基于移动激光扫描数据的铁路轨顶高程自动提取方法

铁路轨顶面高程的精确获取对铁路的维护、改扩建工作至关重要.传统的测量方式存在安全性差、效率低、对运营干扰大等缺点.通过移动激光扫描系统进行既有铁路线路的勘测,研究如何利用三维点云数据自动、鲁棒的提取出轨顶面高程.首先结合设备定位定姿信息及仪器结构参数提取左右铁轨轨顶面中心线及左右轨的激光点云,然后将里程信息按一定间隔投影到左右轨中线.针对钢轨表面光滑造成的点云散乱问题,采用预先定义好的钢轨横断面几何模型进行匹配,循环计算以检测并剔除高程异常点或噪点,最终获取钢轨横断面几何模型顶部中心的高程,经过控制点辅助高程异常改正得到轨顶正常高.渝黔线某段的实测结果表明间隔60 m选取CPⅢ控制点进行约束时提取出的轨顶面高程中误差为4 mm,间隔800 m选取CPⅡ控制点约束时提取出的轨顶面高程中误差为9 mm,均满足规范要求.