基于TLS数据的站场线路点云提取算法

铁路站场线路几何信息对于铁路安全管理与维护具有重要意义。由于铁路站场内包含多条线路,且轨道错综复杂,使得从大场景点云中自动提取多股道钢轨点云成为难题。地面激光扫描TLS(Terrestrial Laser Scanning)作为非接触式测量手段,可快速获取铁路场景中的海量点云数据。针对TLS技术获取的铁路站场点云数据,提出一种基于Delaunay三角网聚类的多股道钢轨点云提取算法。基于分割-归并的思想,在获取铁路站场高精度点云后,沿站场线路方向将点云分为若干段,基于轨道平顺性特征,利用三角网聚类算法逐段提取钢轨顶面点云。在归并阶段整合站场中各股道轨面点云信息,将各段轨面点云连接起来,同时匹配左右轨面点云。将该方法在玉林站部分站场区域进行实例验证,提取到的轨道点云在对象层面上的总体精度为93.95%,完整度为90.57%,准确度为97.59%,相较于平面格网法,提取总体精度提升了5.65%,准确度提升了18.49%。在10处截面提取轨面宽度与轨距,统计结果表明轨面宽度中误差为5.2 mm,轨距中误差为5.3 mm,满足工程精度需要。实例结果表明,算法可准确有效提取站场多股道钢轨顶面点云,...     

基于3D移动测量系统点云数据的钢轨信息自动提取方法

为实现铁路基础设施智能化管理运维,利用3D移动测量系统高效获取高精度点云数据,并对点云数据进行智能化处理。钢轨作为铁路基础设施中最基本的单元,是几何参数计算的基础,对其信息进行自动提取具有重要意义。因此,提出了一种基于3D移动测量系统点云数据的钢轨信息自动提取方法。首先利用点云数据中的角度信息快速实现道床区域的分割,有效减小计算量;然后利用精细栅格划分和动态阈值实现地面点与非地面点的分离;最后利用DBSCAN聚类算法与RANSAC算法完成钢轨点云数据的最终提取。为验证该算法的有效性,以国铁场景钢轨点云数据和隧道场景钢轨点云数据为试验对象,验证结果显示国铁场景和隧道场景的钢轨点云提取准确度分别为96.32%和97.54%,完整度分别为92.14%和94.87%,准确度和完整度均高于90%。试验结果表明:该方法具有操作简单,提取结果准确的优点。     

车载激光点云典型地物提取技术研究

为了提高车载移动激光扫描点云数据处理的自动化程度,提出一种适用于车载点云数据的地物提取方法。首先对原始点云数据进行粗分类,划分为地面点云数据和非地面点云数据。对于非地面点云数据,使用欧氏空间聚类的方法进行空间实体划分,再通过地物空间几何特征计算并建立提取规则,对地物进行提取。最后,采用该算法对某地区街道扫描数据进行地物提取试验。试验结果表明,该方法可有效(从车载点云数据中)提取地面、建筑、树木、路灯等不同类型的地物。     

三维激光扫描仪在轨距提取中的应用研究

采用徕卡MS50三维激光扫描仪获取同济大学试验线点云数据,并结合预处理软件对其进行处理,对点云数据封装并规则化处理后建立基础操作模型,生成轨面下16 mm处特征截面,在此基础上提取、导出线路轨距。经比较,软件提取轨距与人工实测值基本吻合。本次试验实现了在三维模式下轨距的提取,为获取线路轨距数据提供了新的方法。     

基于三维激光扫描的既有铁路中线勘测方法研究

线路勘测是既有铁路改造、维护以及与增建二线的重要环节,为解决铁路轨道三维激光点云不完整对钢轨线型提取的精度和影响等问题,提出一种基于钢轨结构特征约束匹配的三维激光点云轨道中心线自动提取新方法,通过将三维激光扫描获取的钢轨断面与标准钢轨相匹配,以标准钢轨中心线对遮挡和缺失的实际扫描钢轨中心线进行表达,从而精确计算钢轨中线三维坐标。对典型铁路场景不同激光扫描密度的3个点云数据集,采用新方法进行铁路中线测量实验,结果表明:在所有数据集中,高程中误差均小于4 mm,水平中误差均小于4 mm。因此,在复杂的铁路场景、三维激光点云被遮挡或缺失的情况下,新方法均能稳健计算铁路中心线,在既有线高精度勘测中具有广泛应用前景。     

