基于LIDAR轨道点云数据的既有铁路测量方法

摘要

本发明涉及基于LIDAR轨道点云数据的既有铁路测量方法。现有既有线测量灵活性差、测量长度受限。本发明由车载LIDAR测量仪在沿轨道行驶过程中记录下连续三维坐标数据作为轨道点云数据；提取两轨中心线，平移得到线路中心线，计算其定长弦斜率：以新数据为点集作差求斜率，产生定长弦斜率序列进行滤波处理；在平滑定长弦斜率的基础上，拾取分段点将连续线路分解成曲线单元；根据各单元前后夹直线求出曲线的交点，拟合出线路圆曲线部分的半径和圆心，解算出相应的线路参数和里程。本发明根据LIDAR激光点云数据，通过构造线路曲线要素的基本单元集，达到线路重构和复测的目的，灵活性强、测量效率高、过程简单，测量数据的准确、可靠。

主权项

基于LIDAR轨道点云数据的既有铁路测量方法，其特征在于：所述轨道点云为车载LIDAR测量仪在沿轨道行驶过程中所记录下的连续三维坐标数据，包含左轨和右轨数据；测量方法具体包括以下步骤：步骤一：左右轨分别按照一定的长度，提取两轨的中心线；步骤二：平移左右轨中心线得到线路中心线，即将左轨中心线右移717.5mm，右轨中心线左移717.5mm；步骤三：计算线路中心线的定长弦斜率：以步骤二产生的新数据点集，通过两两之间作差求斜率，产生定长弦斜率序列，并采用rlowess方法进行滤波处理，对连续曲线进行分段处理；步骤四：在平滑定长弦斜率的基础上，拾取相应的分段点，将连续的线路分解成若干个曲线单元；步骤五：根据步骤四得出的每一单元的前后夹直线求出曲线的交点JD，采用圆族方法逐渐扩大半径，通过最小二乘法拟合出线路圆曲线部分的半径和圆心，从而解算出相应的线路参数和里程。