·802· 智能系统学报 第15卷 800 隧道断面连续截取方法研究).武汉大学学报（信息科 一计算值。一实测值 750 学版)，20132)49-53,63. 70 TUO Lei,KANG Zhizhong,XIE Yuancheng,et al.Re- AmoAoN: search on continuous intercepting method of metro tunnel section using 3D point cloud big data[J].Journal of Wuhan 接600 university(information science edition),2013(2):49-53 550 63. 102030405060708090100110120 里程/m [5]康志忠，托雷，王保前，等.基于三维激光扫描的地铁隧 道连续形变监测数据处理软件系统).测绘工程，2013 图13疏散平台尺寸比较 22(5):82-86 Fig.13 Evacuation platform size comparison KANG Zhizhong,TUO Lei,WANG Baoqian,et al.Data 5结束语 processing software system for continuous deformation monitoring of subway tunnel based on 3D laser 本文结合点云大数据与线路参数计算侵限 scanning[J].Engineering of surveying and mapping,2013. 值，并使用深度神经网络模型学习线路参数与侵 22(5):82-86. 限值之间的函数关系。构建了以线路参数为自变 [6]谢雄耀，卢晓智，田海洋，等.基于地面三维激光扫描技 术的隧道全断面变形测量方法.岩石力学与工程学 量、侵限值为因变量的表达式，采用梯度下降算 报，2013(11)少：59-69 法求取最小侵限值对应的最优线路参数。虽然， XIE Xiongyao,LU Xiaozhi,TIAN Haiyang,et al.Tunnel 实验结果显示深度神经网络模型最终优化效果略 full-section deformation measurement method based on 3D 差于遗传算法，但深度模型比遗传算法需要更少 ground laser scanning technology[J].Chinese journal of 的运行时间和计算机内存资源。本文的研究提供 rock mechanics and engineering,2013(11):59-69. 了一种高效的方法获取最优线路参数。未来的工 [7]潘国荣，张超.三维激光扫描在地铁隧道变形监测中的 作主要包含3个方面： 开发应用[].东华理工大学学报（自然科学版）， 1)给定10个关键点的权重优先级，计算出合 2016(S1)少4-8. 理的10个关键点权重值； PAN Guorong,ZHANG Chao.Development and applica- 2)研究地铁隧道中包含的矩形、马蹄形等不 tion of 3D laser scanning in metro tunnel deformation monitoring[J].Journal of east China institute of techno 同形状的隧道。 logy(natural science edition),2016(S1):4-8. 3)研究基于在线学习算法的智能地铁线路辅 [8]张明智，张明栋.三维激光扫描技术在地铁隧道变形监 助系统，提升模型的实时预测能力。 测中的应用U.城市勘测，2018(3)25-29 参考文献： ZHANG Mingzhi,ZHANG Mingdong.Application of 3D laser scanning technology in metro tunnel deformation [1]常占奎.三维激光扫描仪在轨距提取中的应用研究) monitoring[J].Urban geotechnical investigation&survey- 铁道建筑，2018.58(6)：137-139. ing,2018(3):25-29. CHANG Zhankui.Application research of 3D laser scan- [9]赵凌.地铁站出入通道多摄像机移动目标跟踪研究[ ner in gauge extraction[J].Railway engineering,2018, 重庆理工大学学报（自然科学版），2019,335)：95-101. 58(6):137-139. ZHAO Ling.Study on moving target tracking of multi [2]薛懋，王霄，论三维激光扫描技术在地质测绘中的应 camera in subway access channel[J].Journal of Chongqing 用[U.世界有色金属，2019(10)：87-91. university of technology(natural science edition),2019, XUE Mao,WANG Xiao.On the application of 3D laser 33595-101. scanning technology in geological surveying and [10]张瀚，高飞.一种点云配准新方法在隧道变形监测中的 mapping[J].World nonferrous metals,2019(10):87-91. 应用研究.信息通信，2016(5)：21-23 [3]毕俊，冯琰，顾星晔，等.三维激光扫描技术在地铁隧道 ZHANG Han,GAO Fei.Application study of a new 收敛变形监测中的应用研究[.测绘科学，2008(S2): method of point cloud registration in tunnel deformation 14-15. monitoring[J].Introduction of bluetooth technology, BI Jun,FENG Yan,GU Xingye,et al.Research on applic- 2016(5)21-23. ation of 3D laser scanning technology in metro tunnel con- [11]陈仁朋，王诚杰，鲁立，等.开挖对地铁盾构隧道影响及 vergence and deformation monitoring[J].Science of sur- 控制措施[).工程力学，2017(12少：1-13. veying and mapping,2008(S2):14-15. CHEN Renpeng,WANG Chengjie,LU Li,et al.Influ- [4]托雷，康志忠，谢远成，等.利用三维点云大数据的地铁 ence of excavation on metro shield tunnel and control计算值 实测值 800 750 700 650 600 550 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 里程/m 疏散平台宽度/m 图 13 疏散平台尺寸比较 Fig. 13 Evacuation platform size comparison 5 结束语 本文结合点云大数据与线路参数计算侵限 值，并使用深度神经网络模型学习线路参数与侵 限值之间的函数关系。