参照点与确定出的第一激光束的位置间的相对位置关系，使用该相对位置关系估计行驶轨相对于第一激光束的偏移量，包括行驶轨偏移量估计子模块。

本发明该给出一种轨道偏移测量系统，包括：

轨道偏移测量基准设定装置和轨道偏移测量装置，其中，

轨道偏移测量基准设定装置包括：

第一基准点设定模块，第二基准点设定模块；其中，

第一基准点设定模块，用于在第一位置处设定轨道偏移测量用第一基准点，包括第一激光束发送子模块和第一激光束照射方向调整子模块；

第二基准点设定模块，用于在第二位置处设定轨道偏移测量用第二基准点，包括第一激光束接收或反射子模块；

轨道偏移测量装置包括：

行驶轨偏移测量参照点模块，光耦合器模块，第一激光束位置确定模块和行驶轨偏移量确定模块；其中，

行驶轨偏移测量参照点模块，与行驶轨的真实位置保持确定的位置对应关系，用于测量行驶轨相对于第一激光束偏移量的参照，包括用于标识行驶轨偏移测量参照点位置的图形、光点和特定形状物体中的任一种；

光耦合器模块，设置在用作轨道偏移测量的第一基准线的第一激光束所在光路上，用于从第一激光束中分离出部分光能量，包括透镜、光分路镜、透光膜和透光片中的至少一种；

第一激光束位置确定模块，使用从第一激光束中分离出的光能量确定第一激光束的位置，包括光电成像传感器子模块和光束位置估计子模块；

行驶轨偏移量确定模块，用于确定行驶轨偏移测量参照点与确定出的第一激光束的位置间的相对位置关系，使用该相对位置关系估计行驶轨相对于第一激光束的偏移量，包括行驶轨偏移量估计子模块；

其中，

第一基准点设定模块通过所述第一基准点向所述第二基准点发送第一激光束，该第一激光束用作轨道偏移测量的第一基准线，该第一激光束被位于其光路上的光耦合器分离出部分光能量用于轨道偏移测量；

所述第一基准点和第二基准点分别与行驶轨保持确定的位置对应关系，和/或使用轨道面控制点确定所述第一基准点和第二基准点的位置坐标。

本发明实施例给出的方法、装置及系统，可以克服现有技术在轨道位置偏移量数据采集中存在的成本高、效率低、误差大的缺点中的至少一种；成本低、精度高、效率高，具有实用性。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述。

附图说明

图1为本发明实施例给出的一种轨道偏移测量基准设定方法流程图；

图2为本发明实施例给出的一种轨道偏移测量方法流程图；

图3为本发明实施例给出的一种轨道偏移测量基准设定装置组成示意图；

图4为本发明实施例给出的一种轨道偏移测量装置组成示意图；

图5为本发明实施例给出的一种轨道偏移测量系统组成示意图。

实施例

本发明给出一种轨道偏移测量基准设定方法、装置及系统，用于克服现有轨道平顺检测技术在轨道位置偏移量数据采集中存在的成本高、效率低、误差大的缺点中的至少一种。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

下面结合附图，对本发明提供的轨道偏移测量基准设定方法、装置及系统举例加以说明。

实施例一，一种轨道偏移测量基准设定方法举例

参见图1所示，本发明提供的一种轨道偏移测量基准设定方法实施例,包括如下步骤：

步骤S110,在第一位置处设定轨道偏移测量用第一基准点，在第二位置处设定轨道偏移测量用第二基准点；所述第一基准点和第二基准点分别与行驶轨保持确定的位置对应关系，和/或使用轨道面控制点确定所述第一基准点和第二基准点的位置坐标；

步骤S120,通过所述第一基准点向所述第二基准点发送第一激光束，该第一激光束用作轨道偏移测量的第一基准线，该第一激光束被位于其光路上的光耦合器分离出部分光能量用于轨道偏移测量。

本实施例所述的方法，其中，

所述第一基准点和第二基准点分别与行驶轨保持确定的位置对应关系，包括：

以行驶轨上的特定点、线和面中的至少一种作为参照，确定第一基准点和第二基准点的位置；

所述使用轨道面控制点确定第一基准点和第二基准点的位置坐标，包括：

通过测量第一基准点和第二基准点相对于轨道面控制点CPIII的距离和方位设定第一基准点和第二基准点的位置；或

使用轨道面控制点CPIII的位置坐标对第一基准点和第二基准点进行基于到达时间的位置估计或基于到达时间差的位置估计，将位置估计得到坐标作为第一基准点和第二基准点的位置坐标。

具体地，以行驶轨上的特定点、线和面中的至少一种作为参照，确定第一基准点和第二基准点的位置，包括：以行驶轨上的钢轨头的上表面上的特定点、钢轨头的上表面上的特定线、钢轨头的侧面和钢轨的侧面中的至少一种作为参照，相对于该参照确定第一基准点和第二基准点的位置；所述相对于该参照确定第一基准点和第二基准点的位置，包括确定第一基准点和第二基准点相对于参照点、参照线和参照面中的至少一种的相对位置和相对距离。

本实施例所述的方法，其中，

所述通过所述第一基准点向所述第二基准点发送第一激光束，包括如下至少一种步骤：

搜索步骤，在方位角范围A和俯仰角范围B内调整第一激光束的照射方向， 并接收第一激光束被第二基准点接收到的指示信息，当接收到第一激光束被第二基准点接收到的指示信息后，执行跟踪步骤，其中，所述方位角范围A和俯仰角范围B构成的立体角度内包含第二基准点所在的位置方向；

跟踪步骤，接收第一激光束在第二基准点处的照射点误差指示信息，根据照射点误差指示信息包含的角度偏移方向和/或偏移量调整第一激光束的照射方向，使第一激光束在第二基准点处的照射点误差在预订的照射点误差门限之内；

其中，所述接收第一激光束被第二基准点接收到的指示信息，包括接收第一激光束被第二基准点反射的光信号或接收无线电信道发送的第一激光束被第二基准点接收到的指示信息；

所述接收第一激光束在第二基准点处的照射点误差指示信息，包括接收第一激光束被第二基准点反射的光信号携带的第一激光束在第二基准点处的照射点的角度偏移方向和/或偏移量调整信息；或接收无线电信道发送的第一激光束在第二基准点处的照射点的角度偏移方向和/或偏移量调整的指示信息。

