基于移动激光扫描三维点云的隧道限界检测方法

铁路隧道限界直接关系到列车安全运营和货运能力提升。随着越来越多的铁路线路投入运营,运行速度不断提升,对铁路隧道限界检测的精度和效率提出越来越高的要求。针对传统多种隧道限界检测方法密度低、速度慢、人工作业量大等问题,本文提出了一种基于移动激光扫描三维点云的隧道限界检测方法。首先,提出了面向铁路隧道限界检测的钢轨在线坐标系建立方法,基于三维激光点云分段采用Hough变换直线检测从点云高程投影影像上提取钢轨直线,建立动态限界坐标系;其次,提出基于铁路轨距约束的各分段钢轨线段无缝衔接方法,由隧道中部的分段向两端分段依次衔接得到连续的无缝钢轨线形;最后,以钢轨线形和在线限界坐标系为基础,引入不同类型限界框,与隧道断面进行入侵运算,实现隧道限界检测。以成昆线双河口隧道为例,采用本文方法进行限界检测,其精度可以达到0.02 m,能够有效进行隧道不同类型限界计算,具有广泛的应用前景。

Railway Tunnel Clearance Inspection Method Based on 3D Point Cloud from Mobile Laser Scanning