铁路线路点云数据可视化重构方法研究

针对地面激光扫描仪外业获取的海量线路点云数据,核心解决线路点云的专业化处理与利用问题。结合铁路线路技术特征,进行线路点云预处理研究,主要包括线路点云数据配准、采用基于几何特征的传统分割方法结合CCD影像信息进行线路点云数据分割,再经过除噪平滑处理后,对离散点云数据集进行封装处理,进而为后续正向CAD设计数据的提取提供基础操作模型。提出线路点云可视化对象重构方法,基于离散数据点曲率为主的几何特性估算,初步判定线路主点及变坡点信息,进而在不同主点范围内,通过特征截面的构造获取线数据和面数据。重构的线路点云数据符合正向设计习惯,基于此获得的连续钢轨走行面数据可用做线路几何形位判别指标的基础数据。     

基于三维激光扫描技术的既有铁路道岔岔心自动提取方法

针对目前常规岔心测量方法作业效率低下、测量人员上线作业存在较大安全隐患等问题,提出一种基于三维激光扫描技术的既有铁路道岔岔心自动提取方法:①对原始点云数据进行预处理,通过轨面高程滤波剔除枕木等无用数据(只保留铁轨轨面数据);②利用Hough变换算法检测直线,并采用最小二乘法对检测出的直线进行拟合,以提高直线检测精度;③为每条直线设置1个邻域,搜索邻域内的点作为该条直线新的直线点集,采用最小二乘法对新筛选出的直线点集进行第二次拟合;④将直线参数相近的直线合并为一条直线,得到最终的轨道直线,根据提取出的直线参数计算岔心坐标。选取某车站既有道岔的点云数据进行实例验证,提取出的岔心坐标与传统人工测量方式得到的岔心坐标差值均在3 cm以内,证明了该方法的可行性。     

一种基于数学形态学的点云地物提取方法

从激光点云数据中准确提取典型地物能够显著提高数据处理的自动化程度,减少内业工作量。随着激光雷达硬件性能的不断提升,其获取的点云数据量越来越大,但直接针对点云数据的提取算法效率较低。提出一种基于数据形态学的地物提取方法:首先将点云数据转换为特征图像,利用λ-flat区域标记方法将点云划分为地面点和非地面点;然后根据非地面点在特征图像上的表现特征制定提取规则,对地物进行提取;最后,采用本文算法对试验数据进行地物提取,建筑、杆状物等典型地物的综合提取精度达94.7%。     

基于车载激光雷达技术的高速铁路无砟轨道设施调查方法

我国高速铁路网日益完善,规模越来越大,铁路管理部门对高速铁路设施提出了信息化和精细化管理的要求,需要对既有运行线路道床的轨道板、底座板、扣件等轨道设施进行调查,建立轨道设施信息管理系统。由于运营线路的维修天窗时间短,传统的人工调查方法不适合大范围轨道设施普查,因此提出了基于车载激光雷达成像技术的轨道设施调查方法。该方法利用车载激光雷达系统快速采集轨道现场的三维点云数据,通过专用数据处理软件从三维点云中提取轨道设施信息。实践证明,该方法每1 h可以调查5 km的轨道设施,是传统人工调查效率的20倍以上,几何测量精度达到毫米级,大幅提高了既有线高速铁路轨道基础数据的采集效率。     

无缝线路钢轨实际锁定轨温超声法测量研究

锁定轨温是无缝线路养护、管理和维修的重要参数,如何实现无缝线路实际锁定轨温的准确快速测量,是铁路工务部门迫切需要解决的问题。基于声弹性理论分析了钢轨纵向温度应力超声临界折射纵波检测方法,搭建多通道超声应力检测试验平台,对钢轨进行不同超声频率与测点位置的压载试验,开展超声与应变片测试温度应力的对比研究,利用温度应力、实时轨温和设计锁定轨温的关系计算实际锁定轨温。通过对新建线路的现场测试,验证超声法实际锁定轨温测量满足工程需要。     

