淺談鐵路客車車號自動識別系統(tǒng)

康 暉

（鄭州鐵路局鄭州車輛段，河南 鄭州 450000）

我國鐵路車號自動識別系統(tǒng)自從建設(shè)完成并投入使用后，實(shí)現(xiàn)了對全路貨物列車、車輛的動態(tài)追蹤管理，在運(yùn)輸生產(chǎn)組織、調(diào)度指揮、車輛管理、統(tǒng)計(jì)分析、財(cái)務(wù)清算等方面，發(fā)揮了非常重要的作用，取得了巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

目前全路所有的貨車車輛都已安裝了貨車電子標(biāo)簽，所有的機(jī)車都安裝了機(jī)車電子標(biāo)簽和車載信息寫入裝置，作為ATIS系統(tǒng)的最基礎(chǔ)的部分支撐ATIS系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行了十多年，但客車車輛一直未能全面安裝車號電子標(biāo)簽，ATIS系統(tǒng)中也缺少客車部分的應(yīng)用功能。

為了深化車輛安全風(fēng)險(xiǎn)管理，進(jìn)一步加強(qiáng)客車安全管理手段，提高客車安全防范能力和客車使用效率，鐵路總公司決定對既有的ATIS系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)充和完善，建立全路客車車輛段（廠）車號自動識別系統(tǒng)，可以通過數(shù)據(jù)共享，實(shí)現(xiàn)KMIS與AEI設(shè)備采集的客車車號及進(jìn)出時(shí)間信息的結(jié)合，可以準(zhǔn)確地掌握車輛的檢修狀態(tài)和當(dāng)前所在位置，實(shí)現(xiàn)客車進(jìn)出車輛工廠、車輛段、檢修車間、客整所及存車線的自動管理，可以動態(tài)編制、調(diào)整檢修生產(chǎn)計(jì)劃，及時(shí)掌握生產(chǎn)現(xiàn)場動態(tài)，提高客車檢修管理的現(xiàn)代化水平。

一、鐵路客車車號自動識別系統(tǒng)組成及功能

1 總體布局

客車車輛段（廠）車號自動識別系統(tǒng)主要由客車電子標(biāo)簽、客車電子標(biāo)簽編程系統(tǒng)、便攜式標(biāo)簽讀出器、AEI地面設(shè)備、CPS設(shè)備等組成，并通過對現(xiàn)有AEI設(shè)備和CPS軟件進(jìn)行升級改造，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)相關(guān)應(yīng)用。

2 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

鐵路客車車號自動識別系統(tǒng)整體架構(gòu)由鐵路總公司級應(yīng)用、鐵路局級應(yīng)用、車輛段（廠）級應(yīng)用和檢修車間、客整所、存車線級應(yīng)用四級組成，各級應(yīng)用可以提供B/S架構(gòu)的管理應(yīng)用平臺，相關(guān)用戶可以通過瀏覽器實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)管理應(yīng)用功能。其中，系統(tǒng)與KMIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口可以在車輛工廠和車輛段實(shí)現(xiàn)，采用FTP報(bào)文發(fā)送的方式，如圖1所示。

圖1 鐵路客車車號自動識別系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架

3 客車電子標(biāo)簽

客車電子標(biāo)簽，安裝在客車（包括動車）的底部，內(nèi)部存儲器中可以存儲客車的車種、車型、編號、屬性、制造廠、制造年月、定員等信息，通過微波反射調(diào)制方式被AEI設(shè)備和便攜式標(biāo)簽讀出器等裝置識別，用于客車的自動識別。客車電子標(biāo)簽外觀如圖2所示。

圖2 HTK-08型客車電子標(biāo)簽

3.1 主要功能

3.1.1 以永久性存儲客車的基本信息（車種、車型、編號、屬性、制造廠、制造年月、定員等）；

3.1.2 具備可編程功能，可以通過專用的標(biāo)簽編程器及配套標(biāo)簽編程軟件對客車電子標(biāo)簽進(jìn)行編程寫入操作；

3.1.3 可以被現(xiàn)有的地面AEI設(shè)備識別（需要對地面AEI設(shè)備及配套的CPS軟件進(jìn)行升級改造）；

3.1.4 可以被便攜式標(biāo)簽讀出器識別；

3.1.5 標(biāo)簽采用無源設(shè)計(jì)，可以通過標(biāo)簽天線接收地面識別設(shè)備微波天線發(fā)射的載波信號獲取標(biāo)簽正常工作所必需的能量；

3.1.6 具備高速識別功能，適應(yīng)車速可以達(dá)到350公里/小時(shí)；

3.1.7 標(biāo)簽使用壽命長，不需要維護(hù)。

3.2 數(shù)據(jù)存儲

HTK-08型客車電子標(biāo)簽的存儲容量為128bits，其中用戶數(shù)據(jù)區(qū)占用104bits，存儲內(nèi)容包括客車車種、車型、編號、屬性、制造廠、制造年月、定員等信息。信息編碼格式如圖3所示。

圖3 客車電子標(biāo)簽中的信息編碼格式

4 客車電子標(biāo)簽編程系統(tǒng)

客車標(biāo)簽編程器（如圖4所示），是客車電子標(biāo)簽編程系統(tǒng)的重要組成部分，具有標(biāo)簽編程接口，通過編程電纜與專用編程計(jì)算機(jī)連接后，可以將客車的屬性、車種、車型、編號、制造廠、制造年月、定員等信息寫入客車電子標(biāo)簽中。客車標(biāo)簽編程的過程中，需要聯(lián)網(wǎng)申請，經(jīng)鐵路總公司標(biāo)簽中央服務(wù)器核實(shí)信息，以確保客車車號的唯一性。

