邢庭松，彭金涛，张同刚

(1.中铁隧道集团三处有限公司，广东 深圳 518051； 2.西南交通大学，四川 成都 610031)

0 引言

车载三维激光扫描技术具有非接触、效率高、精度高等优势，能够快速获取对象的海量点云，受环境影响较低，在铁路隧道的限界分析、收敛分析等方面具有很好的应用潜力。基于车载隧道Lidar点云进行铁路限界分析和收敛分析中的一个关键环节是提取隧道横断面。

为快速提取隧道横断面，Kang等[1]采用随机采样一致性(RANdom SAmple Consensus，RANSAC)提取圆形隧道的中轴线，然后获取隧道断面。Han等[2]把隧道点云投影到XOY平面上，根据隧道边界点来确定隧道中线，最后获取隧道横断面。托雷等[3]先采用RANSAC算法和最小二乘平差算法对隧道中轴线进行提取，再采用局部曲面拟合进行隧道横断面提取。现有的这些算法多针对圆形盾构隧道来开展研究。圆形盾构隧道在城市地铁中应用较为广泛，而我国普速铁路和高速铁路中应用较少，绝大部分的铁路隧道断面为马蹄形断面。车载Lidar技术在铁路隧道中应用的一个关键环节就是如何从快速获取海量点云中快速提取隧道的横断面。

本文基于铁路隧道内的轨道，提出了一种快速提取运营铁路隧道的车载Lidar点云断面的快速提取方法，利用实测普速干线隧道铁路和高速铁路隧道的车载Lidar点云对提出的方法进行测试，并分析了提取的断面在隧道限界分析及收敛测量中的可行性和适用性。

1 铁路隧道横断面的快速提取方法

运营铁路隧道中的一条或二条铁路轨道。……