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期刊信息/Journal information
铁道勘察
铁道勘察

刘家沂

双月刊

1672-7479

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010-51823763 51830165

100055

北京市丰台区广安路15号中铁咨询大厦731室

铁道勘察/Journal Railway Investigation and Surveying
查看更多>>《铁道勘察》（双月刊）创办于1975年，原名《铁路航测》，是中铁工程设计咨询集团有限公司（原铁道部专业设计院）主办的铁路勘察领域唯一的国家正式刊物，国内外公开发行。刊物重点报道我国铁路勘察领域的规划、勘测、设计、施工方面的技术和经验，及时报道国内外勘察方面的新技术、新工艺、新成果，特别是有关客运专线建设领域的新技术、新成果。
正式出版
收录年代

    铁路工程实景三维模型PBR材质研究与应用

    张文腾
    65-72页
    查看更多>>摘要：实景三维模型在铁路工程勘察设计方面应用愈发广泛,但在模型可视化过程中的失真现象和纹理贴图被倾斜摄影测量外业环境限制问题较为突出,严重制约实景三维模型的实际效果和应用范围.通过将实景三维模型从常用OSGB格式转化为便于编辑的OBJ格式,并在其数据框架内新建PBR(Physically Based Rendering)材质,以提升模型整体的真实度,最终在OSG(Open Scene Graph)内完成可视化渲染;过程中提出融合实拍照片优化PBR材质的参数设定和按地物材质特性分类的方法来进一步提升实景三维模型的纹理效果;分析OSG引擎内光照模型,选择最匹配铁路工程实际情况和当天作业条件的光照模型应用,在不改变已有数据结构的基础上,突破倾斜摄影作业环境对实景三维模型最终可视化成果质量的桎梏.该方法在既有铁路工程不同部位的实景三维模型上进行验证,结果表明,该技术可有效提升实景三维模型的可视化效果及表达真实度,具备一定的推广应用价值.

    铁路工程实景三维模型PBR材质光照模型地物属性

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    基于车载激光雷达的铁路轨道线形测量高程精度提升研究

    李明军
    73-77页
    查看更多>>摘要：为了提高铁路轨道线形测量的效率,降低安全风险,结合西部某既有普速铁路提速改造项目,采用车载激光雷达技术,从系统设备制定、车载激光雷达配置、水准控制点加密和GNSS测量方案优化等几方面提升车载激光雷达高程测量精度.首先构建测量方案并实施轨道及铁路构筑物扫描,然后通过点云匹配建立特征点,解算WGS84 线形坐标和RTK采集的特征点施工坐标成果的对应关系,构建坐标转换数学模型,再利用该模型将点云的坐标空间映射到设计的铁路施工独立空间坐标,之后通过软件提取轨道坐标及高程信息,进而实现车载激光雷达技术对铁路轨道线性的测量.结果表明:基于车载激光雷达扫描进行扩能铁路轨道线形测量,在水准点沿线按照四等水准精度间距加密至500 m左右,其高程精度可控制在2cm之内,高程、百米标丈量及拨距获取质量可满足扩能铁路轨道线形测量精度要求.

    铁路轨道线形车载激光雷达技术坐标转换高程精度

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    车载移动测量技术在既有铁路横断面测量中的应用

    巩健
    78-83页
    查看更多>>摘要：为了解决既有线横断面测量中传统单点测量手段时面临的测量效率低、人员上线作业安全隐患大等问题,采用车载移动测量技术开展既有铁路横断面测量应用研究,从采集设备、数据采集、数据解算3 个方面介绍技术应用的流程与方法.基于该技术快速采集的铁路沿线全断面LiDAR点云,提出一种基于POS轨迹线引导和两步ICP配准的钢轨模型重建和线路中心线提取方法,在此基础上设计了断面点云分割和属性点自动推算的数据处理方法,实现了既有线横断面测量成果的快速批量制作.结合某铁路增建二线工程开展应用,结果表明:采用该方法高程精度为 19.2 mm,距离精度为 16.1 mm,满足改建铁路工程测量规范要求,并且可以有效提升既有线横断面测量效率,大幅减少上线作业量,改变铁路横断面测量主要依靠人工的现状,为既有铁路横断面快速测量提供技术支撑和安全保障.

