魯志勇　宋西彬

【摘 要】機(jī)車、車輛跟蹤定位系統(tǒng)是邯鋼大物流優(yōu)化戰(zhàn)略的重要組成部分。為鐵路物流管控及調(diào)度作業(yè)系統(tǒng)提供基礎(chǔ)設(shè)施，可以隨時(shí)掌握全廠運(yùn)輸機(jī)車運(yùn)用狀態(tài)、貨物位移狀態(tài)、鐵路信號(hào)狀態(tài)、進(jìn)路開(kāi)放、作業(yè)回放等情況，優(yōu)化物流調(diào)度和行車調(diào)度作業(yè)，安排協(xié)調(diào)各站區(qū)的機(jī)車作業(yè)，實(shí)現(xiàn)站區(qū)機(jī)車運(yùn)能的互補(bǔ)，提高機(jī)車作業(yè)效率，減少機(jī)車運(yùn)用臺(tái)數(shù)，減少事故的發(fā)生，保證運(yùn)輸安全生產(chǎn)，降低運(yùn)輸成本。

【關(guān)鍵詞】物流跟蹤；GPS；鐵路調(diào)度作業(yè)系統(tǒng)

0.前言

鐵路物流機(jī)車實(shí)時(shí)跟蹤定位系統(tǒng)建立與實(shí)施過(guò)程。

通過(guò)建立全廠準(zhǔn)確坐標(biāo)位置數(shù)據(jù)的地理信息系統(tǒng)，以及建立各機(jī)車坐標(biāo)位置、速度、方向的數(shù)據(jù)庫(kù)，結(jié)合物流跟蹤系統(tǒng)和調(diào)度監(jiān)督系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)形成一套完整的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。以各種方式查詢、分析、回放等處理，最后以圖形化的方式顯示在大屏幕上，以及各使用人員的終端電腦上。這樣就可以方便的建立最優(yōu)的調(diào)度方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)全廠機(jī)車、車輛的實(shí)時(shí)監(jiān)控和可視化調(diào)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)輸部整個(gè)物流信息進(jìn)行有效的管理。

1.具體實(shí)施的方案

（1）通過(guò)選擇合適的地點(diǎn)建立衛(wèi)星定位基準(zhǔn)站，對(duì)各站場(chǎng)、軌道、道岔、信號(hào)及各生產(chǎn)車間、中心庫(kù)、翻車機(jī)、計(jì)量秤、編組站，原料站，計(jì)量點(diǎn)進(jìn)行測(cè)繪，繪制邯鋼鐵路GIS地圖，建立鐵路地理數(shù)據(jù)庫(kù)，并且加以地圖分層，將上述信息，按實(shí)際位置顯示在大屏幕上和管理調(diào)度人員電腦終端上，即點(diǎn)即看，也可分層重點(diǎn)顯示（如：僅顯示鐵路、計(jì)量點(diǎn)等）。

（2）采用高精度GPS接收天線以及移動(dòng)設(shè)備、控制設(shè)備，組成機(jī)車定位系統(tǒng)，并考慮機(jī)車在廠房、庫(kù)房時(shí)的定位計(jì)算，將機(jī)車的位置、時(shí)間、運(yùn)行方向和速度，以及機(jī)車、車輛數(shù)量，貨物數(shù)據(jù)（需要與鐵路調(diào)度作業(yè)系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)）發(fā)至控制中心、并送往一切需要的地方。

（3）通過(guò)數(shù)據(jù)處理計(jì)算和可視化顯示操作進(jìn)行必要的計(jì)算、接收、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)、數(shù)據(jù)查詢、維護(hù)、存檔及顯示。

（4）通過(guò)與鐵路物流管控系統(tǒng)、鐵路調(diào)度作業(yè)系統(tǒng)、微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)、無(wú)線傳輸系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)物流信息流的統(tǒng)一，直觀看到機(jī)車貨物狀態(tài)，空重狀態(tài)，掛接的車輛數(shù)，鐵路信號(hào)狀態(tài)，進(jìn)路開(kāi)放情況。

