客车位置追踪系统的应用

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1、客车位置追踪系统的应用 凌壮志 张永钊 侯奇鹏 南宁铁路局车辆处 郑州智辆电子科技有限公司 摘 要： 提出了客车管理的现状及问题, 说明了车辆管理部门对位置追踪系统的需求, 阐述了客车位置追踪系统的实现原理, 给出了实现方法。关键词： 客车; 位置追踪; 车号识别; 收稿日期：2017-06-01Research on Passenger Train Position Tracking SystemLing Zhuangzhi Zhang Yongzhao Hou Qipeng Abstract： The situation and problems of passenger train ma

2、nagement are put forward and the requirements of the vehicle management department for position tracking system are explained.The principle of the passenger trains position tracking system is described and the realization method is given.Keyword： Passenger train; Position tracking; Train identificat

3、ion; Received： 2017-06-011 铁路客车管理现状客运是铁路运输中最繁忙的业务, 特别是在春运、暑期等客流高峰期, 客车车辆需要频繁调配, 因此, 对客车车辆的运用效率不断提出更高要求。如果车辆管理部门没有实时掌握铁路客车车辆的位置, 也就不能对车辆进行实时追踪、实时安全监控、客运调度、客车管理等, 也不能为统计人员提供及时、准确的车辆动态分布与运用情况。目前各车辆段、车辆造修厂都使用 KMIS 对客车计划、调度、检修等进行统一管理, 但是存在以下弊病:系统的基础数据来源都是靠人工录入, 数据容易出错, 管理效率低, 生产作业缺乏实时性。因此, 需研制一套车辆位置追踪系统,

4、 及时、准确掌握客整所、存车线的每个股道车号、顺位、端位等信息。2 对车辆位置监控的需求由于客车入库检修时间越来越短, 现有的调度手动翻牌管理客车作业, 已经不能满足现场管理需要。车辆管理部门需要动态掌握车辆在段、检修车间、运用车间、存车线的位置、分布和生产状态信息, 以便动态制定、调整检修和整备计划, 提高检修生产效率;运输调度部门迫切需要及时、准确地掌握进出主要客运站、分界站的客运列车正晚点信息和段内存车的位置、状态信息, 以便及时调整列车开行计划, 实现客运编组、开行、加挂、甩挂计划的动态编制、审批、下达与调整, 提高客运列车开行正点率。车辆位置追踪系统功能要求如下。1.及时、准确地掌握

5、客车车辆编组与实际开行信息, 精确进行机车牵引、线路使用费清算。2.提高管理水平, 优化调度作业。实现客车运行全过程动态追踪, 可以随时获取本局及外局客车的最新运行轨迹和位置信息, 为调度指挥决策提供必要信息, 有效保证客车整点安全地运行。3.客车存放位置自动化管理, 高效节能。通过对段内股道 AEI 设备识别的过车信息进行分析, 可以自动对客车存车股道和存放位置进行管理, 自动更新客车位置信息, 提高了值班员及库检作业的工作效率, 节约了客车位置查找及系统录入工作的人力资源, 杜绝了人为错误。4.共享数据, 准确报告故障。通过铁路局的客车车号自动识别服务器, 系统可以同 TPDS、THDS、

6、TADS、TFDS 等 5T 系统共享数据, 为 5T 系统提供准确的过车车号信息, 使 5T 系统能够准确地报告故障车号。系统同时接入 5T 系统数据, 使用图形化界面综合展示列车运行情况。5.优化业务流程, 提高客车可用性。系统利用全路 AEI 设备识别信息对客车入段检修过程进行分析, 可以找出客车厂段修的瓶颈所在, 优化作业方式, 压缩客车检修周期, 提高客车的可用性, 有效缓解用车高峰季节的资源冲突情况。6.警示过期车, 保证客运安全。结合 KMIS 中客车的检修信息, 系统可以自动识别过期车, 并警示调度人员, 防止各种原因造成的过期车, 并上线运输, 保证了客运安全。7.及时处理问

7、题, 保证客车正点。结合客车运行图信息, 系统可以自动判别列车运行晚点信息, 及时提示客运调度, 提醒相关人员了解列车晚点原因, 及时处理, 防止事件扩大。8.保证安全生产, 提高 KMIS 数据的可用性。可对系统进行扩展应用, 当调车机进入股道时系统自动提示值班员当前车次。结合班组作业号志信息, 对机车越号志事件立即报警, 提高整备作业安全, 实现安全生产。当前根据铁总要求, 除特殊车辆外绝大部分车辆都安装了电子标签, 并且客车车辆段都要安装 AEI 车号识别设备。利用既有的 AEI 设备、电子标签, 再通过增加计轴、计辆等设备, 即可实现对客车位置信息的自动采集、传输与处理, 这些信息与现

8、有的业务流程相结合, 可以实现对客车车辆厂、车辆段 (含检修车间、存车线) 出入库、厂客车的管理。3 位置追踪系统如图 1 所示, 系统在铁路站场出入口 (咽喉) 的 AEI 识别设备对出、入咽喉处的机车车辆进行自动探测和识别, 判断车辆出/入方向, 识别辆数, 并接收安装在列车车辆上的电子标签输出的车号信息, 与车辆进行正确匹配;设置在股道分岔位置的有源车轮传感器 (简称磁钢) 计算读取车辆驶过的轴数和行驶方向。图 1 系统组成 下载原图1.区域划分:咽喉区、1 股道、2 股道、, 这些合在一起称为客整所区。2.列车在客整所内分为:进车、出车、调车转线。3.咽喉区是 9 和 10 磁钢以外

