目前,我国有砟轨道线路养护作业均是采用基于“相对作业法”的大型养路机械,这样进行养护后的线路只是恢复了线路的几何相对状况；而同时,现有轨道几何状态检测设备造价较高、不易维修,故针对当前我国既有线有砟轨道测量低精度、高成本现状,开发出一套适应我国的、高效的、实用的既有线有砟轨道测量系统是一个亟待解决的问题,为此本文对既有线有砟轨道测量新方法及其相关算法展开研究。本文主要包括以下研究内容：首先,对现行既有线有砟轨道CPⅢ控制网测量方法进行了概述,然后通过分析其不足,并借鉴高速铁路无砟轨道测量的先进经验,采用了改进的自由测站边角交会网进行有砟轨道CPⅢ控制网建网测量,并通过精度仿真计算以及现场实测验证,认为新方法具有实施的可行性,对现行有砟轨道CPⅢ控制网建网新方案的制定有一定参考意义。其次,基于改进的有砟轨道CPⅢ控制网以及本课题组针对轨道测量所研制的轨道分中测量器,提出了一种有砟轨道测量新方法,并对新方法的测量方案设计和作业流程进行了详细地介绍,最后通过精度分析认为新方法能满足当前有砟轨道测量要求。然后,进行有砟轨道测量新方法的相关数据处理算法的研究,主要包括轨道测量数据搭接算法、轨道坐标与中线里程关联内插算法、轨道平顺性参数计算方法和轨道调整量计算方法等,这些算法保证了有砟轨道测量新方法的顺利实现。最后,在相关算法研究的基础上,编制了有砟轨道测量数据处理软件(BTSDPS),解决了有砟轨道测量的内业数据处理问题,实现了轨道测量数据的自动化处理与分析,通过与其他商用软件的对比计算验证了自编软件计算结果的正确性。