[发明专利]基于激光雷达的铁路接触网几何参数分析方法

权利要求书

1.一种基于激光雷达的铁路接触网几何参数检测方法，其特征在于，步骤为：

（1）采用单线激光雷达进行扫描，在扫描范围内获得多个连续的扫描数据并将所述扫描数据转换为空间直角坐标系数据；

（2）将所述空间直角坐标系数据按时间顺序或位移顺序进行排序，选取导高和拉出值处于预设范围内的数据，得到检测的有效数据；

（3）查找所述有效数据的每行数据中最小导高值对应的数据点，得到列车运行时受电弓和接触线的接触位置；将所述有效数据按照数据间的距离进行分类并计算分类后每一类数据中拉出值的极值点，查找所述极值点对应的数据点，得到支柱所在位置。

2.根据权利要求1所述的铁路接触网几何参数检测方法，其特征在于，所述步骤（1）中将所述扫描数据转换为空间直角坐标系数据的具体步骤为：

（1.1）输入所述扫描数据作为原始极坐标数据，根据相邻数据之间的相关性去除数据中的冗余数据，得到化简后的极坐标数据；

（1.2）将化简后的极坐标数据转化为空间直角坐标系数据，并加上激光雷达相对于铁轨的高度和偏移量，得到转换后的空间直角坐标系数据。

3.根据权利要求2所述的铁路接触网几何参数检测方法，其特征在于，所述步骤（2）中导高和拉出值预设范围的具体设置方法为：拉出值预设范围为-600mm～600mm，当为高速铁路时，导高预设范围为5000mm～5800mm；当为普速铁路时，导高预设范围为5800mm～6600mm；当为架空地铁时，导高预设范围为3600mm～4400mm。

4.根据权利要求2所述的铁路接触网几何参数检测方法，其特征在于，所述步骤（2）中还包括选取导高和拉出值处于预设范围内的数据流程后的数据化简流程，其具体实施步骤为：

（2.1）数据合并：当数据为按位移顺序排序时，将预设位移范围内的数据合并为一个数据；当数据为按时间顺序排序时，将预设位移范围对应的时间间隔内的数据合并为一个数据；

（2.2）滤波：对合并后的数据进行滤波，去除连续突变的数据后输出。

5.根据权利要求4任意一项所述的铁路接触网几何参数检测方法，其特征在于：所述步骤（2.1）中预设位移范围为1m。

6.根据权利要求4所述的铁路接触网几何参数检测方法，其特征在于，所述步骤（2.2）中滤波采用均值滤波。

7.根据权利要求1～5任意一项所述的铁路接触网几何参数检测方法，其特征在于，所述步骤（3）中分类流程后、计算极值点流程前还包括最优估计流程，具体实现方法为：对分类后的数据采用卡尔曼滤波进行最优估计，输出每类数据的最优估计。