（5）結(jié)合無(wú)線數(shù)傳技術(shù)和機(jī)車實(shí)時(shí)清溝，當(dāng)清溝指令發(fā)出后，機(jī)車和車輛脫離，車輛定位，當(dāng)車輛離開(kāi)機(jī)車后，車輛在站場(chǎng)的現(xiàn)車位置和擺放仍然能夠在電子地圖上顯示。這樣各級(jí)調(diào)度和生產(chǎn)指揮人員可以掌握車輛的動(dòng)態(tài)信息。

（6）對(duì)全部機(jī)車作業(yè)過(guò)程進(jìn)行回放并對(duì)每臺(tái)作業(yè)機(jī)車的作業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，從中可發(fā)現(xiàn)機(jī)車作業(yè)過(guò)程中不合理的部分，從而改進(jìn)各臺(tái)機(jī)車作業(yè)方案，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化行車組織的目的。

（7）結(jié)合鐵路信號(hào)系統(tǒng)將鐵路信號(hào)燈狀態(tài)、道岔轉(zhuǎn)向和進(jìn)路開(kāi)放情況，在電子的圖上顯示。使調(diào)度人員除了掌握機(jī)車車輛的運(yùn)行情況外，還可以全面掌握軌道進(jìn)路和信號(hào)狀態(tài)，對(duì)防止安全事故，合理調(diào)度軌道線路資源，提高整體運(yùn)輸效率。

2.系統(tǒng)的主要構(gòu)成

系統(tǒng)主要由差分基準(zhǔn)站、串口服務(wù)器、中心定位服務(wù)器、數(shù)傳中心、機(jī)車車載單元構(gòu)成如下圖。

3.開(kāi)發(fā)解決的主要技術(shù)問(wèn)題

（1）鐵路物流機(jī)車、車輛實(shí)時(shí)跟蹤定位系統(tǒng)與汽車衛(wèi)星定位系統(tǒng)在定位精度上要求不同。汽車衛(wèi)星定位系統(tǒng)定位精度一般在5～50米范圍，普通的衛(wèi)星定位接收設(shè)備即可滿足要求。鐵路機(jī)車因?yàn)殍F路股道之間的并行，最近距離不超過(guò)2米，同時(shí)股道轉(zhuǎn)折，信號(hào)燈密集，機(jī)車掛有許多車輛，要想分辨出股道，定位必須在1米以內(nèi)，對(duì)定位速度也有要求，為了滿足實(shí)時(shí)性要求必須在1秒內(nèi)迅速定位。采用高精度接收機(jī)，滿足精度和速度的要求，同時(shí)在技術(shù)上我們采用偽距差分或相位差分的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)精確快速定位，這在冶金鐵路系統(tǒng)應(yīng)用是一個(gè)創(chuàng)新。

（2）解決在機(jī)車車輛定位系統(tǒng)中，在庫(kù)區(qū)、廠房和有遮擋區(qū)域因?yàn)槭詹坏叫l(wèi)星而無(wú)法定位的問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)在任何區(qū)域都能夠連續(xù)定位。以便及時(shí)掌控機(jī)車、車輛、貨物在廠內(nèi)的動(dòng)態(tài)分布。提高調(diào)度管理水平和作業(yè)效率，把無(wú)效行車減至最小。在機(jī)車、車輛跟蹤定位系統(tǒng)中，在無(wú)遮擋區(qū)域利用GPS衛(wèi)星定位可以很好的解決定位的問(wèn)題。但在庫(kù)區(qū)、廠房和有遮擋區(qū)域因?yàn)槭詹坏叫l(wèi)星，這時(shí)GPS沒(méi)有定位信號(hào)，所以無(wú)法實(shí)現(xiàn)定位。

利用慣導(dǎo)技術(shù)和機(jī)車速度脈沖電路信號(hào)采樣，結(jié)合組合定位算法，解決連續(xù)定位的問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)機(jī)車、車輛貨物的動(dòng)態(tài)定位及站場(chǎng)分布功能。

