李 星

（呼和浩特鐵路局科研所 工程師 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010031）

我們研發(fā)的鐵路貨車占用時間統(tǒng)計系統(tǒng)（以下簡稱統(tǒng)計系統(tǒng)）對提高鐵路車輛、集裝箱的使用率利用率及運輸管理水平有積極作用。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)國鐵貨車進(jìn)出企業(yè)專用線時間的自動采集和存儲，為鐵路運輸管理部門提供車次、車號、車種、出入時間、延時占用費等基礎(chǔ)信息和國鐵貨車使用費的自動清算；可代替人工記錄貨車車號和進(jìn)出站點時間的工作方式，保證數(shù)據(jù)及時性、準(zhǔn)確性和連貫性，并提高貨車交接作業(yè)效率，減輕作業(yè)人員勞動強(qiáng)度，提升鐵路運輸信息化、管理智能化水平。

1 統(tǒng)計系統(tǒng)簡介

1.1 系統(tǒng)硬件組成鐵路貨車占用時間統(tǒng)計系統(tǒng)硬件采用國際先進(jìn)的微波反射調(diào)制技術(shù)、變型FSK編碼技術(shù)，與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌，將記軸、計輛、測速、測距等技術(shù)與車號自動識別技術(shù)相結(jié)合，可向下層軟件應(yīng)用系統(tǒng)提供車輛數(shù)、車種、車型、車號、出入廠區(qū)時間等基本統(tǒng)計信息。該硬件系統(tǒng)由以下硬件部分組成：車輛標(biāo)簽、地面AEI設(shè)備、車站CPS設(shè)備等部分組成（見圖1）。其中：

1）車輛標(biāo)簽作為車輛的主要配件，內(nèi)部存儲器中存有車號信息及車輛的技術(shù)參數(shù)信息。標(biāo)簽安裝在被識別車輛的底部中梁上，每輛車安裝一個標(biāo)簽。

2）地面AEI設(shè)備主要由室外的車輪傳感器、地面天線和室內(nèi)的RF射頻裝置、讀出主機(jī)、電源防雷、通訊及信號防雷等部分構(gòu)成。地面AEI設(shè)備安裝在鐵路干線運行區(qū)間站，局、專用線交界口，編組站等處。實時準(zhǔn)確地完成對列車及車輛標(biāo)簽信息的采集，并將采集的信息進(jìn)行處理，通過鐵路局域網(wǎng)專線傳至車站CPS設(shè)備。

3）CPS管理設(shè)備安裝在局、專用線交界口，編組站，大小貨站主機(jī)房，完成AEI采集數(shù)據(jù)的處理，并發(fā)布本貨場國鐵貨車占用時間統(tǒng)計系統(tǒng)網(wǎng)頁，供在同一網(wǎng)絡(luò)中的其他客戶端登錄、查詢。

圖1統(tǒng)計系統(tǒng)硬件組成

1.2 軟件系統(tǒng)組成鐵路貨車占用時間統(tǒng)計系統(tǒng)軟件部分主要由兩大部分組成：

1）車號報文上傳處理軟件：主要用于實時處理由車號識別系統(tǒng)識別貨車車號后生成的報文，將報文以文本形式通過鐵路專用網(wǎng)絡(luò)傳輸至各貨場交接口。

2）鐵路貨車占用時間統(tǒng)計系統(tǒng)軟件：將上傳的貨車報文信息利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)計，利用ASP.NET技術(shù)設(shè)計相關(guān)查詢網(wǎng)頁，從而實現(xiàn)各車次國鐵貨車占用時間信息的實時查詢。同時還為人工作業(yè)場景提供了客戶端程序，便于現(xiàn)場作業(yè)人員進(jìn)行制票、補(bǔ)錄車號等工作，并可以根據(jù)實際交接情況臨時修改貨車停時，增加了系統(tǒng)使用的靈活性。

1.3 統(tǒng)計系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)統(tǒng)計系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2統(tǒng)計系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸拓?fù)鋱D

