鐵路機車DGPS調度實時監控系統的成功應用

程　黎，林　杰

(馬鋼股份公司鐵路運輸公司　安徽馬鞍山　243000)

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鐵路機車DGPS調度實時監控系統的成功應用

程黎，林杰

(馬鋼股份公司鐵路運輸公司安徽馬鞍山243000)

摘要：DGPS技術即鐵路可視化機車運行實時監控系統充分利用了用戶計算機網絡系統，GPS技術，無線通信技術以及成熟的第三方技術諸如車號識別技術，計算機聯鎖系統技術特性并與之有機結合。DGPS調度實時監控系統在鐵路機車的成功應用實現了對機車的在線實時監控，為火車司機開辟一個可視化窗口，從而減少了行車事故的發生的概率。

關鍵詞：DGPS;GPS;實時監控;機車

為了提升機車作業效率，獲取精確的機車運行時間、運行公里及區間、運量等多項運輸生產指標進行客觀公正的運輸生產績效，并經分析，找出當前運輸工作薄弱環節，在此前提下一套成熟且高效的機車實時信息自動化控制系統成功的開發及應用就變得格外有意義，鐵運公司經過多年在機車上技術開發與投入，在信息化開發平臺的基礎上引進了DGPS技術使得企業鐵路可視化機車運行實時監控系統得以成功研發并推廣應用，解決了實際作業層的管控問題，實現了機車內為作業司機提供可視化站場以及實時的機車及臨線股道信息的安全功能，另外，該系統一旦監測出機車動態有冒進信號等冒險作業跡象時，將及時通過語音警告司機采取有效措施避免危險，大大提高了機車運行的本質安全性。

1系統組成及開發背景

DGPS機車生產調度實時監控系統是在機車生產調度管理需求及機車運行安全控制的需求的基礎上開發的系統。該系統主要工作原理為利用車載DGPS接收機獲得定位信息，將車輛位置及特征信息通過無線網絡傳到調度中心，再通過地理信息系統將機車顯示在調度中心的顯示設備上，同時通過和HJ07A物流跟蹤系統以及微機聯鎖的模塊化系統進行信息接口，微機連鎖系統的信息通過數傳電臺傳送到車載計算機，實時顯示微機連鎖的信號機、道岔、區段狀態等信息，當機車接近道口、土擋、信號燈等位置系統會經過識別判斷給出語音報警提示，在超速等情況不安全前提下會給出預警提示。

2系統開發原則

DGPS機車生產調度實時監控系統(以下簡稱機車安控系統)，遵循有關信息安全標準，具有切實可行的安全保護和保密措施，充分保證系統數據安全。

2.2可管理性及實用性

該系統具有故障自動報警功能及故障分析、診斷功能，系統充分考慮了用戶計算機網絡系統，GPS技術，無線通信技術，車號識別技術，計算機連鎖系統技術特性并與之有機結合。能夠使鐵運公司實現的綜合信息調度功能。

3系統組成

本系統主要有四個子系統構成分別為： 車載子系統、調度實時監控子系統、數據處理子系統、基準站子系統。系統組成及網絡拓撲圖如下(圖1)：

5系統特點

機車安控系統因具備了數字化信息平臺使得操作司機在操縱機車的過程中，能直觀地掌握機車

圖1　系統組成及網絡拓撲圖

的前方位置和信號燈的狀態，從根源上解決編組場的擠道岔、撞土檔、脫線等車輛作業沖突等重大行車安全問題，同時也解決了以往調車的頻繁啟動機車，達到了節約了燃油的目的。通過選用高可靠性GPS接收機、基準站保證了系統調度控制的同步性和數據的一致性；成分利用現有的3G成熟的無線網絡實現多數據的兩種方式通訊，節約了系統造價。另外，調度端機車調車過程大屏集中顯示，使得管理人員直觀能夠指揮編組場的編組，實現了調車編組的智能化、信息化。

