基于三维激光扫描技术的地铁盾构隧道中轴线高程提取方法

针对目前三维激光扫描技术检测盾构隧道横断面方法效率低、不能充分利用高密度点云数据的问题，从精度、效率及充分利用高密度横断面点云数据三方面进行隧道中轴线高程分析。提出利用空间几何关系快速提取隧道原始点云数据横断面的方法，继而利用K近邻计算方法提取隧道中轴线高程。试验结果表明，该隧道中轴线高程提取方法与水准仪实测获得的隧道中轴线高程间最大差值为3 mm。与水准仪实测方法相比，该隧道中轴线高程提取方法的检测精度与检测效率均有较大改善，且其不需要进行横断面点云数据的抽稀，充分利用了海量原始点云数据，可推广应用至盾构隧道竣工验收工作。     

基于ArcGIS-Addin的激光点云断面数据提取应用研究

为了解决在已有激光点云基础上自动提取纵、横断面数据的问题,研发了基于ArcGISAddin的激光点云断面数据处理软件,该软件可根据设计线路和桩号,利用ArcObject中IPolyline接口提供的QueryPoint()方法计算出各中桩点,利用QueryNormal()方法计算出各桩号位置的道路法线。将中桩点和法线在不规则三角网中进行高程插值,可得到三维中桩点和三维横断面。在此基础上进行精度统计和格式转换等工作,实现了任意桩号、任意方向的断面数据自动提取及多种道路设计软件断面数据的导出。利用该方法在已分类激光点云基础上进行断面数据采集,一台可运行ArcGIS软件的普通PC机,断面处理速度可达100 km/h。     

基于连续点云数据的既有铁路轨面信息快速提取算法设计

三维激光扫描获取的既有铁路点云数据具有海量性、离散性等特点,难以从点云数据中快速提取线路参数.为此,结合现场实测数据,提出一种基于连续点云数据的既有铁路轨面信息快速提取算法.通过k-d树实现点云的快速搜索、查询和储存,利用主成分分析法和移动激光点聚类法提取的接触线分割构建出铁路缓冲区,进而通过平面格网法的粗提和多种约束条件下的精提实现了轨面点提取.对既有线路现场试验结果表明,轨面点提取的完整度c和准确度p均在93％以上,该方法能较好地实现钢轨轨面点云的快速提取.     

不规则格网的LOD技术研究

不规则格网的LOD技术是解决大规模地形实时绘制中出现的海量数据问题的主要方法,还可用于飞行模拟器、三维动画等应用系统中。在研究了基于点、三角形以及四面体3种类型不规则格网LOD数据结构的基础上,对近期不规则格网的LOD算法进行了研究和比较,提出了一种多线程TIN的LOD算法构想。     

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%。     

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。     

基于AutoCAD平台的线路横断面线提取系统的设计与实现

设计并实现了一个线路横断面线提取软件。该软件以AutoCAD为平台,利用航测制图成果和勘测成果快速构建三维地形;利用严密的数学公式推导、计算给定线位上任意中桩处的横断面线;然后研究并设计了一种包含全信息的横断面结果存储数据结构,利用该结构可以进行无损的数据格式转换;最后利用构建好的三维地形提取横断面线上任意点的三维坐标,并利用DP算法进行简化,获得变坡点,并进行成果存储。实验表明,利用该软件可以进行横断面的快速自动提取,在一定条件下取代人工测量道路横断面线,从而减少野外测绘工作量,保证勘测设计工期。     

利用平面特征和邻域信息改正的激光雷达形变监测方法研究

地面激光雷达形变监测过程中,多期数据间的残余系统误差和激光点的偶然误差对监测结果有较大影响。采用平面特征和邻域信息的改正方法:针对残余系统误差,提取稳定区域的至少3组平面进行拟合,利用平面的法向量和交点计算多期数据间的旋转量和平移量,对系统误差进行改正;针对激光点的偶然误差,对点云构建kd-tree,搜索k邻域计算重心,利用其邻域信息对偶然误差进行削弱。以某隧道口岩体监测实验为例,对提取形变的均值和标准差进行统计,该方法对系统误差的改正量达80%以上,并可将形变提取精度提高2倍。结果表明,利用平面特征和邻域信息的改正方法,能够有效地对多期数据间残余的系统误差进行改正,并削弱激光点偶然误差的影响,可以更准确、有效地分离及提取形变。     

基于拉格朗日乘数法的轮对外形轮廓拟合方法

为实现轮对外形轮廓线的准确提取,提出了一种基于拉格朗日乘数法的轮对外形轮廓线拟合方法。首先将2D激光位移传感器获得的数据点进行区段划分,然后分别确定每个区段数据点的最小二乘拟合方程,最后根据拟合方程建立最小二乘回归模型,以分段点存在三阶连续导数作为约束条件构建拉格朗日函数,采用拉格朗日乘数法求解获得拟合方程参数。采用现场实测数据进行了轮对外形轮廓线拟合,结果表明拟合的轮廓线在分段点处光滑连续,与实际数据点的最大偏移幅度小于0.1%,满足了外形轮廓线拟合精度要求,可用于轮对磨耗及尺寸参数的精确计算。     