具体地，在第二基准点处设置光电传感器用于确定第一激光束的照射位置和/或照射位置相对于第二基准点的位置误差；

进一步地，在第二基准点处设置无线电发送模块用于向第二基准点侧发送第一激光光束的照射位置和/或照射位置相对于第二基准点的位置误差。

本实施例所述的方法，其中，

所述搜索步骤还包括：

在方位角范围A和俯仰角范围B内调整第一激光束的照射方向之前，使用第一基准点和第二基准点的位置坐标确定第二基准点相对于第一基准点的方向D，使用方向D确定方位角范围A和俯仰角范围B使之包含方向D；

其中，所述第一基准点和第二基准点的位置坐标包括使用卫星导航定位终端获取的坐标或使用轨道面控制点确定的坐标。

本实施例所述的方法，其中，

所述第一激光束用作轨道偏移测量的第一基准线，包括：

将第一激光束的视轴、第一激光束的中心线和第一激光束的质心线中的任一种用作轨道偏移测量的第一基准线；

所述第一激光束被位于其光路上的光耦合器分离出部分光能量用于轨道偏移测量，包括：

第一激光束由其在光耦合器表面的散射分离出部分光能量，该散射所形成的散射光斑的质心位置被作为第一激光束的位置，该散射光斑的质心位置与行驶轨偏移测量参照点间的相对位置关系被用于估计轨道的偏移；或

第一激光束由其穿过的光耦合器的分路作用分离出测量子波束，子波束在光电成像传感器上所成像的质心位置与第一激光束的位置保持确定的对应关系，该子波束在光电成像传感器上所成像的质心位置与行驶轨偏移测量参照点间的相对位置关系被用于估计轨道的偏移；

所述光耦合器包括透镜、光分路镜、透光膜和透光片中的至少一种；

所述行驶轨偏移测量参照点与行驶轨的真实位置保持确定的位置对应关系。

本实施例中，作为一种实现方式，光耦合器包括透光片和准直透镜；其中，透光片在透传第一激光束的同时，使第一激光束在其表面产生散射，该散射即实现了从第一激光束中分离出部分光能量，而准直透镜则对穿过透光片的第一激光束的波束进行汇集，使其能量集中传向第二基准点；

作为另一种实现方式，光耦合器包括光分路器，光分路器将第一激光束分成第一子波束和第二子波束，其中，第一子波束经准直处理后照向第二基准点或直接照向第二基准点，第二子波束照向光电成像传感器，该光电成像传感器使用第二子波束的像点位置确定行驶轨偏移测量参照点与第一激光束间的相对偏移量。

本实施例所述的方法，还包括振动抑制方法，用于抑制轨道或道床振动引发的基准点振动或位置偏移，具体包括：

使用减震器抑制轨道或道床振动向基准点处的激光光源、激光探测器和激光反射器中任一种的传导；和/或

检测轨道或道床振动波形和振动方向，使用电磁线圈对基准点处的激光光源、激光探测器和激光反射器中任一种进行抑制所述振动的位置平滑滤波调整。

具体地，所述减震器包括减振片、减振垫、减振弹簧中的至少一种，所述减振片、减振垫、减振弹簧包括液体、气体和固体材料实现减振的任一种；

具体地，作为一种实现方式，所述进行抑制所述振动的位置平滑滤波调整包括：使用检测到的轨道或道床振动波形的幅度和振动方向确定所述振动的幅度的平均值，以该平准值为位置调整目标，使用电磁线圈调整基准点处的激光光源、激光探测器和激光反射器中任一种的位置使其处于所述平均值位置处或处于平均值的上下1毫米范围内。

本实施例所述的方法，还包括确定基准点间距和/或确定行驶轨偏移测量参照点的位置的方法，其中，

所述确定基准点间距的方法，包括如下至少一种步骤：

使用激光测距或声波测距获取所述第一基准点所在的第一位置处的第一位置参照点与所述第二基准点所在的第二位置处的第二位置参照点间的距离，使用所述第一位置参照点与第二位置参照点间的距离换算出第一基准点与第二基准点间的距离；

使用所述第一激光束作为测距激光束，通过测量第一激光束在第一基准点与第二基准点间的传播时延确定第一基准点与第二基准点间的距离：以及

使用轨道面控制点CPIII的位置坐标对第一基准点所在的第一位置处的第一位置参照点和第二基准点所在的第一位置处的第一位置参照点分别进行基于到达时间的位置估计或基于到达时间差的位置估计，获取所述第一位置参照点与第二位置参照点间的位置坐标，使用第一位置参照点与第一基准点间的位置对应关系换算出第一基准点的位置坐标，使用第二位置参照点与第二基准点间的位置对应关系换算出第二基准点的位置坐标，使用第一基准点和第二基准点的位置坐标计算出第一基准点和第二基准点间的距离；

所述确定行驶轨偏移测量参照点的位置方法，包括如下至少一种步骤：

在行驶轨偏移测量参照点所在装置与所述第一基准点所在装置之间发送光波或声波定位信号，使用所述光波或声波定位信号的传播时延确定行驶轨偏移测量参照点与所述第一基准点之间的距离，使用该距离确定驶轨位置参照点的位置相对于所述第一基准点的位置；

在行驶轨偏移测量参照点所在装置与所述第二基准点所在装置之间发送光波或声波定位信号，使用所述光波或声波定位信号的传播时延确定行驶轨偏移测量参照点与所述第二基准点之间的距离，使用该距离确定行驶轨偏移测量参照点相对于所述第二基准点的位置；以及