构建了以线路参数为自变 量、侵限值为因变量的表达式，采用梯度下降算 法求取最小侵限值对应的最优线路参数。虽然， 实验结果显示深度神经网络模型最终优化效果略 差于遗传算法，但深度模型比遗传算法需要更少 的运行时间和计算机内存资源。本文的研究提供 了一种高效的方法获取最优线路参数。未来的工 作主要包含 3 个方面： 1) 给定 10 个关键点的权重优先级，计算出合 理的 10 个关键点权重值； 2) 研究地铁隧道中包含的矩形、马蹄形等不 同形状的隧道。 3) 研究基于在线学习算法的智能地铁线路辅 助系统，提升模型的实时预测能力。 参考文献： 常占奎. 三维激光扫描仪在轨距提取中的应用研究 [J]. 铁道建筑, 2018, 58(6): 137–139. CHANG Zhankui. Application research of 3D laser scan￾ner in gauge extraction[J]. Railway engineering, 2018, 58(6): 137–139. [1] 薛懋, 王霄. 论三维激光扫描技术在地质测绘中的应 用 [J]. 世界有色金属, 2019(10): 87–91. XUE Mao, WANG Xiao. On the application of 3D laser scanning technology in geological surveying and mapping[J]. World nonferrous metals, 2019(10): 87–91. [2] 毕俊, 冯琰, 顾星晔, 等. 三维激光扫描技术在地铁隧道 收敛变形监测中的应用研究 [J]. 测绘科学, 2008(S2): 14–15. BI Jun, FENG Yan, GU Xingye, et al. Research on applic￾ation of 3D laser scanning technology in metro tunnel con￾vergence and deformation monitoring[J]. Science of sur￾veying and mapping, 2008(S2): 14–15. [3] [4] 托雷, 康志忠, 谢远成, 等. 利用三维点云大数据的地铁 隧道断面连续截取方法研究 [J]. 武汉大学学报(信息科 学版), 2013(2): 49–53, 63. TUO Lei, KANG Zhizhong, XIE Yuancheng, et al. Re￾search on continuous intercepting method of metro tunnel section using 3D point cloud big data[J]. Journal of Wuhan university( information science edition), 2013(2): 49–53, 63. 康志忠, 托雷, 王保前, 等. 基于三维激光扫描的地铁隧 道连续形变监测数据处理软件系统 [J]. 测绘工程, 2013, 22(5): 82–86. KANG Zhizhong, TUO Lei, WANG Baoqian, et al. Data processing software system for continuous deformation monitoring of subway tunnel based on 3D laser scanning[J]. Engineering of surveying and mapping, 2013, 22(5): 82–86. [5] 谢雄耀, 卢晓智, 田海洋, 等. 基于地面三维激光扫描技 术的隧道全断面变形测量方法 [J]. 岩石力学与工程学 报, 2013(11): 59–69. XIE Xiongyao, LU Xiaozhi, TIAN Haiyang, et al. Tunnel full-section deformation measurement method based on 3D ground laser scanning technology[J]. Chinese journal of rock mechanics and engineering, 2013(11): 59–69. [6] 潘国荣, 张超. 三维激光扫描在地铁隧道变形监测中的 开发应用 [J]. 东华理工大学学报(自然科学版) , 2016(S1): 4–8. PAN Guorong, ZHANG Chao. Development and applica￾tion of 3D laser scanning in metro tunnel deformation monitoring[J]. Journal of east China institute of techno￾logy(natural science edition), 2016(S1): 4–8. [7] 张明智, 张明栋. 三维激光扫描技术在地铁隧道变形监 测中的应用 [J]. 城市勘测, 2018(3): 25–29. ZHANG Mingzhi, ZHANG Mingdong. Application of 3D laser scanning technology in metro tunnel deformation monitoring[J]. Urban geotechnical investigation & survey￾ing, 2018(3): 25–29. [8] 赵凌. 地铁站出入通道多摄像机移动目标跟踪研究 [J]. 重庆理工大学学报( 自然科学版), 2019, 33(5): 95–101. ZHAO Ling. Study on moving target tracking of multi camera in subway access channel[J]. Journal of Chongqing university of technology( natural science edition), 2019, 33(5): 95–101. [9] 张瀚, 高飞. 一种点云配准新方法在隧道变形监测中的 应用研究 [J]. 信息通信, 2016(5): 21–23. ZHANG Han, GAO Fei. Application study of a new method of point cloud registration in tunnel deformation monitoring[J]. Introduction of bluetooth technology, 2016(5): 21–23. [10] 陈仁朋, 王诚杰, 鲁立, 等. 开挖对地铁盾构隧道影响及 控制措施 [J]. 工程力学, 2017(12): 1–13. CHEN Renpeng, WANG Chengjie, LU Li, et al. Influ￾ence of excavation on metro shield tunnel and control [11] ·802· 智 能 系 统 学 报 第 15 卷