本書在總結移動測量技術歷史及發(fā)展現(xiàn)狀的基礎上,介紹了國內(nèi)外移動測量系統(tǒng)的主要性能參數(shù)、技術特點以及軌道交通車載移動測量系統(tǒng)的組成、工作原理和數(shù)據(jù)解算軟件,論述了軌道交通車載移動測量技術在數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)解算、精度分析、質量增強等方面涉及的理論知識,總結了軌道交通車載移動測量技術在軌道檢測、接觸網(wǎng)檢測、限界檢測、橋梁偏心檢測和隧道病害檢測方面涉及的檢測內(nèi)容、檢測要求、檢測方法,并對上述檢測內(nèi)容進行試驗論證分析。
該書為關于車載移動測量技術在軌道交通行業(yè)應用的科技專著,為推動車載移動測量技術在軌道交通測量檢測領域的應用提供基礎,具有重要學術研究和行業(yè)參考的價值。
截至2021年底,我國城市軌道交通運營總里程為8 708 km,51個城市開通線路269條,鐵路運營總里程超過15萬km,其中高速鐵路已達到4萬km;“四縱四橫”高鐵網(wǎng)提前建成,“八縱八橫”高鐵網(wǎng)加密成型,我國建成了世界上最現(xiàn)代化的軌道交通網(wǎng)和最發(fā)達的高鐵網(wǎng)。根據(jù)《“十四五”現(xiàn)代綜合交通運輸體系發(fā)展規(guī)劃》(國發(fā)〔2021〕27號),到2025年,全國鐵路營業(yè)里程將達到16.5萬km,其中高鐵5萬km。中國高鐵已成為亮麗的“國家名片”。在取得重大成就的同時,我們還面臨著諸多挑戰(zhàn),其中,運營期檢測工作受作業(yè)時間短、作業(yè)環(huán)境差、安全隱患多、檢測效率低等諸多問題困擾,傳統(tǒng)檢測方式已無法滿足新時代軌道交通應用需要。針對這一現(xiàn)狀,2014年開始,本書筆者帶領研發(fā)團隊,開展“基于車載移動測量系統(tǒng)的軌道交通檢測技術研究”科研攻關,探索出一套高效率、高精度、全要素、多用途、大數(shù)據(jù)、真三維的綜合檢測技術手段。
車載移動測量系統(tǒng)以平均80 km/h速度行駛的同時,可連續(xù)獲取1~3 cm間距的高密度海量點云及全景影像。通過提取影像色彩信息,融合形成彩色激光點云;邳c云大數(shù)據(jù),將路基、橋梁、隧道、軌道、接觸網(wǎng)等設備設施進行三維模型重建,實現(xiàn)軌道平順性檢測、接觸網(wǎng)幾何參數(shù)檢測、橋梁偏心檢測、隧道形變監(jiān)測、隧道表觀病害檢測、車輛及建筑物限界測量、橫斷面測繪等多種功能應用,真正做到“外業(yè)一次性采集、內(nèi)業(yè)多方面應用”。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、點云數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)和海量數(shù)據(jù)網(wǎng)絡發(fā)布系統(tǒng)是車載移動測量研發(fā)的核心技術,這些系統(tǒng)具有自動化程度高、海量數(shù)據(jù)處理快、模型重建精度高、專業(yè)分析功能全等特點,可實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、自動檢測、成果發(fā)布,為軌道交通勘察設計、施工建造、運營維護全生命周期的快速檢測提供技術手段,是智能化軌道交通檢測未來發(fā)展的方向。
本書是城市軌道交通數(shù)字化建設與測評技術國家工程實驗室綜合檢測監(jiān)測評估技術創(chuàng)新團隊科研成果的總結。本書首先闡述移動測量技術的發(fā)展歷史及趨勢,然后分析移動測量系統(tǒng)的組成及工作原理,再重點研究車載移動測量系統(tǒng)的原始數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)融合解算、精度指標分析、成果質量增強等主要內(nèi)容,最后論述移動測量技術在軌道交通關鍵基礎設施檢測中的應用案例并展望其在軌道交通工程檢測領域的發(fā)展趨勢。
在本書編寫過程中,中國鐵路設計集團有限公司牟春霖、鞏健、豆孝磊等參與部分章節(jié)的編寫,譚兆、秦守鵬等提供部分素材及整理工作,中國鐵路設計集團有限公司測繪地理信息研究院張冠軍總工程師、李亞輝副院長等提出寶貴的修改意見。
許磊,1983年9月生,畢業(yè)于武漢大學,攝影測量與遙感專業(yè)博士,F(xiàn)任中國鐵路設計集團有限公司高級工程師、注冊測繪師。長期從事軌道交通精密測量、安全監(jiān)測相關研究及工程應用,承擔5項國家及省部級重點課題研究,主持川藏鐵路測量咨詢評估等相關的20余項國家重點工程的項目生產(chǎn)與技術管理工作。獲得國家發(fā)明專利授權5項、實用新型專利8項、軟件著作權8項,出版專著1部,以第一作者發(fā)表科技論文10余篇(其中SCI、EI各2篇),相關研究成果取得顯著經(jīng)濟、社會效益。獲省部級科技進步獎6項(其中,中國測繪學會“測繪科學技術獎”一等獎1項,天津市“科學技術進步獎”二等獎2項)、省部級優(yōu)秀工程勘察獎10余項、國家鐵路局“鐵路重大科技創(chuàng)新成果”入庫成果1項、中國鐵設“十三五”十大科技成果獎、第四屆“全國鐵路青年科技創(chuàng)新獎”。獲鐵三院集團公司“十二五”優(yōu)秀科技工作者、中國鐵設“十三五”優(yōu)秀青年科技工作者、中國測繪學會“青年測繪地理信息科技創(chuàng)新人才”、全國鐵道團委“全國鐵路青年崗位能手”等榮譽稱號。