使用轨道面控制点CPIII的位置坐标对定行驶轨偏移测量参照点进行基于到达时间的位置估计或基于到达时间差的位置估计，获取定行驶轨偏移测量参照点的位置坐标。

本实施例中，所述CPIII为轨道面控制点，其坐标具有毫米级或亚毫米级精度；

本实施例中，所述使用轨道面控制点CPIII的位置坐标对定行驶轨偏移测量参照点进行基于到达时间的位置估计或基于到达时间差的位置估计，包括：

使用声波或光波在CPIII轨道面控制点和行驶轨偏移测量参照点间的传播时延确定行驶轨偏移测量参照点的位置；或

使用声波或光波在多个CPIII轨道面控制点至行驶轨偏移测量参照点间的传播时延差确定行驶轨偏移测量参照点的位置。

实施例二，一种轨道偏移测量方法举例

参见图2所示，本发明提供的一种轨道偏移测量方法实施例,包括如下步骤：

步骤S210,设置行驶轨偏移测量参照点，该行驶轨偏移测量参照点与行驶轨的真实位置保持确定的位置对应关系；

步骤S220,在用作轨道偏移测量的第一基准线的第一激光束所在光路上设置光耦合器，该光耦合器从第一激光束中分离出部分光能量；

步骤S230,使用从第一激光束中分离出的光能量确定第一激光束的位置；

步骤S240,确定行驶轨偏移测量参照点与确定出的第一激光束的位置间的相对位置关系，使用该相对位置关系估计行驶轨相对于第一激光束的偏移量。

本实施例所述的方法，其中：

所述使用从第一激光束中分离出的光能量确定第一激光束的位置，包括：

利用光耦合器表面对第一激光束的散射从第一激光束分离出部分光能量，估计第一激光束在光耦合器表面的散射光斑的质心位置作为第一激光束的位置；或

利用光耦合器的分路作用从第一激光束中分离出测量子波束，估计该测量子波束在光电成像传感器上所成像的质心位置，该质心位置与第一激光束的位置保持确定的对应关系；

所述光耦合器包括透镜、光分路镜、透光膜和透光片中的至少一种。

本实施例中，作为一种实现方式，光耦合器包括透光片和准直透镜；其中，透光片在透传第一激光束的同时，使第一激光束在其表面产生散射，该散射即实现了从第一激光束中分离出部分光能量，而准直透镜则对穿过透光片的第一激光束的波束进行汇集，使其能量集中传向第二基准点；

作为另一种实现方式，光耦合器包括光分路器，光分路器将第一激光束分成第一子波束和第二子波束，其中，第一子波束经准直处理后照向第二基准点或直接照向第二基准点，第二子波束照向光电成像传感器，该光电成像传感器使用第二子波束的像点位置确定行驶轨偏移测量参照点与第一激光束间的相对偏移量。

本实施例所述的方法，其中，

所述利用光耦合器表面对第一激光束的散射从第一激光束分离出部分光能量或利用光耦合器的分路作用从第一激光束中分离出测量子波束包括：

调整光耦合器的位置使第一激光束位于光耦合器的受光面内，并且获取光耦合器调整位置后其对应的行驶轨偏移测量参照点与行驶轨真实位置间的位置对应关系。

本实施例所述的方法，其中，

所述确定行驶轨偏移测量参照点与确定出的第一激光束的位置间的相对位置关系，使用该相对位置关系估计行驶轨相对于第一激光束的偏移量，包括：

确定第一激光束在光耦合器表面的散射光斑的质心位置与行驶轨偏移测量参照点间的相对位置关系，使用该相对位置关系估计行驶轨相对于第一激光束的偏移量，该偏移量用于估计行驶轨的平顺；或

确定测量子波束在光电成像传感器上所成像的质心位置与行驶轨偏移测量参照点间的相对位置关系，使用该相对位置关系估计行驶轨相对于第一激光束的偏移量，该偏移量用于估计行驶轨的平顺；

本实施例所述的方法，其中，

所述估计行驶轨的平顺包括：通过沿行驶轨移动光耦合器获取一组行驶轨相对于第一激光束的偏移量，使用该组偏移量进行曲线拟合获得轨道的实测平顺曲线，使用实测平顺曲线计算行驶轨特定波长或弦长对应的矢长；或，

使用实测平顺曲线与轨道的设计平顺曲线或现场实际要求的平顺曲线进行对比，获取平顺误差曲线；

所述平顺包括轨距平顺、方向平顺、垂向平顺、高低平顺和轨距中心线平顺中的至少一种。

本实施例中，进一步包括：将获取的构成平顺误差曲线的平顺误差值与预定的平顺误差门限值进行比较；若小于或等于预定的平顺误差门限，则判被测轨道处于正常平顺状态，若大于预定的平顺误差门限，则判被测轨道处于异常平顺状态。

本实施例所述的方法，还包括确定行驶轨偏移测量参照点的位置的方法，具体包括如下至少一种步骤：

行驶轨偏移测量参照点所在装置向第一基准点所在装置发送或反射光波和声波定位信号中的任一种，或行驶轨偏移测量参照点所在装置从第一基准点所在装置接收光波和声波定位信号中的任一种；使用所述光波和声波定位信号中的任一种的传播时延确定行驶轨偏移测量参照点与所述第一基准点之间的距离，使用该距离确定驶轨位置参照点的位置相对于所述第一基准点的位置；

行驶轨偏移测量参照点所在装置向第二基准点所在装置发送或反射光波和声波定位信号中的任一种，或行驶轨偏移测量参照点所在装置从第二基准点所在装置接收光波和声波定位信号中的任一种；使用所述光波和声波定位信号中的任一种的传播时延确定行驶轨偏移测量参照点与所述第二基准点之间的距离，使用该距离确定行驶轨偏移测量参照点相对于所述第二基准点的位置；以及

行驶轨偏移测量参照点所在装置使用轨道面控制点CPIII的位置坐标对定行驶轨偏移测量参照点进行基于到达时间的位置估计或基于到达时间差的位置估计，获取定行驶轨偏移测量参照点的位置坐标，使用该坐标确定行驶轨偏移测量参照点的位置。

本实施例中，所述CPIII为轨道面控制点，其坐标具有毫米级或亚毫米级精度；

本实施例中，所述使用轨道面控制点CPIII的位置坐标对定行驶轨偏移测量参照点进行基于到达时间的位置估计或基于到达时间差的位置估计，包括：

使用声波或光波在CPIII轨道面控制点和行驶轨偏移测量参照点间的传播时延确定行驶轨偏移测量参照点的位置；或

使用声波或光波在多个CPIII轨道面控制点至行驶轨偏移测量参照点间的传播时延差确定行驶轨偏移测量参照点的位置。

本实施例所述的方法，还包括确定行驶轨偏移参数发送方法，具体包括如下至少一种步骤：

将行驶轨相对于第一激光束的偏移量通过无线信道发送给网络侧的计算机服务器，用于存储或后处理分析；

将行驶轨相对于第一激光束的偏移量的后处理数据通过无线信道发送给网络侧的计算机服务器。

实施例三，一种轨道偏移测量基准设定装置举例

参见图3所示，本发明提供的一种轨道偏移测量基准设定装置实施例,包括：

第一基准点设定模块310，第二基准点设定模块320；其中，

第一基准点设定模块310，用于在第一位置处设定轨道偏移测量用第一基准点，包括第一激光束发送子模块311和第一激光束照射方向调整子模块312；

第二基准点设定模块320，用于在第二位置处设定轨道偏移测量用第二基准点，包括第一激光束接收或反射子模块321；

其中，

第一基准点设定模块310通过所述第一基准点向所述第二基准点发送第一激光束330，该第一激光束330用作轨道偏移测量的第一基准线，该第一激光束330被位于其光路上的光耦合器340分离出部分光能量用于轨道偏移测量；

