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轨道控制网(CPⅢ)是高速铁路轨道测量最直接的控制网,它分为CPⅢ高程网和CPⅢ平面网。其平面网起闭于基础平面控制网(CPI)或线路平面控制网(CPⅡ),一般在线下工程施工完成后,采用自由测站边角交会法进行施测。2008年以前,我国主要采用德国技术进行CPⅢ平面网的测量和数据处理。2008年以后,为打破国外技术封锁,满足我国高速铁路建设的需求,国内许多单位相继对CPⅢ平面网相关技术进行了立项研究,建立了一套具有自主知识产权的CPⅢ平面网建网理论,编制了多套适合我国国情的CPⅢ控制网数据处理软件。但现有软件在处理长区段CPⅢ平面网时耗时均较长,远未达到科学合理和软件优化的目的。另外,CPⅢ平面网的一些关键技术问题,如采用三参数坐标转换进行置平的可行性,适用于电算的CPⅢ平面网纵横向闭合差算法等,实际并未完全研究清楚。针对以上问题,本文在分析现有算法的基础上,对CPⅢ平面网的若干技术问题进行了探讨,并对CPⅢ平面网平差算法进行了优化。本文主要包括以下内容：首先,对现有CPⅢ平面网平差理论进行了介绍,主要包括CPⅢ平面网概略坐标的推算、误差方程式的建立、观测值权的确定、自由网平差原理、约束平差原理和精度评定方法。其次,在对CPⅢ平面网观测值中的系统误差进行概括的基础上,介绍了边长观测值附加固定误差参数和比例误差参数后的平差原理、平差时固定已知坐标和方位角的方法、消去定向角未知数后的平差原理和附加系统参数的统计检验方法。然后,在研究三参数和四参数坐标转换算法的基础上,分析了边长观测值中的系统误差、控制点误差对坐标转换参数和残差的影响规律,探讨了三参数坐标转换进行CPⅢ平面网置平的可行性。并对适用于电算的CPⅢ平面网纵横向闭合差算法、CPⅢ平面网网点优化排序算法和矩阵压缩存储方法进行了介绍。最后,采用本文介绍的算法编制了工程测量数据平差软件(Engineering Surveying Data Adjustment Program,简称SDAP)。在验证软件计算结果的正确性后,采用SDAP软件对若干段实测CPⅢ平面网数据进行了计算,并结合本文介绍的相关理论对计算结果进行了分析。