基于点云信息的既有铁路轨道状态检测与评估技术研究PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 研究现状及发展动态 3

1.2.1 既有线勘测方法的国内外研究现状及发展动态 3

1.2.2 地面三维激光扫描技术的国内外研究现状及发展动态 5

1.2.3 轨道几何形位检查及质量状态评价方法研究现状及发展动态 9

1.3 目前还需要深入研究的主要问题 21

1.4 本书主要的研究内容与方法 22

2 地面三维激光扫描仪设备选型及应用可行性研究 25

2.1 概述 25

2.2 适用于既有铁路检测地面三维激光扫描仪选型 25

2.2.1 地面三维激光扫描仪选型 25

2.2.2 试验用地面三维激光扫描仪选型 27

2.2.3 误差源分析 28

2.3 地面三维激光扫描仪实测精度初探 29

2.3.1 仪器选型 29

2.3.2 试验流程 30

2.3.3 精度分析 32

2.4 铁路初始试验 33

2.4.1 确定数据采集密度 33

2.4.2 仪器选型 33

2.4.3 试验流程 34

2.4.4 数据处理 36

2.4.5 精度分析 36

2.5 本章小结 39

3 既有铁路地面三维激光扫描技术施测方案研究 40

3.1 概述 40

3.2 试验路段选取 40

3.3 数据采集密度确定 41

3.4 施测流程 42

3.4.1 控制点布设 42

3.4.2 施测方案 42

3.5 点云数据拼接及精度分析 45

3.5.1 点云数据拼接 45

3.5.2 数据精度分析 46

3.6 本章小结 50

4 线路点云数据后处理方法研究 51

4.1 概述 51

4.2 预处理技术 51

4.2.1 线路点云数据配准 52

4.2.2 噪声去除 59

4.2.3 冗余消除 61

4.2.4 点云数据封装 64

4.3 线路点云数据分割 66

4.3.1 基于几何特征的线路点云数据分割方法 67

4.3.2 基于反射强度辅助的线路点云数据分割方法 68

4.4 线路点云数据特征识别研究 76

4.4.1 线路点云数据特征识别方法 76

4.4.2 线路点云特征数据提取技术 77

4.5 基于曲率变化率的线路轨向静态检测方法研究 88

4.5.1 曲率分析 89

4.5.2 曲率变化率分析 92

4.6 本章小结 97

5 基于点云信息的既有曲线整正算法设计 98

5.1 概述 98

5.2 基于坐标测量的既有曲线整正算法 99

5.2.1 坐标计算方法 99

5.2.2 基于坐标测量的既有曲线整正算法介绍 101

5.3 基于轨检车检测数据的曲线整正算法研究 103

5.3.1 曲线整正计算模型 103

5.3.2 基于轨检车检测数据的曲线半径估计方法 103

5.3.3 整正计算数据修正 104

5.3.4 基于轨检车检测数据的曲线整正计算流程 105

5.4 基于点云信息的曲线整正算法 106

5.4.1 曲率变化率超限原因分析 107

5.4.2 点云信息支持下的曲率变化率分析 109

5.4.3 基于点云信息的既有线曲率变化率超限整正算法 110

5.5 基于点云数据的曲线参数重构及曲线整正算法 111

5.5.1 基本思路 111

5.5.2 应用分析 112

5.6 本章小结 113

6 地面三维激光扫描技术道岔检测应用研究 115

6.1 概述 115

6.2 道岔动静态检测 116

6.2.1 道岔轨道静态几何尺寸检查 116

6.2.2 道岔轨道动态几何尺寸检查 117

6.3 基于地面三维激光扫描技术的道岔检测方案设计 120

6.3.1 施测方案 120

6.3.2 试验过程 120

6.3.3 试验结果及分析 122

6.4 本章小结 125

7 结论与建议 126

7.1 主要结论 126

7.2 进一步研究的建议 127

参考文献 129