[發明專利]基于點云數據的既有鐵路軌中坐標和軌面高程提取方法

有效

• 申請號: 201711320070.5
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN108278967B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 陳澤遠;許張柱;王賓賓;金鴻;丁保才;薛明;楊新國
• 申請（專利權）人: 陜西鐵道工程勘察有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/06;G01S17/88
• 代理公司: 61114 西安新思維專利商標事務所有限公司
• 代理人: 李罡<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本發明涉及基于點云數據的既有鐵路軌中坐標和軌面高程提取方法，通過人工方式沿既有鐵路裁剪出兩股軌面的點云數據，并對點云數據進行抽稀；確定沿既有鐵路方向軌道的中線后，確定指定里程位置的軌中坐標，并沿軌道中線按里程間隔完成軌面高程的提取。本發明直接利用點云數據自動提取鐵路的軌中坐標和軌面高程，改進了現有點云數據處理軟件只能通過局部三維建模，后通過人工方式量取軌中坐標和軌面高程的繁瑣方式，能夠直接從點云數據中通過算法提取軌中坐標和軌面高程，有效的解決了現有方法自動化程度低的問題，顯著提高了既有鐵路測量的工作效率。

技術領域

本發明屬于鐵路工程勘測領域，具體涉及一種基于點云數據的既有鐵路軌中坐標和軌面高程提取方法。

背景技術

既有鐵路測量的主要工作包括里程丈量、中線測量、曲線查定和軌面高程測量等內容，中線測量的目的就是沿既有鐵路測量兩股軌道中心的坐標，曲線查定的目的是利用既有鐵路的實測中線擬合曲線要素，并與最新既有曲線要素臺帳比較，最終形成既有鐵路的曲線資料，軌面高程測量的主要目的是提供既有鐵路沿線的軌面高程數據。

傳統的既有鐵路中線測量是采用全站儀導線方式或者GPS RTK方式，這些方式每次只能測量單個里程的坐標，效率不高，往往一天只能測量長度為3km左右。軌面高程測量使用水準測量往返觀測方式，這種方式的優點是精度高，但是需要耗費大量的人力，時間較長。在外業測量時，測量人員需要沿鐵路軌道推進項目，作業期間時有火車通過，通車窗口時間非常短，嚴重影響項目的進度，同時給測量人員的人身安全造成極大的隱患。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于點云數據的既有鐵路軌中坐標和軌面高程提取方法，實現既有鐵路的軌中坐標和軌面高程的數據自動批量提取。

本發明所采用的技術方案為：

基于點云數據的既有鐵路軌中坐標和軌面高程提取方法，其特征在于：

通過人工方式沿既有鐵路裁剪出鐵路兩股軌面的點云數據，并對點云數據進行抽稀；

指定鐵路走向后，計算指定里程位置的軌中坐標，并沿軌道中線按里程間隔完成軌面高程的提取。

具體包括以下步驟：

第1步：裁取兩股軌面的點云數據并抽稀；

第2步：導入抽稀后軌面數據到AutoCAD軟件；

第3步：繪制近似軌道中線的多段線；

第4步：沿線計算軌道中心點坐標；

第5步：繪制精確的軌道中線；

第6步：提取軌面高程；

第7步：質量檢核。

第1步包括：

在現有點云數據處理軟件中通過人工方式沿既有鐵路裁剪出兩股軌面的點云數據，按照設定的比例抽稀，以提高AutoCAD軟件的運行效率。

第2步包括：

將抽稀后的鐵路兩股軌面數據導入AutoCAD軟件。

第3步包括：

沿兩股軌道中間，從小里程往大里程順沿，繪制多段線，用以指定鐵路的近似中線位置，緩和曲線段和圓曲線段處的多段線增加繪制節點數量，以提高多段線與鐵路曲線的近似度。

第4步包括：