RFID技術(shù)在鐵路車號(hào)識(shí)別系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

鄧肯

摘要： 車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)采用射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）實(shí)現(xiàn)了列車機(jī)車、車輛標(biāo)簽信息的自動(dòng)讀取，提高了鐵路車輛的管理水平。本文主要介紹了該系統(tǒng)的概要情況以及系統(tǒng)構(gòu)成。

關(guān)鍵詞： 車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng);地面自動(dòng)識(shí)別設(shè)備;控制處理系統(tǒng);管理

中圖分類號(hào)： TP391.44??? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A??? 文章編號(hào)： 1672-9129（2018）09-0130-01? Abstract：? the automatic identification system of vehicle number adopts （RFID） technology to realize the automatic reading of the information of train and vehicle label， which improves the management level of railway rolling stock. This paper mainly introduces the outline of the system and the composition of the system.

Keywords： automatic identification system for vehicle number;ground automatic identification equipment;control and processing system;management

隨著我國市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展和運(yùn)輸管理體制改革的深化，鐵路運(yùn)輸?shù)慕M織和管理對(duì)運(yùn)輸信息的需求愈來愈多、愈來愈細(xì)。利用先進(jìn)的信息技術(shù)來改造傳統(tǒng)鐵路運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)鐵路運(yùn)輸指揮現(xiàn)代化、信息化，提高鐵路運(yùn)輸行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，是鐵路發(fā)展的必由之路。在這種情形下，鐵路車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（ATIS）應(yīng)運(yùn)而生。所謂鐵路車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，是指在車輛和機(jī)車上安裝固化了車號(hào)信息的電子標(biāo)簽，然后在站、段的特定位置安裝地面自動(dòng)識(shí)別設(shè)備（AEI），當(dāng)安裝了電子標(biāo)簽的車輛或機(jī)車通過地面自動(dòng)識(shí)別設(shè)備時(shí)該車輛或機(jī)車的車號(hào)信息被自動(dòng)識(shí)別出來，車號(hào)信息通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳至上級(jí)信息管理系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用。目前有多種技術(shù)能實(shí)現(xiàn)車號(hào)自動(dòng)識(shí)別，其中采用微波反射調(diào)制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別，具有較高的系統(tǒng)抗干擾性能和識(shí)別精度，被世界各國的鐵路信息系統(tǒng)所接受，得到廣泛的應(yīng)用，并為國際鐵路聯(lián)合會(huì)所推薦。我國鐵路的車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)也采用了這種技術(shù)。

1 系統(tǒng)構(gòu)成

鐵路車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)主要由兩部分構(gòu)成：車號(hào)報(bào)告系統(tǒng)（Train—ReportingSystem簡(jiǎn)稱TRS）和上層的監(jiān)控保障系統(tǒng)。

1.1車號(hào)報(bào)告系統(tǒng)。TRS由電子標(biāo)簽、地面自動(dòng)識(shí)別設(shè)備（AEI）、控制處理系統(tǒng)（CPS）等部分組成。

（1）電子標(biāo)簽。電子標(biāo)簽安裝在被識(shí)別的機(jī)車或車輛的底部，每車安裝一個(gè)標(biāo)簽。它具有以下特點(diǎn)：

①無源性：依靠地面識(shí)別設(shè)備發(fā)射的微波信號(hào)提供能量工作;②可靠性：工作穩(wěn)定可靠，不需要維護(hù)，具有很長使用壽命;③精度高。電子標(biāo)簽包括兩種：①車輛電子標(biāo)簽：其內(nèi)部存儲(chǔ)器中固化了車輛的車號(hào)信息及車輛的技術(shù)參數(shù)信息（車輛型號(hào)，換長，制造廠代碼，制造年、月）。②機(jī)車電子標(biāo)簽：機(jī)車電子標(biāo)簽為可重寫型電子標(biāo)簽，其內(nèi)部存儲(chǔ)器中固化了機(jī)車的技術(shù)參數(shù)信息（機(jī)車型號(hào)，配屬段碼，狀態(tài)碼），另外由機(jī)車監(jiān)控裝置直接將車次數(shù)據(jù)寫入到機(jī)車標(biāo)簽中。