所述第一基准点和第二基准点分别与行驶轨保持确定的位置对应关系，和/或使用轨道面控制点350确定所述第一基准点和第二基准点的位置坐标。

本实施例所述的装置，其中，

所述第一基准点设定模块310对应的第一基准点和第二基准点设定模块320对应的第二基准点分别与行驶轨保持确定的位置对应关系，包括如下操作：

以行驶轨上的特定点、线和面中的至少一种作为参照，确定第一基准点和第二基准点的位置；

所述第一基准点设定模块和第二基准点设定模块分别使用轨道面控制点确定第一基准点和第二基准点的位置坐标，包括：

通过测量第一基准点和第二基准点相对于轨道面控制点CPIII350的距离和方位设定第一基准点和第二基准点的位置；或

使用轨道面控制点CPIII350的位置坐标对第一基准点和第二基准点进行基于到达时间的位置估计或基于到达时间差的位置估计，将位置估计得到坐标作为第一基准点和第二基准点的位置坐标。

本实施例所述的装置，其中，

第一基准点设定模块310通过所述第一基准点向所述第二基准点发送第一激光束330，包括如下至少一种步骤：

搜索步骤，第一基准点设定模块310包含的第一激光束照射方向调整子模块312在方位角范围A和俯仰角范围B内调整第一激光束的照射方向， 并通过第一基准点设定模块包含的光或无线电接收子模块接收第一激光束被第二基准点接收到的指示信息，当接收到第一激光束被第二基准点接收到的指示信息后，执行跟踪步骤，其中，所述方位角范围A和俯仰角范围B构成的立体角度内包含第二基准点所在的位置方向；

跟踪步骤，第一基准点设定模块310包含的光或无线电接收子模块313接收第一激光束在第二基准点处的照射点误差指示信息，根据照射点误差指示信息包含的角度偏移方向和/或偏移量调整第一激光束的照射方向，使第一激光束在第二基准点处的照射点误差在预订的照射点误差门限之内；

其中，所述接收第一激光束被第二基准点接收到的指示信息，包括由光接收子模块接收第一激光束被第二基准点反射的光信号或由无线电接收子模块接收无线电信道发送的第一激光束被第二基准点接收到的指示信息；

所述接收第一激光束在第二基准点处的照射点误差指示信息，包括由光接收子模块接收第一激光束被第二基准点反射的光信号携带的第一激光束在第二基准点处的照射点的角度偏移方向和/或偏移量调整信息；或由无线电接收子模块接收无线电信道发送的第一激光束在第二基准点处的照射点的角度偏移方向和/或偏移量调整的指示信息；

所述根据照射点误差指示信息包含的角度偏移方向和/或偏移量调整第一激光束的照射方向，一种具体实现方式包括：由所述第一激光束照射方向调整子模块312从光或无线电接收子模块313获取射点误差指示信息包含的角度偏移方向和/或偏移量，第一激光束照射方向调整子模块312使用该偏移量调整第一激光束的照射方向。

本实施中，作为获取第一激光束在第二基准点处的照射点的角度偏移方向和/或偏移量的一种实现方式，在第二基准点处设置光电传感器用于确定光束的照射位置；

本实施例中，第二基准点设置模块320包含的第一激光束接收或反射子模块321包含所述的光电传感器；具体地，该光电传感器为四象限光点传感器或光点成像传感器。

本实施例所述的装置，其中，

所述第一基准点设定模块310还执行如下操作：

在方位角范围A和俯仰角范围B内调整第一激光束的照射方向之前，使用第一基准点和第二基准点的位置坐标确定第二基准点相对于第一基准点的方向D，使用方向D确定方位角范围A和俯仰角范围B使之包含方向D；

其中，所述第一基准点和第二基准点的位置坐标包括使用卫星导航定位终端获取的坐标或使用轨道面控制点确定的坐标。

具体地，第一基准点设定模块310和第二基准点设定模块320分别包含定位终端314和324；定位终端314和324为使用导航卫星信号进行定位的终端或使用轨道面控制点CPIII350的位置坐标进行定位的终端。

本实施例所述的装置，其中，

所述第一基准点设定模块310发送的第一激光束330用作轨道偏移测量的第一基准线，包括执行如下操作：

将第一激光束330的视轴、第一激光束的中心线和第一激光束的质心线中的任一种用作轨道偏移测量的第一基准线；

所述第一激光束330被位于其光路上的光耦合器分离出部分光能量用于轨道偏移测量，包括：

第一激光束330由其在束光耦合器340表面的散射分离出部分光能量，该散射所形成的散射光斑的质心位置被作为第一激光束的位置，该散射光斑的质心位置与行驶轨偏移测量参照点间的相对位置关系被用于估计轨道的偏移；或

第一激光束330由其穿过的光耦合器340的分路作用分离出测量子波束，子波束在光电成像传感器上所成像的质心位置与第一激光束的位置保持确定的对应关系，该子波束在光电成像传感器上所成像的质心位置与行驶轨偏移测量参照点间的相对位置关系被用于估计轨道的偏移；