    既有铁路车载移动测量点云中线检测横断面

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    基于线特征约束ICP算法的机载激光雷达点云与影像配准研究

    赵思亮
    84-89,95页
    查看更多>>摘要：传统ICP 算法存在计算效率低、易陷入局部最优等缺点,故提出一种附有线特征约束的ICP算法.该方法采用由粗到精的配准策略,首先在点云和影像数据生成的DSM图像中使用SIFT算法进行特征点配对,经RSANC算法消除误匹配后,作为数据配准的初始参数;然后分别在原始点云数据和影像DSM数据中提取建筑物边界线作为线特征,并将线特征进行简化、拟合、正交化;而后用端点表示特征线,将同名特征线的端点加入到ICP算法中作为线特征约束,完成点云数据和影像密集点云数据的配准.相较于传统ICP算法,新方法不需要对全部的点云数据进行运算,只需抽样少量点(3%左右)参与配准计算,即可完成点云与影像 3D-3D配准,算法效率大幅提高,同时在线特征约束下,可避免传统算法容易陷入局部最优的缺点.实验表明,改进算法将配准结果中平均点间距由 0.462 m提高到0.342 m,精度提升显著.

    机载激光雷达特征提取配准ICP算法点云

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    基于惯导轨检仪的单侧CPⅢ多点测量设站方法研究

    杨云洋欧阳全欢张卓欣
    90-95页
    查看更多>>摘要：在只有单侧CPⅢ点情况下,由于连续CPⅢ点在三维空间中几乎位于同一直线上,易导致惯导轨检仪多点设站精度不可靠,为了解决该问题,通过采用惯导轨检仪实测横滚角来获得旋转矩阵,再将测站坐标系纠正至CPⅢ坐标系,以实现惯导轨检仪在单侧CPⅢ铁路中多点测量高精度设站.对借助惯导轨检仪实测横滚角纠正测站坐标系至CPⅢ坐标系旋转矩阵的方法进行论证,首先从理论上证实了可以采用横滚角纠正坐标系的方式实现惯导小车单侧CPⅢ多点测量高精度设站,再通过数据验算证明了该方法的正确性与可行性.研究表明,采用单侧4 个CPⅢ点常规设站,平面精度大于 10 mm,高程精度大于100 mm,难以满足测量需要;而同样情况下采用本方法设站,平面和高程精度均小于 2.5 mm;本方法设站精度与全站仪至CPⅢ距离和CPⅢ点数量有关,建议实际应用中采用 6 个CPⅢ点进行设站测量,以确保设站精度满足平面小于1 mm,高程小于1.5 mm.

    高速铁路惯导轨检仪单侧CPⅢ多点测量坐标变换

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    基于二次规划的铁路轨道精调算法研究

    杨双旗梁永楼梁伟
    96-100,136页
    查看更多>>摘要：为了保证铁路运行的高平顺性,需要定期对轨道进行检测,并依据测量数据出具精调方案进行维修.其中,如何根据轨道偏差自动计算出满足施工条件(如调整限制、桥梁偏心、隧道净空等)的精调方案是轨道维修中的一个难点问题.为了解决该问题,通过将精调方案优化问题转为二次规划模型,并根据实际工况设置相应的优化参数,以实现精调方案的自动优化.根据轨道不平顺的定义,优化后的轨道偏差在里程方向上将是一个足够平滑的曲线,可将优化后的偏差量及其一阶、二阶、三阶变化率作为优化目标并给予不同的权重,并将施工限制条件转换为优化后偏差量的上下限,可实现顾及约束限制条件的轨道精调算法.与传统基于三次样条曲线拟合的方法相比,该方法避免样条节点的选择,且能够顾及施工限制条件,提高了优化的效率.在某铁路线路大机捣固作业中,利用所提方法进行自动优化作业,实际应用后轨道动态TQI平均下降28%,验证了该方法的正确性和可行性.