圖4 客車標(biāo)簽編程器

主要功能：

4.1 可以接收專用編程計(jì)算機(jī)發(fā)送的命令；

4.2 可以接觸式讀取客車標(biāo)簽信息；

4.3 可以對客車標(biāo)簽信息進(jìn)行編程、寫入；

4.4 可以對客車標(biāo)簽信息進(jìn)行校驗(yàn)和復(fù)核；

4.5 標(biāo)簽編程器具有操作狀態(tài)指示燈和蜂鳴器；

5 AEI地面設(shè)備

在全路客車車輛工廠、客車車輛段、客車檢修車間、客整所、存車線進(jìn)出咽喉處安裝地面AEI設(shè)備，AEI設(shè)備采用不需要軌邊機(jī)房建設(shè)的AEI-W1型地面設(shè)備，安裝數(shù)量可根據(jù)各單位的實(shí)際情況和需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，但必須確保至少每個單位車輛進(jìn)出的咽喉處安裝有AEI設(shè)備（多個咽喉處需要分別安裝AEI設(shè)備），如果需要掌握車輛所在的具體位置，可以考慮在檢修庫等咽喉處或線路上增加AEI設(shè)備。

主要功能：

5.1 實(shí)時(shí)判斷單個車輛的行車方向；

5.2 準(zhǔn)確讀取全部過車的標(biāo)簽信息；

5.3 實(shí)時(shí)分析調(diào)車作業(yè)的細(xì)節(jié)，實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；

5.4 正確判斷實(shí)際過車輛數(shù)；

5.5 準(zhǔn)確記錄實(shí)際過車時(shí)間；

5.6 形成與實(shí)際過車情況完全相符的過車報(bào)文。

6 CPS服務(wù)器

CPS服務(wù)器完成設(shè)備通訊、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲和管理應(yīng)用等多種功能，其服務(wù)器硬件配置建議：八核CPU，內(nèi)存4G以上，500G硬盤3塊以上（RAID1或5），內(nèi)置100M/1000M以太網(wǎng)卡。另外，車輛段級的CPS服務(wù)器由于需要接收所轄各個檢修車間、客整所、存車線的上傳報(bào)文，并分多個目標(biāo)發(fā)送，數(shù)據(jù)存儲、處理及網(wǎng)絡(luò)傳輸量大，因此，車輛段需要在以上建議配置的基礎(chǔ)上進(jìn)行增強(qiáng)，內(nèi)存配置在8G以上，并可以配置雙CPU。

二、鐵路客車車號自動識別系統(tǒng)的現(xiàn)狀

鐵路總公司為了深化車輛安全風(fēng)險(xiǎn)管理，進(jìn)一步加強(qiáng)客車安全管理手段，提高客車安全防范能力和客車使用效率，已于2013年底發(fā)布了《鐵總函運(yùn)[2013]1013號 中國鐵路總公司關(guān)于鐵路客車車輛安裝電子標(biāo)簽相關(guān)工作安排的通知》，決定啟動實(shí)施鐵路客車車輛安裝電子標(biāo)簽及相關(guān)建設(shè)工作，要求對既有的ATIS系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)充和完善，通過對客車車輛安裝電子標(biāo)簽，對既有ATIS系統(tǒng)的車號采集設(shè)備和相關(guān)軟件進(jìn)行升級，實(shí)現(xiàn)對客車的識別，并在總公司、路局級增加客車位置跟蹤、查詢統(tǒng)計(jì)等應(yīng)用系統(tǒng)功能。

目前，根據(jù)總公司對電子標(biāo)簽安裝工作的相關(guān)安排，全路各相關(guān)單位正在緊張有序的施工當(dāng)中，預(yù)計(jì)將于近期完成電子標(biāo)簽支架的安裝，并開始對電子標(biāo)簽進(jìn)行編程，將客車的各相關(guān)信息寫入電子標(biāo)簽內(nèi)，并在寫入完成后將其按照要求安裝在客車車輛底部的電子標(biāo)簽支架上。在其他配套設(shè)施也全部安裝完畢后，再經(jīng)過調(diào)試、試運(yùn)行等階段，就可以正式投入使用了。

結(jié)語

ATIS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了建立一個鐵路列車車次，號碼、標(biāo)識、屬性和位置等信息的計(jì)算機(jī)自動報(bào)告采集系統(tǒng)的目標(biāo)，是信息化和鐵路生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合的一個典范。雖然目前ATIS系統(tǒng)在客車車輛的管理應(yīng)用方面只是剛剛開始，在以后的實(shí)際使用中也可能會存在很多問題，但是隨著系統(tǒng)本身的不斷完善和發(fā)展，與其他鐵路信息化系統(tǒng)相互結(jié)合，客車車號自動識別系統(tǒng)的應(yīng)用范圍將會不斷擴(kuò)大，其作用也會得到充分發(fā)揮，成功實(shí)現(xiàn)加強(qiáng)客車安全管理，提高鐵路運(yùn)輸效率和現(xiàn)代化管理水平的目標(biāo)。

[1]苗群，裴超裕.WNLDJ-I型車輛安全動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)[J].鐵道車輛，2003（04）.