地铁隧道几何形位是保证地铁列车平稳、安全运行的基础,其检测效率和检测精度直接影响列车的正常运营。因此,研发高精度的隧道空间几何形变的检测技术具有十分重要的理论和现实基础。本文通过对国内外隧道形变激光检测技术的研究,论述了具有代表性的移动激光轨检车的检测方法;在分析轨检车测量技术现状的基础上,根据地铁的设计规范和扫描仪的测量原理,提出一种基于移动激光扫描技术的隧道全路段几何形变检测方法;并针对全新的扫描系统提出相应的误差分析模型,并加以修正。本文主要研究内容如下:(1)设计开发了针对隧道全路段检测的移动激光扫描平台,系统采用基于ARM嵌入式定位同步技术的定位方案,包括扫描仪,倾斜仪和光电编码器、主控模块、实时数据显示模块、平台驱动模块等功能模块。(2)基于姿态可测的移动激光扫描平台,提出平台在倾斜状态下空间数据的矫正模型,利用自行开发的数据处理软件对扫描仪数据、光电编码器的定位数据和倾角仪的定姿数据进行数据融合,得到真实的隧道空间数据。(3)从移动激光扫描系统的系统构成入手,分析了系统的定位原理和各传感器的参考坐标系,以及坐标系之间转换的几何模型;从扫描仪获取点云数据的原理入手,分析了扫描系统的误差来源,提出了基于扫描仪点云数据的误差估计模型,并对系统的误差精度进行了理论分析,最后还对计算得到的理论精度和检校的实测精度进行了对比。