地铁车辆电气设备检测装置

介绍了北京地铁车辆电气设备检测装置的软，硬件构成．详细地阐述了一些关键的数据采集和处理技术。现场应用表明．该系统检测准确、高效。     

利用智能网技术构建铁路专用通信系统

提出用智能网技术实现铁路专用通信业务的设想，重点分析了可行性。以这种方式实现的铁路专用通信网可以与数据网互联接，方便拓展业务，发展前景广阔。     

石景山南站斜拉桥转体系统施工要点

介绍北京五环路石景山南站高架桥主桥转体系统各部分的组成、功能及施工要点。     

青藏铁路耐久性混凝土施工工艺

研究目的：针对青藏铁路的地理位置处于青藏高原，自然环境非常恶劣，气象条件复杂多变，混凝土的耐久性要求很高的情况，为了确保混凝土施工质量，耐久性混凝土施工工艺进行研究。 研究方法：根据混凝土的耐久性要求，通过试验室试验和工程现场试验得出基本参数，通过工程应用验证其科学性。 研究结果：在青藏铁路施工中，严格按本文施工工艺施工，有效地控制了混凝土质量。 研究结论：耐久性混凝土施工要严格控制配合比的准确性，施工条件发生变化时要及时调整配合比。另外，对混凝土的振捣、养护要求也较普通混凝土严格。施工前要对施工人员进行培训，高标准、严要求。     

查找电源混电故障的几种方法

在朔黄线开通过程中对几处电源混电故障的查找，没有机械地按照惯例采用断电源环线的方式进行，而是根据故障现象，采用了不同的方法进行故障处理，减少了故障处理时间及对运输的干扰。     

转K4摇枕的铸造工艺设计

分析了转k摇枕的结构及铸造工艺难点，确定了铸造工艺方案，设计了浇注系统、冒口。     

铁道车辆用超导主变压器的冷却系统

铁路车辆用主变压器由于绕组采用高温超导导线材料,使线圈重量减轻,并提高了铁路车辆的效率.这种变压器需要将高温超导导线材料浸入液氮中.同时,为使液面高保持在一个面封闭的系统内还必须有一个冷冻系统.根据器件试验的结果,阐述了采用高温超导导线材料的铁路车辆用主变压器的特征.描述了冷冻机负荷的变动,包括冷冻机温度控制以及冷冻机冷盖与变压器间的热传导特性.还描述了电流插片热侵入特性.     

《铁路轨道施工规范》宣贯要点

介绍轨道施工规范修编经过、编写原则。着重介绍新规范的主要特点、主要修订内容和对新规范的修改补充建议。对部分条文的争议情况或主导思想所作的介绍 ,既体现了其修订的必要性 ,也是执行过程中应加以注意的要点     

城市轨道交通轨道减振升级改造方法研究

中国早期建设的城市轨道交通线路,限于当时认知和技术水平等历史条件,在技术规范、评价预测和技术措施等方面均存在一定不足,投入运营后部分地段存在振动噪声扰民问题。为了彻底解决上述问题,针对既有运营线路的环境敏感地段,开展道床减振升级改造工作既是必要的,也是迫切的任务。从三方面入手进行了相关研究,设计方面进行了隧道内道床减振措施选型与预制浮置板道床型式尺寸、预制浮置板道床基底和排水过渡段研究;施工方面进行了既有道床破除、道床切割深度、不断轨施工方案、临时线路恢复方案研究;专业接口方面进行了与信号、供电等设备的同步改造研究。最终形成一套适用于城市轨道交通运营线路隧道内道床减振升级改造的方法。     

编写地铁线路维修规程的探索

主要介绍地铁线路维修标准的现状,提出编写地铁线路维修规程框架的设想,讨论几个重要的维修标准,并对地铁线路维修标准值得研究的几个方面进行分析。