铁路车号自动识别系统

铁路车号自动识别系统

1 系统目标

在全路所有货车、机车安装标签的基础上，通过在所有编组站、区段站、大型货运站的出入口、分界站安装地面识别设备(AEI)，建立一个铁路车号车次信息自动实时采集报告体系，实现全路货车局级资产管理，技术站到发列车的自动核对，为TMIS系统提供详实信息，实现铁路运输点到点成本的精确计算等。

2需求分析

中国铁路对客车和一部分货车实行固定配属制度。实行固定配属的货车包括机械冷藏车，标记载重90吨和90吨以上的长大货车，固定装卸地点循环使用的专列罐车、矿石车或煤车，以及少数专用货车。大部分货物车辆都是全路共用，在全路的个局、站间来回运用。由于大部分站存在装卸量不平衡的情况，要分配车辆，需要从其他调车或向其他站排空，这是铁路组织的一个重要环节，对铁路运营效率有极大影响。因而，合理的在全路配置车辆至关重要。要想合理配置车辆，首先，必须实时掌握车辆的动态信息，了解车辆的分布。

2010年机车保有量达到19000台左右，动车组配置达到1000列左右，客车保有量达到4.5万辆左右，货车保有量达到70万辆（含企业自备车10万辆）。如此多的机车车辆，要人工掌握其实时情况，需要很大工作量。采用铁路车号自动识别系统，在车站、分界站通过该系统自动采集列车编组，在编组站通过该系统自动进行车辆追踪，快捷、方便、及时，极大地提高铁路运输管理效率。

3系统原理图

系统原理图如图3-1：

图3-1 ATIS系统原理图

4 设备的功能

4.1 系统的基本组成

铁路车号自动识别系统设备从原理上说主要包括三个核心部分：

1电子标签：包括车辆标签和机车标签；

2电子标签信息写入器(编程器)：包括车辆标签编程器及编程网、机车标签固定信息编程器，以及机车标签在线动态信息编程器(板)；

3地面读出装置(电子标签信息阅读器)：简称AEI设备。

其中，电子标签是系统中最基本的部分。编程器和AEI设备的设计均围绕电子标签的工作原理进行。ATIS系统中，机车、车辆的标识信息—标签信息(20位字符)的传递流程如图“铁路自动设备识别系统信息流程图”所示。

标签信息通过编程器写入电子标签(车辆标签和机车标签)，车辆标签信息的写入过程遵循严格的控制操作流程(通过铁道部中央车号数据库、标签编程网、标签编程器以及操作作业规程实现)。

车号系统运用过程中，安装在车辆每节车辆上的电子标签中的信息经过空间以无线方式传递到地面读出装置中，再进一步由地面读出装置向后台传送到车站控制与处理系统CPS中。电子标签信息在CPS系统中以过车信息方式体现，并由CPS系统通过转发程序将过车信息(含电子标签信息)进行二次分发以满足各种应用系统对车号基础信息的需求。

4.2车辆运输车号自动识别系统组成

为适应铁路车辆自动追踪管理，以及列检维护等应用要求，铁路车辆运输车号自动识别系统分为以下六个部分：

o车辆电子标签

o地面AEI设备

o车站控制与车号处理系统(CPS)

o列检复示系统

o电子标签编程器与编程网

o分局AEI监控系统等

此外，还有位于系统后端的铁道部车号中央数据库，铁道部、各路局、分局的车号信息查寻站，以及其他车号信息应用系统等。

4.2.1 车辆电子标签

车辆电子标签采用无源设计方案，电子标签内无电池，所需工作电源从照射到其上的微波射频中提取。车辆电子标签安装于车体底部。

根据铁道部部颁《铁路机车车辆自动识别设备技术条件》要求，车辆电子标

签中的标识信息可分为：车辆属性码、车种、车型、车号、换长、制造厂及制造年月等信息，如下表所示。

表4.2.1 车辆电子标签信息编码格式 结合，标签信息相当于车辆的一个终生身份证。

4.2.2地面AEI 设备

地面AEI 设备包括天线，开机、开关门车轮传感器，AEI 设备主机、射频电缆，信号电缆，通讯与信号防雷装置，机柜等。地面AEI 设备的信息流程如“车号自动识别系统在车辆系统应用中的信息流程图”所示。

现场应用的地面AEI 设备安装在道边的AEI 小房(一般借用已有的红外线小房)内，AEI 设备主机、UPS 电源、专用调制解调器(Modem)等设备集中安装在标准机柜中。

车辆系统应用车号自动识别系统的配置情况如“地面AEI 设备连接关系配置示意图”所示。

属性码

车种 车型

车号

换长高位

换长低位 制造厂 制造年高位 制造年低

位

制造月

01

02 03 04 05 06

007

08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

20

4.2.3 电子标签编程器与编程网

电子标签编程器用于向车辆电子标签中写入规定的标签信息。由于电子标签信息的重要性，决定了电子标签编程器属于专用设备，电子标签的信息写入由指定的授权单位完成。从技术层面上来说，电子标签编程器与车号编程信息网集成为一体。通过网络申请车辆电子标签信息，由编程器负责将即时申请的标签信息写入车辆电子标签，并对写入及安装情况进行反馈确认，以保证车号无重号、错号出现。

车辆电子标签编程器与编程网的有机结合，有效地实现了车辆电子标签的授权编程写入，杜绝了绝大多数可能出现的差错。

4.2.4 车站集中控制与处理系统

车站控制与车号处理系统(CPS)由CPS主机、终端服务器(或多串口卡)、调制解调器及CPS软件组成。CPS系统处于地面AEI设备与TMIS系统的中间，其管理多个地面AEI设备，并向TMIS系统及其他应用系统传送通过查询点的列车过车信息，起到了车号信息加工处理与中转的桥梁作用。

4.2.5 列检复示系统

列检复示系统由列检复示主机、调制解调器及列捡复示系统软件组成。列捡复示系统一般位于各列检所，用于复示CPS转发来的有关车号信息。

4.2.6 分局AEI监控系统

分局AEI监控系统是应地面AEI设备的日常管理与维护的需要提出的一个系统。系统的设计目标是对分局辖区内的所有地面AEI设备采集的列车数据报文和AEI设备运行状态进行实时检测，在该环节检测机车标签和车辆标签的合法性，并对检测到的AEI设备故障