基于车载激光雷达的地铁隧道形变分析及研究

发布时间：2024-04-02 03:03

　　随着城市轨道交通行业的高速发展,各大城市的地铁线路逐渐增加。由于地铁客流量大、运行时间长的特点,地铁隧道的安全问题就显得尤为重要,需要对地铁隧道进行定期的形变检测。针对传统的人工检测方式人力成本高、检测周期长、检测精度低的特点,设计了一款便携式轨道检测车,其装载激光雷达对地铁隧道进行周期性的形变检测,此检测技术精度高、成本低且主动性强。本文针对轨道检测车进行介绍,以及对车载激光雷达扫描的地铁隧道点云数据的处理及地铁隧道形变分析展开研究。具体内容如下:对轨道检测车主要构成进行介绍,包括车体及传感器部分、数据采集部分以及数据处理部分。车载传感器分别为激光雷达、惯性导航系统、2D激光位移传感器以及编码器,各传感器相互配合,实现对地铁隧道及轨道的检测。车载激光雷达选用SICK LMS111型号的脉冲式激光雷达,对地铁隧道进行非接触式检测,扫描获取点云数据的二维坐标,结合编码器及惯性导航系统的信息,获取第三维坐标。对点云数据数据进行预处理,提出基于统计特征的滤波算法、半径滤波算法与双边滤波算法相结合的方法。结合使用基于统计特征的滤波算法与半径滤波的算法对激光雷达扫描数据的大尺度噪声进行滤除,利用...

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1地铁轨道检测车Fig.1.1Subwaytrackinspectionvehicle

被广泛应用在地铁隧道检测领域。动态检测是一种新兴的隧道形变检测技术，依托于轨道检测车的平台，装载多个传感器周期性对隧道进行检测，各传感器相互配合验证，完成地铁隧道局部形变的分析。近年来，随着科学技术的进步与发展，尤其是激光检测技术的发展，已经可以实现快速扫描获取隧道内部信息的功能....

图1.2全文工作内容框架

第4页上海应用技术大学硕士学位论文1.3研究内容及结构安排1.3.1研究内容本文提出一种基于车载激光雷达的地铁隧道形变检测方法，利用轨道检测车搭载激光雷达匀速运行经过地铁隧道，对隧道进行非接触式检测，并通过数据采集板卡把检测数据传输至计算机进行实时保存。对于获取得到的点云数据需要....

图2.1轨检车传感器位置图

第6页上海应用技术大学硕士学位论文第二章轨道检测车介绍轨道检测车是实现地铁轨道及隧道检测的综合性检测平台，该平台的研发解决了当前轨道交通检测领域的检测精度低，工作效率低以及人工成本高的缺点，实现了轨道交通检测的智能化。轨道检测小车上装载激光雷达、2D激光位移传感器、惯性导航系统以....

图2.2轨道检测车系统架构图

上海应用技术大学硕士学位论文第7页（2）数据采集部分由于各传感器检测频率不一，需要设计一个同步采集系统来实现各传感器数据的同步采集。主要设计思路是利用车轮上装载的编码器输出计数脉冲信号来进行数据的同步采集，综合各传感器工作的频率，选取合适分辨率的编码器连接同步控制模块对集成式采集....

本文编号：3945713