《高速铁路测量规范》中规定,高速铁路工程测量平面坐标系应该采用工程独立坐标系统,在线路轨面投影高程面上平面坐标系的投影长度变形值不宜超过10mm/km。为了达到规范限差要求,设计单位一般采用高斯投影的方式,将铁路线路投影为若干有重叠带的工程独立坐标系。这种投影方式在一定带宽上可以满足限差要求,但是对于长大线路的高速铁路而言,过多的的分带容易造成数据的冗余以及重叠带搭接过程中带来的横向偏差过大的问题。为了更好的满足高速铁路轨道高平顺性对投影方式以及数据处理的精密要求,有学者提出了利用方向自适应投影方式来对整条铁路线路进行投影。方向自适应投影是一种类似于斜轴墨卡托投影的投影方式,基本思想是在测区范围内,用地球椭球参数,以测区控制点拟合投影中心线来进行投影,根据线路的走向自动优化投影中心线。这种投影方法可以使上千公里的铁路线路仅用一个投影带,彻底解决了铁路线路由于过多的高斯投影带所带来的不利影响。方向自适应投影在整条长大铁路线路采用同一高程面投影,完成统一的单值平面坐标系统。为实现高斯分带投影的铁路线路坐标与统一的单值平面坐标换算,本文通过四参数坐标转换,使交点在高斯分带投影的坐标与方向自适应投影坐标相互换算,同时考虑不同投影面高程的影响,对曲线综合要素进行改正。推导了坡度表元素在高斯分带投影和方向自适应投影坐标系下的相互转换关系。基于方向自适应投影,推导了变坡点、任意轨道检测点在平面里程和轨面空间里程之间的相互转换关系。最后,编程实现了方向自适应投影与高斯投影坐标里程相互转换的相关功能。通过具体的工程实例,验证了软件算法的正确性,同时验证了基于同一投影高程面的方向自适应投影相较于高斯分带投影而言的优越性,证明了建立单值平面坐标系统在数据处理以及运营维护管理方面的优势。