6相關算法

6.1頂送車作業的車長的計算及驗證

教師指引學生觀察核仁，簡單介紹核仁功能；重點引導學生觀察染色質。并展示核酸在細胞中的分布實驗圖片，提出問題：細胞核中主要分布哪種核酸？學生觀察模型上DNA的特點，認識染色質的化學組成。教師利用教具演示遺傳信息傳遞過程中，染色質和染色體的轉化，通過表格歸納兩者形態上的差異，認識本質聯系。

車列長度的計算

1.從安裝在馬鋼與國鐵交接處的車號識別系統中獲得所有進入馬鋼的車輛的車號及換長信息，建立進廠車輛的車號與換長的對應關系表。

2.建立原馬鋼廠內自備車車號及換長的對應關系表。

3.根據物流系統的場內站存車和調車作業計劃單可計算出機車作業時牽引或頂送的車輛數及車號，根據車號與換長的對應關系表，可計算出機車作業時牽引或頂送的車列長度。

車列長度的驗證(根據微機聯鎖的信號信息驗證)

假設車列通過某個絕緣節的開始時間為T1，速度為V1(從GPS車載終端獲得)，車列從絕緣節通過的時間為N秒，每秒均可從GPS車載終端獲得的通過這個絕緣節的時間Tn，速度為Vn，那么車列長度L為：

L=(T2-T1)*((V1+V2)/2)+ (T3-T2)*((V2+V3)/2)+……+(Tn-Tn-1)*(( Vn-1+Vn)/2)

7系統主要功能

7.1機車運行軌跡記錄及回放功能

系統可以將運行中的機車在不同作業站場不同區域進行必要的回看，并通過與生產調度系統數據信息確認鐵路車輛對位時間。

7.2線路“災害”預警功能

系統可以通過對機車GPS歷史數據的統計，找出企業鐵路線路的異常，并將異常信息提示在顯示屏上。

7.3機車實時監控功能

系統可以實時精確的監控機車的作業點、作業信息、速度情況以及所掛車的數量等信息，并以不同的標識符號表示出來。

7.4作業站場的自動測繪功能

系統可以根據機車走行的具體數據，自動繪制出站場線路圖，通過計算可得出任意這段的有效長度的坡度，為行車指揮提供線路的準確地理信息。

8機車安控系統效益

8.1做到了機車安全預警

該系統綜合了多個信息化及自動化系統的諸多亮點技術，利用數字化信息出來為機車運行提供的大量的數據分析機會，實現了自動預警與預判，使得作業機車在接近道口、土擋、信號燈等位置時機車安控系統會能夠給出語音提示，在超速等情況下能夠給出預警提示。

8.2提高了事故處理及分析的效率與準確性

事故發生后可以通過機車安控系統所記錄的各類數據，如司機事故前的操作機車速度，作業計劃的執行標準程度，機車對地面信號的遵從程度，可以準確的分析事故的直接原因是源于人的違章還是設備故障。

參 考 文 獻

[1]黃國言.計算機網絡[M].北京：北京郵電大學出版社，2005

[2]曾明，李建軍.網絡工程與網絡管理[M].北京：電子工業出版社，2003

Dicuss of DGPS Real-Time Onitoring System on Application of Railway Locomotive

CHENG Li，LIN Jie

Abstract：DGPS technology visualization that railway locomotive running real-time monitoring and control system make full use of the user's computer network system, GPS technology, wireless communication technology and mature technology of a third party, such as the car number identification technology, computer technology characteristics and with the organic combination of chain system. DGPS dispatching real-time monitoring system in the successful application of railway locomotive essentially stepped up to the operation of locomotive monitoring strength, it can monitior locomotive realtime and open a window for dirver and reduce the probability of traffic accident.

Key words：DGPS；GPS；real-time monitoring;locomotive

收稿日期：2016-03-29；改回日期：2016-04-20

作者簡介：程黎(1985-)，男，安徽馬鞍山市馬鋼鐵路運輸公司安全管理部，工程師。

中圖分類號：TP277.2：U292.2

文獻標識碼：B

文章編號：1672-9994(2016)02-0016-03

林杰(1983-)，女，安徽馬鞍山市馬鋼鐵路運輸公司工電段，助理工程師。