（2）地面自動(dòng)識(shí)別設(shè)備。地面自動(dòng)識(shí)別設(shè)備主要由車輪傳感器、地面天線、RF射頻裝置、讀出主機(jī)、電源防雷、通訊及信號(hào)防雷等部分構(gòu)成。地面自動(dòng)識(shí)別設(shè)備安裝在鐵路干線運(yùn)行區(qū)間，交界口列檢所及編組站出入口處，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地完成對(duì)機(jī)車、車輛電子標(biāo)簽的信息進(jìn)行識(shí)別，并將識(shí)別出的信息進(jìn)行處理，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳至控制處理系統(tǒng)。在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)上的AEI識(shí)別設(shè)備在列車運(yùn)行速度小于5km/h和或在AEI識(shí)別設(shè)備上停車時(shí)，AEI識(shí)別設(shè)備不能正確識(shí)別出列車的車輛組成，為了解決該問題，在設(shè)備廠商的配合下研制成功了AEI低速識(shí)別設(shè)備。AEI低速識(shí)別設(shè)備利用電磁感應(yīng)和LC并聯(lián)諧振的原理來實(shí)現(xiàn)列車的檢測(cè)和車輛的判別。環(huán)路線圈本身既是一個(gè)電感線圈，在環(huán)路線圈車輛判別器內(nèi)并聯(lián)適當(dāng)?shù)闹C振電容，構(gòu)成了基本的Lc并聯(lián)諧振回路。當(dāng)諧振回路加入一交流信號(hào)源時(shí)，環(huán)路線圈產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的磁場(chǎng)，當(dāng)環(huán)路線圈上有導(dǎo)磁性物體時(shí)，就會(huì)影響其磁場(chǎng)分布，從而影響它的電感量L，進(jìn)而影響LC諧振回路的幅頻特性。當(dāng)列車通過時(shí)，諧振回路的幅頻特性隨著列車與環(huán)路線圈的相對(duì)位置的變化而變化，利用這一原理實(shí)現(xiàn)列車存在、離開和車輛判別。為了提高系統(tǒng)的可靠性，ATIS在某些重要的車站（如鐵路局問分界口）使用了雙AEI裝置，即AEI雙機(jī)冷備。地面AEI自動(dòng)轉(zhuǎn)換設(shè)備通過對(duì)各類報(bào)文的偵聽、判別來控制相應(yīng)的繼電器實(shí)現(xiàn)兩套地面AEI設(shè)備及配套Modem的自動(dòng)切換和相應(yīng)設(shè)備電源的重啟，也可通過對(duì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換設(shè)備前面板上的自動(dòng)/手動(dòng)開關(guān)來實(shí)現(xiàn)兩套AEI設(shè)備及配套Modem的切換。

（3）控制處理系統(tǒng)?？刂铺幚硐到y(tǒng)（CPS）安裝在站、段的主機(jī)房內(nèi)，主要功能包括：（1）對(duì)地面自動(dòng)識(shí)別設(shè)備AEI識(shí)別出來的機(jī)車、車輛電子標(biāo)簽信息進(jìn)行處理;（2）向上級(jí)應(yīng)用系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù);（3）定時(shí)校正地面自動(dòng)識(shí)別設(shè)備AEI上的時(shí)鐘，使得系統(tǒng)采集的信息準(zhǔn)確;（4）定時(shí)、輪檢地面自動(dòng)識(shí)別設(shè)備的工作狀態(tài)，并向上級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)告。

1.2監(jiān)控保障系統(tǒng)。

（1）列檢復(fù)示。鐵路列檢所通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)接入車站局域網(wǎng)，CPS自動(dòng)將數(shù)據(jù)信息復(fù)示到列檢所的復(fù)示終端上，為車輛管理和設(shè)備維護(hù)提供可靠信息。

（2）原鐵路分局監(jiān)控中心。原鐵路分局監(jiān)控中心監(jiān)測(cè)AEI的工作狀態(tài)，協(xié)調(diào)、指揮AEI設(shè)備維護(hù)，確保AEI良好工作狀態(tài)，實(shí)時(shí)接收本原鐵路分局交界口AEI采集的列車和車號(hào)數(shù)據(jù)，并接收各臺(tái)AEI產(chǎn)生的故障信息和設(shè)備狀態(tài)信息，通過對(duì)故障信息和設(shè)備狀態(tài)信息進(jìn)行分析，可以及時(shí)了解地面AEI設(shè)備的工作狀態(tài)，對(duì)故障及時(shí)處理。還可以監(jiān)測(cè)貨車標(biāo)簽的工作狀態(tài)。

2 結(jié)語

目前，全國鐵路已經(jīng)完成了6l萬輛貨車標(biāo)簽的安裝以及全路528個(gè)車站、1968套AEI、481個(gè)列檢復(fù)示系統(tǒng)的安裝。隨著系統(tǒng)運(yùn)行的逐步穩(wěn)定，車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)在鐵路信息化中將發(fā)揮著越來越重要的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳光亮.射頻識(shí)別技術(shù)在鐵路車號(hào)自動(dòng)管理的應(yīng)用研究[D].武漢理工大學(xué)，2010.

[2]郝瑛.RFID技術(shù)在冶金企業(yè)鐵路運(yùn)輸中的應(yīng)用[J].鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)，2009，31（6）：29-31.