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作者：倪苇;杨大鑫;朱军;赖建波;刘彦明;黄绍祥;
单位：中国铁建BIM工程实验室(中铁一院);西南交通大学地球科学与环境工程学院;中铁第一勘察设计院集团有限公司;
摘要：针对现有检测方法判断隧道侵限情况时，存在提取隧道中线误差大、无法对隧道进行整体分析的问题，以三维激光点云数据为基础，提出一种隧道中线点优选和侵限分析方法。首先，在完整隧道点云数据中提取边界点集；其次，利用双平均法和RANSAC算法分别计算和筛选隧道中线点；然后，对中线点进行B样条曲线拟合，提取隧道的水平中线，并基于水平中线截取隧道的横断面；最后，通过迭代加权最小二乘算法计算隧道横断面圆的拟合圆心和半径，从而计算横断面点的径向偏差，经过可视化渲染即可展示隧道侵限情况。实验结果表明：(1)相比于现有提取中线方法，隧道边界点到本文方法计算所得隧道水平中线的距离中误差较小，在不同距离的隧道上进行测试，精度提升均在40%以上；(2)在隧道横断面圆拟合时，随着迭代次数的增加，中误差趋于稳定，当迭代次数N>10后，中误差变化不明显；(3)在计算出各点的侵限值后，依据侵限值大小进行着色，直观反映隧道整体侵限情况。
关键词：隧道工程;;三维激光点云;;中线点优选;;横断面;;侵限分析;;迭代加权最小二乘算法
基金资助：中铁第一勘察设计院集团有限公司科技研发项目(2022RJ32)
