[发明专利]基于点云数据的既有铁路轨中坐标和轨面高程提取方法

说明书

本发明涉及基于点云数据的既有铁路轨中坐标和轨面高程提取方法，通过人工方式沿既有铁路裁剪出两股轨面的点云数据，并对点云数据进行抽稀；确定沿既有铁路方向轨道的中线后，确定指定里程位置的轨中坐标，并沿轨道中线按里程间隔完成轨面高程的提取。本发明直接利用点云数据自动提取铁路的轨中坐标和轨面高程，改进了现有点云数据处理软件只能通过局部三维建模，后通过人工方式量取轨中坐标和轨面高程的繁琐方式，能够直接从点云数据中通过算法提取轨中坐标和轨面高程，有效的解决了现有方法自动化程度低的问题，显著提高了既有铁路测量的工作效率。

技术领域

本发明属于铁路工程勘测领域，具体涉及一种基于点云数据的既有铁路轨中坐标和轨面高程提取方法。

背景技术

既有铁路测量的主要工作包括里程丈量、中线测量、曲线查定和轨面高程测量等内容，中线测量的目的就是沿既有铁路测量两股轨道中心的坐标，曲线查定的目的是利用既有铁路的实测中线拟合曲线要素，并与最新既有曲线要素台帐比较，最终形成既有铁路的曲线资料，轨面高程测量的主要目的是提供既有铁路沿线的轨面高程数据。

传统的既有铁路中线测量是采用全站仪导线方式或者GPS RTK方式，这些方式每次只能测量单个里程的坐标，效率不高，往往一天只能测量长度为3km左右。轨面高程测量使用水准测量往返观测方式，这种方式的优点是精度高，但是需要耗费大量的人力，时间较长。在外业测量时，测量人员需要沿铁路轨道推进项目，作业期间时有火车通过，通车窗口时间非常短，严重影响项目的进度，同时给测量人员的人身安全造成极大的隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于点云数据的既有铁路轨中坐标和轨面高程提取方法，实现既有铁路的轨中坐标和轨面高程的数据自动批量提取。

本发明所采用的技术方案为：

基于点云数据的既有铁路轨中坐标和轨面高程提取方法，其特征在于：

通过人工方式沿既有铁路裁剪出铁路两股轨面的点云数据，并对点云数据进行抽稀；

指定铁路走向后，计算指定里程位置的轨中坐标，并沿轨道中线按里程间隔完成轨面高程的提取。

具体包括以下步骤：

第1步：裁取两股轨面的点云数据并抽稀；

第2步：导入抽稀后轨面数据到AutoCAD软件；

第3步：绘制近似轨道中线的多段线；

第4步：沿线计算轨道中心点坐标；

第5步：绘制精确的轨道中线；

第6步：提取轨面高程；

第7步：质量检核。

第1步包括：

在现有点云数据处理软件中通过人工方式沿既有铁路裁剪出两股轨面的点云数据，按照设定的比例抽稀，以提高AutoCAD软件的运行效率。

第2步包括：

将抽稀后的铁路两股轨面数据导入AutoCAD软件。

第3步包括：

沿两股轨道中间，从小里程往大里程顺沿，绘制多段线，用以指定铁路的近似中线位置，缓和曲线段和圆曲线段处的多段线增加绘制节点数量，以提高多段线与铁路曲线的近似度。

第4步包括：