所述光耦合器340包括透镜、光分路镜、透光膜和透光片中的至少一种；

所述行驶轨偏移测量参照点与行驶轨的真实位置保持确定的位置对应关系。

本实施例所述的装置，还包括振动抑制模块，用于抑制轨道或道床振动引发的基准点振动或位置偏移，具体执行如下操作：

使用减震器抑制轨道或道床振动向基准点处的激光光源、激光探测器和激光反射器中任一种的传导；和/或

检测轨道或道床振动波形和振动方向，使用电磁线圈对基准点处的激光光源、激光探测器和激光反射器中任一种进行抑制所述振动的位置平滑滤波调整。

具体地，所述减震器包括减振片、减振垫、减振弹簧中的至少一种，所述减振片、减振垫、减振弹簧包括液体、气体和固体材料实现减振的任一种；

具体地，作为一种实现方式，所述进行抑制所述振动的位置平滑滤波调整包括：使用检测到的轨道或道床振动波形的幅度和振动方向确定所述振动的幅度的平均值，以该平准值为位置调整目标，使用电磁线圈调整基准点处的激光光源、激光探测器和激光反射器中任一种的位置使其处于所述平均值位置处或处于平均值的上下1毫米范围内。

本实施例所述的装置，还包括基准点间距确定模块和/或行驶轨偏移测量参照点位置确定模块，其中，

所述基准点间距确定模块315和/或325，用于执行如下至少一种操作：

使用激光测距或声波测距获取所述第一基准点所在的第一位置处的第一位置参照点与所述第二基准点所在的第二位置处的第二位置参照点间的距离，使用所述第一位置参照点与第二位置参照点间的距离换算出第一基准点与第二基准点间的距离；

使用所述第一激光束作为测距激光束，通过测量第一激光束在第一基准点与第二基准点间的传播时延确定第一基准点与第二基准点间的距离：以及

使用轨道面控制点CPIII的位置坐标对第一基准点所在的第一位置处的第一位置参照点和第二基准点所在的第一位置处的第一位置参照点分别进行基于到达时间的位置估计或基于到达时间差的位置估计，获取所述第一位置参照点与第二位置参照点间的位置坐标，使用第一位置参照点与第一基准点间的位置对应关系换算出第一基准点的位置坐标，使用第二位置参照点与第二基准点间的位置对应关系换算出第二基准点的位置坐标，使用第一基准点和第二基准点的位置坐标计算出第一基准点和第二基准点间的距离；

所述行驶轨偏移测量参照点位置确定模块316和/或326，用于执行如下至少一种操作：

在行驶轨偏移测量参照点所在装置与所述第一基准点所在装置之间发送光波或声波定位信号，使用所述光波或声波定位信号的传播时延确定行驶轨偏移测量参照点与所述第一基准点之间的距离，使用该距离确定驶轨位置参照点的位置相对于所述第一基准点的位置；

在行驶轨偏移测量参照点所在装置与所述第二基准点所在装置之间发送光波或声波定位信号，使用所述光波或声波定位信号的传播时延确定行驶轨偏移测量参照点与所述第二基准点之间的距离，使用该距离确定行驶轨偏移测量参照点相对于所述第二基准点的位置；以及

使用轨道面控制点CPIII的位置坐标对定行驶轨偏移测量参照点进行基于到达时间的位置估计或基于到达时间差的位置估计，获取定行驶轨偏移测量参照点的位置坐标。

本实施例所述的行驶轨为高速铁路、普通铁路、地铁和城铁列车行驶时使用的钢轨。

实施例四，一种轨道偏移测量装置举例

参见图4所示，本发明提供的一种轨道偏移测量装置实施例, 该实施例给出的一种轨道偏移测量装置400包括：

行驶轨偏移测量参照点模块410，光耦合器模块340，第一激光束位置确定模块420和行驶轨偏移量确定模块430；其中，

行驶轨偏移测量参照点模块410，与行驶轨的真实位置保持确定的位置对应关系，用于测量行驶轨相对于第一激光束330偏移量的参照，包括用于标识行驶轨偏移测量参照点位置的图形、光点和特定形状物体中的任一种；

光耦合器模块340，设置在用作轨道偏移测量的第一基准线的第一激光束所在光路上，用于从第一激光束中分离出部分光能量，包括透镜、光分路镜、透光膜和透光片中的至少一种；

第一激光束位置确定模块420，使用从第一激光束中分离出的光能量确定第一激光束的位置，包括光电成像传感器子模块和光束位置估计子模块；

行驶轨偏移量确定模块430，用于确定行驶轨偏移测量参照点与确定出的第一激光束的位置间的相对位置关系，使用该相对位置关系估计行驶轨相对于第一激光束的偏移量，包括行驶轨偏移量估计子模块。

本实施例所述的装置，其中：

所述第一激光束位置确定模块420，用于执行如下操作：

其包含的光电成像传感器子模块和光束位置估计子模块利用光耦合器340表面对第一激光束的散射从第一激光束分离出的部分光能量，估计第一激光束在光耦合器表面的散射光斑的质心位置作为第一激光束的位置；或

其包含的光电成像传感器子模块和光束位置估计子模块利用光耦合器340的分路作用从第一激光束中分离出测量子波束，估计该测量子波束在光电成像传感器上所成像的质心位置，该质心位置与第一激光束的位置保持确定的对应关系。

所述光耦合器模块340包括透镜、光分路镜、透光膜和透光片中的至少一种。

本实施例中，作为一种实现方式，光耦合器340包括透光片和准直透镜；其中，透光片在透传第一激光束的同时，使第一激光束在其表面产生散射，该散射即实现了从第一激光束中分离出部分光能量，而准直透镜则对穿过透光片的第一激光束的波束进行汇集，使其能量集中传向第二基准点；

作为另一种实现方式，光耦合器340包括光分路器，光分路器将第一激光束分成第一子波束和第二子波束，其中，第一子波束经准直处理后照向第二基准点或直接照向第二基准点，第二子波束照向光电成像传感器，该光电成像传感器使用第二子波束的像点位置确定行驶轨偏移测量参照点与第一激光束间的相对偏移量。

本实施例中，光耦合器340与行驶轨偏移测量参照点的相对位置固定并且一起沿行驶轨延伸方向移动，在移动的过程中光耦合器340与行驶轨偏移测量参照点的位置一起随行驶轨的位置变化而变化，光耦合器340与行驶轨偏移测量参照点的这种位置变化产生相对于位置不变的第一激光束的位置偏移，这种位置偏移体现行驶轨的位置偏移；行驶轨的位置偏移用于估计行驶轨的位置平顺；或者，