（3）不但有機(jī)車的位置定位和跟蹤，同時(shí)還要有車輛的位置定位和跟蹤，當(dāng)機(jī)車移動(dòng)時(shí)車輛跟著機(jī)車在電子地圖上一同移動(dòng)。實(shí)現(xiàn)車輛定位和跟蹤必須結(jié)合物流跟蹤管理信息系統(tǒng)完成車輛的位置定位，在電子地圖上，當(dāng)鼠標(biāo)點(diǎn)機(jī)車時(shí)整列機(jī)車的信息（機(jī)車型號(hào)、車輛數(shù)輛、車號(hào)等）全部顯示，當(dāng)鼠標(biāo)點(diǎn)車輛時(shí)該車輛的信息（包括：車型、車號(hào)、貨物品名、裝卸狀態(tài)等）全部顯示。這樣調(diào)度人員除了可以看到各機(jī)車的位置、速度等信息，同時(shí)還可以直觀的了解機(jī)車車輛裝載的貨物、空重狀態(tài)、掛接的車輛數(shù)等。

（4）與鐵路物流信息系統(tǒng)、鐵路信號(hào)調(diào)度監(jiān)督系統(tǒng)、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)接口，整合系統(tǒng)資源，將所有有效數(shù)據(jù)進(jìn)行信息流和物流的整合。這在整個(gè)冶金系統(tǒng)物流管理中同樣是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點(diǎn)。

4.系統(tǒng)實(shí)施后的效果

4.1加大了作業(yè)機(jī)車的監(jiān)控力度

鐵路物流機(jī)車、車輛實(shí)時(shí)跟蹤定位系統(tǒng)投入使用后，給各站行車調(diào)度（區(qū)調(diào)）提供了全時(shí)域，全天候，連續(xù)的所管轄區(qū)域內(nèi)機(jī)車的位置，速度等數(shù)據(jù)，使行車調(diào)度隨時(shí)掌握了各臺(tái)機(jī)車的作業(yè)進(jìn)度，能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地監(jiān)控每臺(tái)機(jī)車的作業(yè)，從而提高了鐵路運(yùn)輸保產(chǎn)的能力。

4.2提高了鐵路限制咽喉的通過(guò)能力

鐵路物流機(jī)車、車輛實(shí)時(shí)跟蹤定位系統(tǒng)提供了每臺(tái)作業(yè)機(jī)車的準(zhǔn)確位置，運(yùn)行速度等信息，使行車調(diào)度隨時(shí)了解到每臺(tái)機(jī)車的作業(yè)進(jìn)度，這樣行車調(diào)度就可以有條不紊地安排每臺(tái)機(jī)車通過(guò)限制咽喉，從而大大降低了作業(yè)機(jī)車排隊(duì)等待通過(guò)限制咽喉的可能，提高了限制咽喉的通過(guò)能力。

4.3提高機(jī)車的作業(yè)效率，減少機(jī)車使用臺(tái)數(shù)，降低運(yùn)輸成本

鐵路物流機(jī)車、車輛實(shí)時(shí)跟蹤定位系統(tǒng)，給我們提供了一種嶄新的工作平臺(tái)，通過(guò)此平臺(tái)，鐵路行車總調(diào)拓寬了監(jiān)控范圍，可俯視作業(yè)機(jī)車全局，站在全局的角度，指揮各站行車調(diào)度，這樣就使全部運(yùn)輸機(jī)車都有效地運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)，達(dá)到對(duì)全部應(yīng)用機(jī)車的作業(yè)實(shí)施監(jiān)控的目的，打破了各站區(qū)保護(hù)和本位主義的束縛。另外調(diào)度中心與機(jī)車實(shí)現(xiàn)了調(diào)度指令的無(wú)線數(shù)傳，兩者結(jié)合大幅度提高了機(jī)車的作業(yè)效率。

5.結(jié)束語(yǔ)

實(shí)現(xiàn)“鐵路物流機(jī)車、車輛實(shí)時(shí)跟蹤定位系統(tǒng)”后，鐵路運(yùn)輸?shù)墓芾韺哟紊系揭粋€(gè)新的水平，實(shí)現(xiàn)了鐵路運(yùn)輸調(diào)度作業(yè)的可視化調(diào)度，鐵路運(yùn)輸可視化調(diào)度的實(shí)現(xiàn)，帶來(lái)的是運(yùn)輸生產(chǎn)效率與效益的提高，使調(diào)度指揮系統(tǒng)信息能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地展現(xiàn)，為保證行車安全、提高調(diào)度水平、實(shí)現(xiàn)透明指揮提供了有力保證。