在幅员辽阔的中国，隧道对改善交通技术状态、缩短运行距离、保护自然环境、提高运输能力、减少事故等方面发挥了不可替代的重要作用。然而长期以来，隧道作为隐蔽工程，由于复杂的地质水文条件，其建设和运行存在着很大的不确定性和高风险性，传统的量测方式在隧道施工测量、断面测量及变形监测中虽应用较为广泛，但这些测量方法的成果特征点布设离散、人工测量效率低、安全风险大、学生进入隧道现场实习实践难等问题已难以适应当下智慧交通建设的技术要求和交通强国人才培养要求。

三维点云技术是近年来出现的具有革命性的新技术。它是利用激光测距的原理，通过记录被测物体表面大量密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息，可快速复建出被测目标三维模型及线、面、体等各种图件数据。具有快速性，不接触性，穿透性，实时性，动态性，主动性，高密度、高精度，数字化、自动化特性。在发达国家，其已广泛地应用到隧道工程、桥梁工程、地质测绘、工程质量检测等多个领域，该技术尤其适合隧道全寿命周期性能演化过程的观测，但是目前国内开设相关课程的学校极少，基本以了解学习为主。

随着我国智慧交通工程体系布局和建设的快速发展，基于三维点云技术的隧道量测应用，正快速成为支撑交通强国智建设的重要技术基础之一。我校作为我国交通工程技术人才培养的主力军，在交通强国战略指导下，紧密结合这一前沿技术，将隧道工程数据量测与分析能力作为工程管理类专业人才能力培养的重点之一，故依托《系统工程》、《隧道工程测量》、《数据统计与分析》等课程，设计开发了本实验项目，有效解决隧道全寿命周期性能演化过程中的量测效率低、风险高以及学生进入隧道现场实习实践难的问题。

实验以虚拟仿真的形式，重点教会学生利用三维激光扫描技术获取隧道空间点云数据并进行断面拟合，实现对隧道空间信息的高精度、高效率、数字化、可视化量测和分析，进而利用计算机技术实现隧道三维模型重建、隧道断面拟合、隧道变形监测及隧道施工超欠挖分析等工程应用学习，有效填补了我国高校工程管理类专业在该领域的实验教学空白，并且能够迅速提升学生对相关领域前沿核心技术的掌握水平，从而为智慧交通工程人才培养赋能，为交通强国建设助力。

目前该实验项目正在国家级虚拟仿真金课评审中，欢迎同学们学习使用。

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                 (国家虚拟仿真实验教学课程共享平台，可自主注册使用)

经济与管理学院实验中心

2024年5月13日