9、AEI 设备所在的区域。4 磁钢以里划为 4 股道区, 3 磁钢以里划为 3 股道区;4、3、10、11 磁钢所包围的区域为 1 岔区, 依次类推。4.当车辆驶入某区域时, 磁钢每驶过一个车轮即记录, 待该车的所有车轮完全越过本组磁钢, 才算进入某一区域;驶出某区域时, 与驶入处理方法相同。5.进入客整所区的车辆, 其固有车号就是编号。未知车号 (比如未装电子标签车辆或者标签损坏等) , 采用标记为“未识别”。6.一个咽喉区可以有 2 个进路, 如咽喉 A 区设置了 AEI1、AEI2。两列车可以同时进入咽喉 A 区, 应认为这两列车不可能冲突, 软件自动将咽喉 A 区分为咽喉A1 区、咽喉

10、A2 区。车辆自动识别及追踪定位的方法为:当列车驶入咽喉区时, 软件自动在咽喉区域按 AEI 提供的顺序增加车辆 (111111、222222、333333、444444) , 并用车辆电子标签中的车号信息对增加的车辆进行标识;当车辆驶出咽喉区时, 按顺序删除咽喉区的车辆, 对于不能成功识别电子标签的车辆, 根据车辆的位置顺序关系进行删除。从图 1 可以看到, 通过安装在岔区的磁钢, 把整个站场分成了若干个区域, 车辆由咽喉区经过岔区驶入存车股道过程中, 车辆会依次经过安装在岔区的磁钢。由于一列车在一个区域内的排列顺序是不会变的, 除机车等极少数的特殊车辆外每辆车的轴数都是 4 轴, 所以当车

11、辆驶过磁钢 4 个轴时, 把咽喉区的第一辆车 (如车号 111111) 删除, 在驶入的区域添加车辆 (车号 111111) 并排在最后一位;车辆由岔区驶出到咽喉区时, 每过 4 个轴就把岔区最后的一辆车删除, 并添加到咽喉区的第一位。比如经过 AEI 驶入咽喉区的车辆及顺位是111111、222222、333333、444444, 过 10 磁钢 4 轴时咽喉区的车辆及顺位222222、333333、444444, “1 岔区”的车辆及顺位 111111;再过 4 轴时, 咽喉区的车辆及顺位 333333、444444, “1 岔区”的车辆及顺位 111111, 222222, 如表 1 所

12、示。同理, 当车辆驶出站场时, 如 4 道现有车辆顺位 (从左到右) 为111111、222222、333333、444444, 列车驶出时先经过 4 磁钢再经过 10 然后驶出 AEI。当 4 磁钢有 4 个轴时, 4 道的存车变为 111111、222222、333333, 而1 岔区的存车为 444444。当 4 磁钢又有 4 个轴时, 4 道的存车变为111111、222222, 而 1 岔区的存车为 333333、444444, 如表 2 所示。表 1 4 道驶入方向记录 下载原表 表 2 4 道驶出方向记录 下载原表 对于机车等特殊车辆, 由 AEI 设备读取车号时, 根据磁钢轴数

13、匹配产生该车的轴数, 当该车驶过股道间磁钢时, 根据 AEI 设备提供的轴数来计算是否完全驶过磁钢进入股道区域。通过使用以上方法计算处理, 无论整列进出站场或者在站场内的调车作业, 都能准确、实时地追踪到车辆所处股道及顺位。4 结论通过在武汉铁路局武昌、汉口、信阳、宜昌、襄阳 5 个站场 1 年的实际应用, 客车位置追踪系统能够实现客车车辆位置准确定位, 提高了调度、运用、检修等部门的工作效率和生产管理水平。参考文献1TB/T 2296-2011.铁路信号计轴设备通用技术条件S.2011.1TB/T 2296-2011.铁路信号计轴设备通用技术条件S.2011. 2GB/T 25340-201

14、0.铁路机车车辆自动识别设备技术条件S.2010.2GB/T 25340-2010.铁路机车车辆自动识别设备技术条件S.2010. 3运装管验2008665 号.铁路车号自动识别系统地面 AEI 设备技术条件S.2008.3运装管验2008665 号.铁路车号自动识别系统地面 AEI 设备技术条件S.2008. 4运装管验2009349 号.铁路客车电子标签暂行技术条件S.2009.4运装管验2009349 号.铁路客车电子标签暂行技术条件S.2009. 5运装管验201089 号.铁路客车电子标签暂行技术条件内容变更S.2010.5运装管验201089 号.铁路客车电子标签暂行技术条件内容变更S.2010. 6运装管验2009626 号.铁路客车车号自动识别系统总体方案及相关软件技术审查意见S.2009.6运装管验2009626 号.铁路客车车号自动识别系统总体方案及相关软件技术审查意见S.2009. 7运装管验2010375 号.车轮传感器智能处理装置技术标准S.2010.7运装管验2010375 号.车轮传感器智能处理装置技术标准S.2010. 8铁总运函20131013 号.中国铁路总公司关于铁路客车车辆安装电子标签相关工作安排的通知S.2013.8铁总运函20131013 号.中国铁路总公司关于铁路客车车辆安装电子标签相关工作安排的通知S.2013.