光耦合器340处于可以让第一激光束落在其口面内的一个位置，并且和行驶轨偏移测量参照点一起沿行驶轨延伸方向移动，在移动的过程中行驶轨偏移测量参照点的位置随行驶轨的位置变化而变化，光耦合器340从第一激光束分离出的光斑位置或子光束像点的位置对应于第一激光束的位置，将从第一激光束分离出的光斑位置或子光束像点的位置作为参照测量行驶轨偏移测量参照点的位置偏移，这种位置偏移体现行驶轨的位置偏移；行驶轨的位置偏移用于估计行驶轨的位置平顺。

本实施例所述的装置，其中，

所述第一激光束位置确定模块420，还包括光耦合器位置调整子模块，

光耦合器位置调整子模块利用光耦合器表面对第一激光束的散射从第一激光束分离出部分光能量或利用光耦合器的分路作用从第一激光束中分离出测量子波束执行如下操作：

调整光耦合器的位置使第一激光束位于光耦合器的受光面内，并且获取光耦合器调整位置后其对应的行驶轨偏移测量参照点与行驶轨真实位置间的位置对应关系。

本实施例所述的装置，其中，

所述行驶轨偏移量确定模块430，用于执行如下操作：

确定第一激光束在光耦合器表面的散射光斑的质心位置与行驶轨偏移测量参照点间的相对位置关系，使用该相对位置关系估计行驶轨相对于第一激光束的偏移量，该偏移量用于估计行驶轨的平顺；或

确定测量子波束在光电成像传感器上所成像的质心位置与行驶轨偏移测量参照点间的相对位置关系，使用该相对位置关系估计行驶轨相对于第一激光束的偏移量，该偏移量用于估计行驶轨的平顺。

本实施例所述的装置，其中，

所述行驶轨偏移量确定模块430，还包括行驶轨平顺估计子模块，用于执行如下操作：

通过沿行驶轨移动光耦合器获取一组行驶轨相对于第一激光束的偏移量，使用该组偏移量进行曲线拟合获得轨道的实测平顺曲线，使用实测平顺曲线计算行驶轨特定波长或弦长对应的矢长；或，

使用实测平顺曲线与轨道的设计平顺曲线或现场实际要求的平顺曲线进行对比，获取平顺误差曲线；

所述平顺包括轨距平顺、方向平顺、垂向平顺、高低平顺和轨距中心线平顺中的至少一种。

本实施例所述的装置，还包括行驶轨偏移测量参照点位置确定模块450，该行驶轨偏移测量参照点位置确定模块用于执行如下至少一种操作：

行驶轨偏移测量参照点所在装置向第一基准点所在装置发送或反射光波和声波定位信号中的任一种，或行驶轨偏移测量参照点所在装置从第一基准点所在装置接收光波和声波定位信号中的任一种；使用所述光波和声波定位信号中的任一种的传播时延确定行驶轨偏移测量参照点与所述第一基准点之间的距离，使用该距离确定驶轨位置参照点的位置相对于所述第一基准点的位置；

行驶轨偏移测量参照点所在装置向第二基准点所在装置发送或反射光波和声波定位信号中的任一种，或行驶轨偏移测量参照点所在装置从第二基准点所在装置接收光波和声波定位信号中的任一种；使用所述光波和声波定位信号中的任一种的传播时延确定行驶轨偏移测量参照点与所述第二基准点之间的距离，使用该距离确定行驶轨偏移测量参照点相对于所述第二基准点的位置；以及

行驶轨偏移测量参照点所在装置使用轨道面控制点CPIII350的位置坐标对定行驶轨偏移测量参照点进行基于到达时间的位置估计或基于到达时间差的位置估计，获取定行驶轨偏移测量参照点的位置坐标，使用该坐标确定行驶轨偏移测量参照点的位置。

本实施例所述的装置，还包括行驶轨偏移参数发送模块460，该行驶轨偏移参数发送模块用于执行如下至少一种操作：

将行驶轨相对于第一激光束的偏移量通过无线信道发送给网络侧的计算机服务器，用于存储或后处理分析；

将行驶轨相对于第一激光束的偏移量的后处理数据通过无线信道发送给网络侧的计算机服务器。

本实施例中，轨道偏移测量装置400截获第一基准点设定模块310发送至第二基准点设定模块320的第一激光束330，测量第一激光束330相对于行驶轨偏移测量参照点模块410的位置偏移量，使用该偏移量确定行驶轨的位置或位置偏移。

实施例五，一种轨道偏移测量系统举例

参见图5所示，本发明提供的一种轨道偏移测量系统实施例,包括：

轨道偏移测量基准设定装置和轨道偏移测量装置400，其中，

轨道偏移测量基准设定装置包括：

第一基准点设定模块310，第二基准点设定模块320；其中，

第一基准点设定模块310，用于在第一位置处设定轨道偏移测量用第一基准点，包括第一激光束发送子模块311和第一激光束330照射方向调整子模块312；

第二基准点设定模块320，用于在第二位置处设定轨道偏移测量用第二基准点，包括第一激光束接收或反射子模块321；

轨道偏移测量装置400包括：

行驶轨偏移测量参照点模块410，光耦合器模块340，第一激光束位置确定模块420和行驶轨偏移量确定模块430；其中，

行驶轨偏移测量参照点模块410，与行驶轨的真实位置保持确定的位置对应关系，用于测量行驶轨相对于第一激光束偏移量的参照，包括用于标识行驶轨偏移测量参照点位置的图形、光点和特定形状物体中的任一种；

光耦合器模块340，设置在用作轨道偏移测量的第一基准线的第一激光束所在光路上，用于从第一激光束中分离出部分光能量，包括透镜、光分路镜、透光膜和透光片中的至少一种；

第一激光束位置确定模块420，使用从第一激光束330中分离出的光能量确定第一激光束的位置501，包括光电成像传感器子模块和光束位置估计子模块；

行驶轨偏移量确定模块430，用于确定行驶轨偏移测量参照点502与确定出的第一激光束的位置501间的相对位置关系，使用该相对位置关系估计行驶轨相对于第一激光束的偏移量，包括行驶轨偏移量估计子模块；

其中，

第一基准点设定模块310通过所述第一基准点向所述第二基准点发送第一激光束330，该第一激光束用作轨道偏移测量的第一基准线，该第一激光束被位于其光路上的光耦合器分离出部分光能量用于轨道偏移测量；