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。     

基于包络法的轨道交通电力变流器噪声测量

为了解决轨道交通电力变流器噪声测量没有试验规范可依的问题,提出了一种基于包络法的电力变流器噪声测量方法,该方法适用于大多数实验室并能使不同实验室测量结果之间的复验性标准偏差≤3.0 d B(A),在保证试验数据的科学性和准确性的同时有利于不同实验室间噪声测量的能力比对,为电力变流器噪声测量提供了一种切实可行的规范。     

地铁车辆悬挂参数优化与动力学性能评价方法

地铁车辆虽然分为A型和B型两大类,但各城市地铁车辆的技术与结构型式仍存在较大差异。目前对地铁车辆的动力学性能评价尚没有统一的方法,因此对各种形式的地铁车辆方案的对比也就没有一个统一的基础和前提。探讨利用线性化技术对地铁车辆悬挂参数进行快速优化的方法,并在大量干线机车车辆试验与仿真基础上,建议以一种线路不平顺条件作为这种方法的评价基础。此可用于不同方案地铁车辆的动力学评价。     

资产负债观与收入费用观的比较研究

本文在简述资产负债观和收入费用观概念的基础上,对二者进行比较,并进一步纵向研究资产负债观和收入费用观的演变历程,从而分析我国收益确认方法的选择,提出资产负债观在我国的适用性。     

自平衡试桩法和锚桩试桩法的对比分析

在钻孔灌注桩桩基工程中,为确保工程安全,需要进行静载试验。传统的静载荷试桩法费力、费时、费钱。通过某黄河铁路特大桥施工的两根同直径的试桩,分别采用锚桩法和自平衡试桩法进行静载荷测试。测试结果表明:自平衡试桩法与常用的锚桩试桩法相比,具有节约工期、节省测试费用、对施工影响小等优点。     

暗挖车站PBA工法结构-土共同作用下的计算方法探讨

地铁车站设计时,因周围环境的限制,PBA工法（洞桩法）得到越来越广泛的应用。文章结合结构-土共同作用时计算模型简化问题进行探讨。     

铁路既有线新型加固方法——横承式便梁法方案研究

为了解决下穿铁路既有线顶进施工框构桥过程中传统线路加固的D型便梁法存在的安全、质量和结构等问题,提出一种新型线路加固方法——横承式便梁法,深入研究本加固体系的结构布置和构造、设计边界条件、研究重难点、有限元分析和施工方案等方面。在满足规范要求的前提下,确定结构各部构造和整体施工方案,实现加固体系的快速安拆和重复利用,保证了施工过程中不破坏铁路路基道床,明显提升线路加固体系的刚度和稳定性,减小对铁路运营的影响,扩大线路加固体系的适用范围,可满足所有单线和绝大部分双线铁路的加固要求,具有良好的技术效果和广阔的应用前景。     

基于G1法的海外铁路项目风险评价方法研究

为了提高海外铁路项目风险评估和项目管理水平,解决"一带一路"倡议下铁路"走出去"的技术难题,建立了海外铁路项目风险评价指标体系和多级评价模型.首先,根据层次分析法的原理,按照项目风险来源性质的不同,建立了由5个1级指标和15个2级指标组成的海外铁路项目风险评价指标体系;其次,利用G1法对专家关于指标重要程度的排序意见进...     

全介质自承式光缆(ADSS)施工方法

介绍了ADSS光缆的基本结构和机械特性，重点介绍其施工方法，指出了施工时的注意事项。     

分项系数法与基于可靠指标设计方法的对比

研究目的:本文通过对分项系数设计方法和基于可靠指标设计方法的概念、流程及实例的对比,揭示这两种设计方法的实质——基于可靠指标设计方法是直接把概率的理念引入设计之中,分项系数设计方法是在设计中间接地反映了概率论的思想。通过分析两者的共同之处和明显差异,为工程设计和研究人员根据实际情况合理地选用设计方法提供指导。研究结论:(1)分项系数设计法,相对简单,偏于安全,适合常规设计,是实用的设计方法;(2)可靠指标设计法,能兼顾安全和经济,设计过程复杂,适合特殊设计,是理想化的设计方式和科学研究的方法;(3)支挡结构工程设计可采用分项系数法;(4)研究结论对工程设计和研究人员选用支挡结构设计方法具有指导意义。     

地铁区间矿山法大断面隧道内轮廓参数确定方法

地铁区间线路往往设有联络线、停车线等线路。这些区间的线路变化复杂处的隧道可能出现矿山法大断面结构形式。从限界要求出发,介绍了确定矿山法隧道内轮廓的要点,采用勾股定理法确定内轮廓上部圆弧,并针对几种不同的内轮廓进行解析,计算分析其优劣,得到以下结论:仰拱半径越小,整体结构受力越有利,但开挖及回填面积都将增大,结构经济性指标降低;建议矿山法大断面隧道内净高与净跨之比约为0.7~0.75,仰拱半径与隧道净高之比约为1.35~1.45。