基于车载扫描点云的地铁盾构隧道椭圆度分析

作     者：殷晓广 张同刚 马文静 炊宇恒 郑伦英 熊鑫 朱斯捷 王冰冰 YIN Xiaoguang;ZHANG Tonggang;MA Wenjing;CUAN Yuheng;ZHENG Lunying;XIONG Xin;ZHU Sijie;WANG Bingbing

作者机构：西南交通大学地球科学与环境工程学院成都611756 中铁工程设计咨询集团有限公司北京100055 

出 版 物：《铁道勘察》 (Railway Investigation and Surveying)

年 卷 期：2024年第50卷第4期

页      码：59-66页

摘      要：椭圆度是衡量地铁盾构隧道管片变形的重要指标之一,由于地铁隧道中存在道床管线,导致隧道点云中会存在大量到内壁距离不等的非隧道内壁点,会对椭圆度分析产生影响。对于道床一般利用直通滤波来处理,但轨道超高时处理效果不佳;对于其他附属物通过设置距离阈值方法来处理,但阈值难以预先准确确定。为解决以上问题,依据盾构隧道点云分布特点,提出一种道床点距离阈值剔除、附属物点分级定权剔除算法。结果表明,算法给出的椭圆度MAE为0.085‰,优于直接最小二乘法和RANSAC算法。基于某地铁隧道56个单环隧道的激光点云,对算法性能进行测试,各环椭圆度MAE均值为0.174‰、各环椭圆度标准差均值为0.216‰,较RANSAC算法分别提升19.1%、19.7%,证明该方法能够有效消除地铁隧道点云中非隧道内壁点的影响,椭圆度计算结果具有较好的稳健性。

主 题 词：地铁 盾构隧道 最小二乘 分级定权 椭圆拟合 椭圆度分析 

学科分类：081406[081406] 08[工学] 081601[081601] 0816[工学-纺织类] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

D　O　I：10.19630/j.cnki.tdkc.202401080003

馆 藏 号：203139772...