铁路机务段整备场机车及作业人员位置追踪研究与应用.pdf

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1、第l3卷第3期石家庄铁路职业技术学院学报VOL．13No32014年9月JOURNALOFSHIJIAZHUANGINSTITUTEOFRAILWAYTECHNOLOGYSep．20l4铁路机务段整备场机车及作业人员位置追踪研究与应用弓雪梅(大秦铁路股份有限公司山西太原030000)摘要：论述机车及作业人员位置追踪技术在建设设施设备现代化、管理手段信息化为特征的标准化机务整备场中的必要性，提出超高频无线鉴识技术实现机车位置追踪方案，GPS或北斗差分定位技术与WIFI定位技术结合实现机车位置追踪方案，作业人员位置追踪方案三种实现的技术方案，并给出了应用实例。关键词：项目课程课程有效性困境出路中

2、图分类号：U269文献标识码：A文章编号：1673-1816(2014)03—0077-041弓I言加强机车整备能力建设，需从整合整备资源，规范整备模式，统一整备标准，完善整备设施入手。实现整备资源集约化，可提升整备效率，确保机车整备质量；实现作业流程标准化，使机车段内作业路径最短，效率最高。建设设施设备现代化、管理手段信息化为特征的标准化整备场是实现机车精确整备、提高机车整备质量和整备效率的保障。整备场机车及作业人员位置追踪是实现“跨局跨段一台车”的目标，构建“大整备”格局，实现整备流程再造，建设标准化整备场的重要一环。对机车及作业人员位置的精确定位及运动轨迹追踪，可实时解决机车及作业人员

3、是否在规定的时间，在规定的线路，执行规定的作业流程，并保留事后追溯的依据。从而提高整备作业效率，保障机车检修作业的质量。本文以太原机务段北区整备场，南区整备场为例，简述了机车及作业人员位置追踪方案的选型、实现。2机车位置追踪2．1超高频无线鉴识技术实现机车位置追踪方案2．1．1方案简述超高频无线鉴识[技术方案是在在机车和股道上安装超高频无线鉴识感应装置的方法来读取机车信息，通过网络传输到车次自动跟踪系统服务器上。车次自动跟踪系统通过获取到的信息判断机车当前的位置，并可实现查找机车、机车信息统计、机车任务分配等作业操作。此方案在太原机收稿日期：2014—4—15作者简介：弓雪梅(1976一)，

4、女，山西忻州人，工程师，研究方向机电工程。77石家庄铁路职业技术学院学报2014年第3期务段南区整备场应用，效果良好。2．1．2工作原理及实现方式在机车I端和II端各安装一个标签，写入标签的数据一致，机车标签采用抗金属标签，为车型车号信息。超高频无线鉴识设备安装在整备场机车出入库位置以及整备场各条股道的进口位置和出口位置。当载有电子标签的机车进入天线信号接收范围时，阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当电子标签进入发射天线工作区域时产生感应电流，电子标签获得能量被激活；电子标签将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去；系统接收天线接收到从电子标签发送来的载波信号，经天线调节器传送到阅

5、读器，阅读器对接收的信号进行解调和解码然后送到机车车次跟踪系统。超高频无线鉴识设备读取到机车信息后，经过读写器解码，通过车．地无线网络将机车信息传送给车次自动跟踪系统，系统根据读取到的信息判断机车位置及状态，如图l所示：机车先后经过1号、2阅读器，则可以判断机车入场并进入轨道1；机车先后经过l号、3阅读器，则可以判断机车入场并进入轨道2；如果机车先后经过2号、l号阅读器，则可以判断机车从轨道1出场，轨道2同理。这样就能准确、及时地辨别机车进入了哪条股道，是入场还是出场。图1机车信号读取示意图根据机车行走的特点，本系统使用并改进圆极化天线技术，解决了股道与股道问的相互干扰问题。同时，在软件编程

6、和实现上，采用FLAT(Fastlocatingandtracking)算法可实现机车的自动跟踪与识别。FLAT算法是自主研发的一种快速搜索算法。该算法可以在众多相邻的股道和机车中，识别有效的机车，剔除干扰信号，解决了一个股道上多台机车占用的定位和识别问题。与AEI系统相比，本系统优点有以下两点：一是机车零加装，电子标签采用磁力粘贴附着在机车上；二是超高频无线鉴识设备采用无线方式在轨道旁安装，整个系统易于部署，造价低廉。缺点是系统只能实时定位股道，病采用相应的算法标示机车位置，不能精确定位。2．2GPS或北斗差分定位技术与WIFI定位技术结合实现机车位置追踪方案2．2．1方案简述本方案由机车

7、识别标签(定位终端)、GPS或北斗差分基站、无线传输基站、以及后台服务器等硬件构成，位置追踪采用空旷地带GPS或北斗差分的定位方式与库内Wifi定位方式相结合的方式。利用这两种定位方式的结合，可以对机车从入段咽喉至出段过程进行实时跟踪。由于GPS或北斗卫星定位精度不足以解决相邻股道机车混识别的问题，采用单基站差分技术提高定位精度，在库内作业时，采用WIFI定位技术，实现位置追踪。此方案在太原机务段北区整备场通