所述第一基准点和第二基准点分别与行驶轨保持确定的位置对应关系，和/或使用轨道面控制点确定所述第一基准点和第二基准点的位置坐标。

本实施例中，轨道偏移测量系统还包括基准点间距确定模块315，用于声波或光波测距，其测距波束照射方向由与第一激光束保持同向并且其照射方向受第一激光束照射方向调整子模块312控制。

本实施例中，轨道偏移测量系统还包括行驶轨偏移测量参照点位置确定模块316和/或行驶轨偏移测量参照点位置确定模块326，在行驶轨偏移测量参照点位置确定模块316和/或行驶轨偏移测量参照点位置确定模块326与行驶轨偏移测量参照点位置确定模块450之间通过声波或光波测距信号510实现测距，获取行驶轨偏移测量参照点位置确定模块316和/或行驶轨偏移测量参照点位置确定模块326至测距参照点511的距离，使用测距参照点511与行驶轨偏移测量参照点502间的已知位置关系，确定行驶轨偏移测量参照点位置确定模块316和/或行驶轨偏移测量参照点位置确定模块326至行驶轨偏移测量参照点502的距离。

本实施例中，轨道偏移测量系统中第一基准点设定模块310包含的基准点间距确定模块315向第二基准点设定模块320包含的反射棱镜521发送测距光束520，通过计算测距光束520的传播时延确定第一基准点设定模块310与第二基准点设定模块320间的距离。

本实施例给出的轨道偏移测量系统，作为一种实现方式，执行如下操作：

在第一时间区间内，轨道偏移测量系统包含的第一基准点设定模块310停留在第一行驶轨上的第一位置，第二基准点设定模块320停留在第一行驶轨上的第二位置，轨道偏移测量系统包含的轨道偏移测量装置400在所述第一位置和第二位置之间的第一行驶轨上进行移动和实施轨道偏移测量；

在第二时间区间内，轨道偏移测量系统包含的第一基准点设定模块310停留在所述第一行驶轨上的第三位置，第二基准点设定模块320停留在所述第一行驶轨上的第四位置，轨道偏移测量系统包含的轨道偏移测量装置400在所述第三位置和第四位置之间的所述第一行驶轨上进行移动和实施轨道偏移测量。

所述轨道偏移测量装置400使用自带动力进行移动或在外力作用下进行移动。

本发明实施例提供的方法及装置可以全部或者部分地使用电子技术、光电测距技术和自动控制技术实现；本发明实施例提供的方法，可以全部或者部分地通过软件指令和/或者硬件电路来实现；本发明实施例提供的装置包含的模块或单元，可以采用电子元器件、光-电/电-磁转换器件、驱动/拖动电机实现。

以上所述，只是本发明的较佳实施方案而已，并非用来限定本发明的保护范围。任何本发明所述领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的保护范围以所附权利要求的界定范围为准。

本发明给出一种轨道偏移测量基准设定方法、装置及系统，克服了现有轨道平顺检测技术在轨道位置偏移量数据采集中存在的成本高、效率低、误差大的缺点中的至少一种。

Claims (10)

1.一种轨道偏移测量基准设定方法，包括：

在第一位置处设定轨道偏移测量用第一基准点，在第二位置处设定轨道偏移测量用第二基准点；所述第一基准点和第二基准点分别与行驶轨保持确定的位置对应关系，和/或使用轨道面控制点确定所述第一基准点和第二基准点的位置坐标；

通过所述第一基准点向所述第二基准点发送第一激光束，该第一激光束用作轨道偏移测量的第一基准线，该第一激光束被位于其光路上的光耦合器分离出部分光能量用于轨道偏移测量。

2.如权利要求1所述的方法，其中，

所述第一基准点和第二基准点分别与行驶轨保持确定的位置对应关系，包括：

以行驶轨上的特定点、线和面中的至少一种作为参照，确定第一基准点和第二基准点的位置；

所述使用轨道面控制点确定第一基准点和第二基准点的位置坐标，包括：

通过测量第一基准点和第二基准点相对于轨道面控制点CPIII的距离和方位设定第一基准点和第二基准点的位置；或

使用轨道面控制点CPIII的位置坐标对第一基准点和第二基准点进行基于到达时间的位置估计或基于到达时间差的位置估计，将位置估计得到坐标作为第一基准点和第二基准点的位置坐标。

3.如权利要求1所述的方法，其中，

所述通过所述第一基准点向所述第二基准点发送第一激光束，包括如下至少一种步骤：

搜索步骤，在方位角范围A和俯仰角范围B内调整第一激光束的照射方向， 并接收第一激光束被第二基准点接收到的指示信息，当接收到第一激光束被第二基准点接收到的指示信息后，执行跟踪步骤，其中，所述方位角范围A和俯仰角范围B构成的立体角度内包含第二基准点所在的位置方向；

跟踪步骤，接收第一激光束在第二基准点处的照射点误差指示信息，根据照射点误差指示信息包含的角度偏移方向和/或偏移量调整第一激光束的照射方向，使第一激光束在第二基准点处的照射点误差在预订的照射点误差门限之内；

其中，所述接收第一激光束被第二基准点接收到的指示信息，包括接收第一激光束被第二基准点反射的光信号或接收无线电信道发送的第一激光束被第二基准点接收到的指示信息；

所述接收第一激光束在第二基准点处的照射点误差指示信息，包括接收第一激光束被第二基准点反射的光信号携带的第一激光束在第二基准点处的照射点的角度偏移方向和/或偏移量调整信息；或接收无线电信道发送的第一激光束在第二基准点处的照射点的角度偏移方向和/或偏移量调整的指示信息。

4.如权利要求3所述的方法，其中，

所述搜索步骤还包括：

在方位角范围A和俯仰角范围B内调整第一激光束的照射方向之前，使用第一基准点和第二基准点的位置坐标确定第二基准点相对于第一基准点的方向D，使用方向D确定方位角范围A和俯仰角范围B使之包含方向D；

