RFID技术在铁路车号识别系统中的应用研究

邓肯

摘要： 车号自动识别系统采用射频识别技术（RFID）实现了列车机车、车辆标签信息的自动读取，提高了铁路车辆的管理水平。本文主要介绍了该系统的概要情况以及系统构成。

关键词： 车号自动识别系统;地面自动识别设备;控制处理系统;管理

中图分类号： TP391.44    文献标识码： A    文章编号： 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

随着我国市场经济的迅猛发展和运输管理体制改革的深化，铁路运输的组织和管理对运输信息的需求愈来愈多、愈来愈细。利用先进的信息技术来改造传统铁路运输产业，实现铁路运输指挥现代化、信息化，提高铁路运输行业的竞争力，是铁路发展的必由之路。在这种情形下，铁路车号自动识别系统（ATIS）应运而生。所谓铁路车号自动识别系统，是指在车辆和机车上安装固化了车号信息的电子标签，然后在站、段的特定位置安装地面自动识别设备（AEI），当安装了电子标签的车辆或机车通过地面自动识别设备时该车辆或机车的车号信息被自动识别出来，车号信息通过计算机网络传至上级信息管理系统进行应用。目前有多种技术能实现车号自动识别，其中采用微波反射调制技术来实现自动识别，具有较高的系统抗干扰性能和识别精度，被世界各国的铁路信息系统所接受，得到广泛的应用，并为国际铁路联合会所推荐。我国铁路的车号自动识别系统也采用了这种技术。

1 系统构成

铁路车号自动识别系统主要由两部分构成：车号报告系统（Train—ReportingSystem简称TRS）和上层的监控保障系统。

1.1车号报告系统。TRS由电子标签、地面自动识别设备（AEI）、控制处理系统（CPS）等部分组成。

（1）电子标签。电子标签安装在被识别的机车或车辆的底部，每车安装一个标签。它具有以下特点：

①无源性：依靠地面识别设备发射的微波信号提供能量工作;②可靠性：工作稳定可靠，不需要维护，具有很长使用寿命;③精度高。电子标签包括两种：①车辆电子标签：其内部存储器中固化了车辆的车号信息及车辆的技术参数信息（车辆型号，换长，制造厂代码，制造年、月）。②机车电子标签：机车电子标签为可重写型电子标签，其内部存储器中固化了机车的技术参数信息（机车型号，配属段码，状态码），另外由机车监控装置直接将车次数据写入到机车标签中。

（2）地面自动识别设备。地面自动识别设备主要由车轮传感器、地面天线、RF射频装置、读出主机、电源防雷、通讯及信号防雷等部分构成。地面自动识别设备安装在铁路干线运行区间，交界口列检所及编组站出入口处，实时准确地完成对机车、车辆电子标签的信息进行识别，并将识别出的信息进行处理，通过计算机网络传至控制处理系统。在实际应用中发现市场上的AEI识别设备在列车运行速度小于5km/h和或在AEI识别设备上停车时，AEI识别设备不能正确识别出列车的车辆组成，为了解决该问题，在设备厂商的配合下研制成功了AEI低速识别设备。AEI低速识别设备利用电磁感应和LC并联谐振的原理来实现列车的检测和车辆的判别。环路线圈本身既是一个电感线圈，在环路线圈车辆判别器内并联适当的谐振电容，构成了基本的Lc并联谐振回路。当谐振回路加入一交流信号源时，环路线圈产生一个稳定的磁场，当环路线圈上有導磁性物体时，就会影响其磁场分布，从而影响它的电感量L，进而影响LC谐振回路的幅频特性。当列车通过时，谐振回路的幅频特性随着列车与环路线圈的相对位置的变化而变化，利用这一原理实现列车存在、离开和车辆判别。为了提高系统的可靠性，ATIS在某些重要的车站（如铁路局问分界口）使用了双AEI装置，即AEI双机冷备。地面AEI自动转换设备通过对各类报文的侦听、判别来控制相应的继电器实现两套地面AEI设备及配套Modem的自动切换和相应设备电源的重启，也可通过对自动转换设备前面板上的自动/手动开关来实现两套AEI设备及配套Modem的切换。

（3）控制处理系统。控制处理系统（CPS）安装在站、段的主机房内，主要功能包括：（1）对地面自动识别设备AEI识别出来的机车、车辆电子标签信息进行处理;（2）向上级应用系统转发数据;（3）定时校正地面自动识别设备AEI上的时钟，使得系统采集的信息准确;（4）定时、轮检地面自动识别设备的工作状态，并向上级监控系统报告。

1.2监控保障系统。

（1）列检复示。铁路列检所通过计算机网络或拨号网络接入车站局域网，CPS自动将数据信息复示到列检所的复示终端上，为车辆管理和设备维护提供可靠信息。

（2）原铁路分局监控中心。原铁路分局监控中心监测AEI的工作状态，协调、指挥AEI设备维护，确保AEI良好工作状态，实时接收本原铁路分局交界口AEI采集的列车和车号数据，并接收各台AEI产生的故障信息和设备状态信息，通过对故障信息和设备状态信息进行分析，可以及时了解地面AEI设备的工作状态，对故障及时处理。还可以监测货车标签的工作状态。

2 结语

目前，全国铁路已经完成了6l万辆货车标签的安装以及全路528个车站、1968套AEI、481个列检复示系统的安装。随着系统运行的逐步稳定，车号自动识别系统在铁路信息化中将发挥着越来越重要的作用。

参考文献：

[1]陈光亮.射频识别技术在铁路车号自动管理的应用研究[D].武汉理工大学，2010.

[2]郝瑛.RFID技术在冶金企业铁路运输中的应用[J].铁道运输与经济，2009，31（6）：29-31.