激光雷达助力既有铁路要素提取与三维空间分析

随着铁路设施的老化以及对运力需求的增加, 需要对既有铁路线路进行改建, 因此需要在不影响正常运营的情况下对既有线进行勘测。目前铁路既有线勘测的手段多采用传统测量方法, 存在测量效率低、任务重、工序繁琐、反复上线等不足。而激光雷达技术，可在不影响铁路正常运营的情况下，实现快速、精确的勘测，为既有铁路线勘测提供了新的技术支撑。

LiDAR360MLS软件，根据激光雷达数据，结合铁路场景特点针对数据处理难点，提供了从点云处理→铁路要素快速提取→铁路三维分析等完整的解决方案。

一、点云分类

软件提供铁路场景点云分类模型，可分离地面点、轨道、火车、植被、电力线、杆状物、建筑等共计11种铁路场景下常见类别，模型适配各种平台采集的点云数据，分类精度可达90%[1]

二、既有铁轨及中线快速提取

三、铁路场景其他要素提取

1．铁路电线：60s提取多根1.5km的电力线[2]

2．铁路电线杆：基于分类后的数据，可批量提取杆状物矢量

四、铁路净空分析

净空分析可模拟目标地物所占三维空间大小，计算与任意地物可能发生“安全隐患”的位置，输出专业的成果分析报告。在铁路场景中，可基于已提取的铁轨矢量线分析车辆运行路径上，指定三维空间范围内，是否存在行车碰撞安全隐患。

也可分析铁路上的电力线与周边的植被，防止植被生长引发电力线安全事故。

五、铁路电力线限高分析

限高分析可对结构物的高度进行分析，确定其是否符合相关规定或限制条件，在铁路场景中，可对架空线路进行限高分析，评估每段线路最小/大可通行高度，保障铁路安全。

六、铁路断面三维分析

基于既有铁轨矢量线和分类后的点云数据，可根据需求设定断面分析的步长、宽度、厚度等参数，生成铁路横纵断面，并可对每个断面节点进行编辑。

基于生成的铁路横纵断面，可分别精确计算下表中的断面参数，共同反应道路表面质量与参数。若存在多期断面，还可进行多期断面对比分析，得到超欠挖等参数。

通过计算得到的横纵断面及其参数均可导出，如断面可导出DXF格式，用CAD等第三方软进行开查看。

[1] 铁路场景分类精度，基于现有测试数据统计所有类别的最大精度，不同地区铁路场景地物有差异，不同类别精度存在一定的区别。

[2] 不同要素提取效率与精度，与原始点云数据质量有较大关系，原始数据完整度高、噪点少，矢量化效率与精度就相对较高。