其中，所述第一基准点和第二基准点的位置坐标包括使用卫星导航定位终端获取的坐标或使用轨道面控制点确定的坐标。

5.如权利要求1所述的方法，其中，

所述第一激光束用作轨道偏移测量的第一基准线，包括：

将第一激光束的视轴、第一激光束的中心线和第一激光束的质心线中的任一种用作轨道偏移测量的第一基准线；

所述第一激光束被位于其光路上的光耦合器分离出部分光能量用于轨道偏移测量，包括：

第一激光束由其在光耦合器表面的散射分离出部分光能量，该散射所形成的散射光斑的质心位置被作为第一激光束的位置，该散射光斑的质心位置与行驶轨偏移测量参照点间的相对位置关系被用于估计轨道的偏移；或

第一激光束由其穿过的光耦合器的分路作用分离出测量子波束，子波束在光电成像传感器上所成像的质心位置与第一激光束的位置保持确定的对应关系，该子波束在光电成像传感器上所成像的质心位置与行驶轨偏移测量参照点间的相对位置关系被用于估计轨道的偏移；

所述光耦合器包括透镜、光分路镜、透光膜和透光片中的至少一种；

所述行驶轨偏移测量参照点与行驶轨的真实位置保持确定的位置对应关系。

6.如权利要求1所述的方法，还包括振动抑制方法，用于抑制轨道或道床振动引发的基准点振动或位置偏移，具体包括：

使用减震器抑制轨道或道床振动向基准点处的激光光源、激光探测器和激光反射器中任一种的传导；和/或

检测轨道或道床振动波形和振动方向，使用电磁线圈对基准点处的激光光源、激光探测器和激光反射器中任一种进行抑制所述振动的位置平滑滤波调整。

7.一种轨道偏移测量基准设定装置，包括：

第一基准点设定模块，第二基准点设定模块；其中，

第一基准点设定模块，用于在第一位置处设定轨道偏移测量用第一基准点，包括第一激光束发送子模块和第一激光束照射方向调整子模块；

第二基准点设定模块，用于在第二位置处设定轨道偏移测量用第二基准点，包括第一激光束接收或反射子模块；

其中，

第一基准点设定模块通过所述第一基准点向所述第二基准点发送第一激光束，该第一激光束用作轨道偏移测量的第一基准线，该第一激光束被位于其光路上的光耦合器分离出部分光能量用于轨道偏移测量；

所述第一基准点和第二基准点分别与行驶轨保持确定的位置对应关系，和/或使用轨道面控制点确定所述第一基准点和第二基准点的位置坐标。

8.如权利要求7所述的装置，其中，

第一基准点设定模块通过所述第一基准点向所述第二基准点发送第一激光束，包括如下至少一种步骤：

搜索步骤，第一基准点设定模块包含的第一激光束照射方向调整子模块在方位角范围A和俯仰角范围B内调整第一激光束的照射方向， 并通过第一基准点设定模块包含的光或无线电接收子模块接收第一激光束被第二基准点接收到的指示信息，当接收到第一激光束被第二基准点接收到的指示信息后，执行跟踪步骤，其中，所述方位角范围A和俯仰角范围B构成的立体角度内包含第二基准点所在的位置方向；

跟踪步骤，第一基准点设定模块包含的光或无线电接收子模块接收第一激光束在第二基准点处的照射点误差指示信息，根据照射点误差指示信息包含的角度偏移方向和/或偏移量调整第一激光束的照射方向，使第一激光束在第二基准点处的照射点误差在预订的照射点误差门限之内；

其中，所述接收第一激光束被第二基准点接收到的指示信息，包括由光接收子模块接收第一激光束被第二基准点反射的光信号或由无线电接收子模块接收无线电信道发送的第一激光束被第二基准点接收到的指示信息；

所述接收第一激光束在第二基准点处的照射点误差指示信息，包括由光接收子模块接收第一激光束被第二基准点反射的光信号携带的第一激光束在第二基准点处的照射点的角度偏移方向和/或偏移量调整信息；或由无线电接收子模块接收无线电信道发送的第一激光束在第二基准点处的照射点的角度偏移方向和/或偏移量调整的指示信息。

9. 根据权利要求7所述的装置，还包括振动抑制模块，用于抑制轨道或道床振动引发的基准点振动或位置偏移，具体执行如下操作：

使用减震器抑制轨道或道床振动向基准点处的激光光源、激光探测器和激光反射器中任一种的传导；和/或

检测轨道或道床振动波形和振动方向，使用电磁线圈对基准点处的激光光源、激光探测器和激光反射器中任一种进行抑制所述振动的位置平滑滤波调整。

10.一种轨道偏移测量系统，包括：

轨道偏移测量基准设定装置和轨道偏移测量装置，其中，

轨道偏移测量基准设定装置包括：

第一基准点设定模块，第二基准点设定模块；其中，

第一基准点设定模块，用于在第一位置处设定轨道偏移测量用第一基准点，包括第一激光束发送子模块和第一激光束照射方向调整子模块；

第二基准点设定模块，用于在第二位置处设定轨道偏移测量用第二基准点，包括第一激光束接收或反射子模块；

轨道偏移测量装置包括：

行驶轨偏移测量参照点模块，光耦合器模块，第一激光束位置确定模块和行驶轨偏移量确定模块；其中，

行驶轨偏移测量参照点模块，与行驶轨的真实位置保持确定的位置对应关系，用于测量行驶轨相对于第一激光束偏移量的参照，包括用于标识行驶轨偏移测量参照点位置的图形、光点和特定形状物体中的任一种；

光耦合器模块，设置在用作轨道偏移测量的第一基准线的第一激光束所在光路上，用于从第一激光束中分离出部分光能量，包括透镜、光分路镜、透光膜和透光片中的至少一种；

第一激光束位置确定模块，使用从第一激光束中分离出的光能量确定第一激光束的位置，包括光电成像传感器子模块和光束位置估计子模块；

行驶轨偏移量确定模块，用于确定行驶轨偏移测量参照点与确定出的第一激光束的位置间的相对位置关系，使用该相对位置关系估计行驶轨相对于第一激光束的偏移量，包括行驶轨偏移量估计子模块；

其中，

第一基准点设定模块通过所述第一基准点向所述第二基准点发送第一激光束，该第一激光束用作轨道偏移测量的第一基准线，该第一激光束被位于其光路上的光耦合器分离出部分光能量用于轨道偏移测量；

所述第一基准点和第二基准点分别与行驶轨保持确定的位置对应关系，和/或使用轨道面控制点确定所述第一基准点和第二基准点的位置坐标。

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