    铁路轨道轨道精调轨道偏差二次规划样条曲线

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    一体式水位自动化传感器在轨道交通基坑监测中的应用

    牟春霖
    101-107页
    查看更多>>摘要：轨道交通工程基坑地下水位监测中,传统手持式水位计存在着采集效率低、实时性差、无法实现自动化等弊端,而且现有水位自动化设备多采用RS485 通讯,存在着数据传输距离近、接线及结构复杂等缺点.在详细研究水位传感器工作原理的基础上,基于MCU设计,自主研发具有高集成度的一体式水位自动化传感器,利用PowerBus接口及MODBUS协议,实现水位传感器与采集模块的数据通信;并采用低功耗休眠模式,对轨道交通工程基坑地下水位实现超长时间连续监测,以满足基坑现场监测工况要求.在某轨道交通工程基坑地下水位监测项目中,将一体式水位自动化传感器与人工手持水位计获取的数据进行对比分析,结果表明,一体式水位自动化传感器获取的水位数据稳定可靠,采集的数据绝大部分误差均在20 mm以内,与手持水位计测量精度相当,能够满足轨道交通工程基坑监测项目中地下水位监测的应用需求.

    轨道交通基坑监测自动化传感器低功耗休眠模式PowerBus接口Modbus协议

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    MEMS三维形变监测仪在涉铁工程中的应用

    王磊
    108-113页
    查看更多>>摘要：研究MEMS三维形变监测仪的设备组成、单个节段与多个节段工作原理和数据解算原理,形成一种深层水平位移和沉降自动化监测的方法.在某铁路隧道边坡 15 个监测点进行深层水平位移监测实验,对比 MEMS 三维形变监测仪埋设前后与人工监测的数据结果,两种方式的最大误差为1.97 mm;在某铁路U形槽进行沉降监测实验,对比MEMS三维形变监测仪与单点沉降计 80 期自动化监测的数据结果,两种方式的最大误差为2.96 mm.研究结果表明,相较于传统深层水平位移和沉降监测,利用MEMS三维形变监测仪能够快速、高频率、高精度及时获取监测区域三维变化数据,弥补列车通行期间无法进行人工监测的不足,实时掌握运营期间构筑物的三维变化.

    涉铁工程传感器三维形变监测加速度计自动化监测

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    一种双块式轨枕外形外观质量自动化检测系统

    秦守鹏
    114-119页
    查看更多>>摘要：双块式轨枕是我国高速铁路建设采用最多的预制构件,传统人工检测方法效率低、精度差,无法完全满足检测需求.为解决该问题,基于高精度三维激光扫描仪和高分辨率工业相机,研发一种双块式轨枕外形外观质量自动化检测系统,该系统将检测系统与生产线进行集成,使检测系统具备自动化在线检测功能.另外,研究轨枕三维点云和高清图像自动化采集技术、三维点云数据分析处理技术、轨枕图像分析处理技术,通过点云分割、模型重建算法以获得轨枕关键部件的模型数据,实现轨枕外形尺寸自动检测;通过图像模板匹配和图像深度学习算法,实现轨枕编号与轨枕裂纹智能识别.研究结果表明,系统的检测精度可达到0.1 mm,检测效率优于 3 min/组,裂纹识别准确率优于 95%,检测项目和检测精度满足相关规范要求,并具有自动化、实时性、高精度、高效率的优点.

    高速铁路双块式轨枕三维激光扫描工业相机外形质量裂纹检测

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    基于小波分析的铁路桥梁变形监测数据处理研究

    陈旭升
    120-126页
    查看更多>>摘要：为解决铁路桥梁自动化变形监测数据中存在噪声等问题,基于一种小波阈值去噪法,对获取的自动化变形监测数据进行去噪处理,该方法可以剔除自动化变形监测数据中的噪声,提取铁路桥梁真实变形趋势信息.首先利用Matlab构造一组包含噪声的仿真变形监测信号,通过仿真实验分析不同小波基函数、不同小波分解层数对去噪结果造成的影响,为了达到最优去噪结果,利用去噪质量综合评价指标T来选取最优小波基函数和小波分解层数.最后,为证明该去噪方法的可靠性,利用该去噪方法对某铁路桥梁静力水准仪自动化变形监测数据进行去噪处理,结果显示该方法能较好地剔除实测数据中噪声,并保留桥墩变形的细部特征.

    铁路小波分析阈值去噪综合评价指标自动化监测数据

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