貨車占用時間統(tǒng)計系統(tǒng)的信息傳輸主要利用光纖傳輸實現(xiàn)，該方式不但克服了串行通信距離短的缺點，而且保證了鐵路貨車車號數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和高效性。多個地面AEI主機(jī)可以分別將車號信息通過不同的串行接口向串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器發(fā)送，串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器通過光纖收發(fā)器進(jìn)行串口數(shù)據(jù)與光纖數(shù)據(jù)的相互轉(zhuǎn)換，在CPS車號識別系統(tǒng)上位機(jī)一端，對車號數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，為下層軟件應(yīng)用系統(tǒng)提供貨車車號報文信息。

2 統(tǒng)計系統(tǒng)總體設(shè)計方案

以A貨運現(xiàn)場為例：在A站南場（入口）與企業(yè)鐵路的交接口處埋設(shè)車號接收器及磁鋼，在臨線的機(jī)房中放置車號識別服務(wù)器，車號信息通過局域網(wǎng)上傳至A站主服務(wù)器中。在A站零場（出口）利用既有設(shè)備（車號接收器、磁鋼、車號采集儀）通過局域網(wǎng)將車號信息傳輸至A站主服務(wù)器。在現(xiàn)場用兩臺PC機(jī)（接入鐵路局專用局域網(wǎng)）作為客戶端，通過安裝鐵路貨車占用時間統(tǒng)計系統(tǒng)客戶端軟件，可完成查詢、制票、補(bǔ)錄、貨票交接等作業(yè)項目。

圖3統(tǒng)計系統(tǒng)實際應(yīng)用示例

3 軟件系統(tǒng)設(shè)計

鐵路貨車占用時間統(tǒng)計系統(tǒng)核心功能是自動采集貨車車號等基礎(chǔ)信息并生成數(shù)據(jù)報文，經(jīng)過系統(tǒng)處理后將車號信息存入數(shù)據(jù)庫并計算停時和費用；考慮現(xiàn)場作業(yè)情況復(fù)雜，本系統(tǒng)提供客戶端手動錄入和確認(rèn)功能；此外還提供web端查詢界面，查詢車輛進(jìn)出專用線明細(xì)和統(tǒng)計情況。該軟件系統(tǒng)主要包括四個模塊：車號識別模塊、后臺處理模塊、客戶端模塊和web端查詢模塊。

3.1 車號識別系統(tǒng)上位機(jī)軟件系統(tǒng)設(shè)計車號識別系統(tǒng)上位機(jī)軟件在整個貨車占用時間統(tǒng)計系統(tǒng)中是最重要的一個模塊，負(fù)責(zé)處理貨車車號信息，同時完成車輛行駛方向判斷、車輛數(shù)統(tǒng)計、車型、車種識別等基本功能，在生成貨車車號信息報文之后，通過FTP形式將報文傳輸至貨車占用時間統(tǒng)計系統(tǒng)主服務(wù)器。

貨運現(xiàn)場行車情況較為復(fù)雜，在設(shè)計車號識別模塊軟件的時候，需要重新考慮車輛行駛方向判別算法、車號數(shù)據(jù)采集的方式以及報文形成發(fā)送的邏輯。通過重新設(shè)計模塊代碼，能夠使包頭北站貨車占用時間統(tǒng)計系統(tǒng)更加精確地統(tǒng)計貨車信息。1.串行通信設(shè)置：實現(xiàn)打開串口，設(shè)置默認(rèn)串口波特率（19200bit/S）。自動檢測下位機(jī)串行通信波特率的功能，使上位機(jī)的波特率自動與之匹配；2.車號信息解碼：程序根據(jù)下位機(jī)與上位機(jī)串行通信協(xié)議，通過識別車號信息的報頭與報尾標(biāo)示符，按固定序列提取車號信息；3.調(diào)車作業(yè)判向計輛：解決車輛在地面車號識別系統(tǒng)往復(fù)運動造成的各種問題；4.報文生成：該模塊主要功能是生成車號報文，log日志，串口車號信息（SeralData），生成經(jīng)處理的具有特定格式的車號報文；5.FTP上傳：將生成的車號報文通過FTP形式上傳到不同IP地址的服務(wù)器中。

圖4 車號識別系統(tǒng)上位機(jī)程序流程圖

3.2 統(tǒng)計系統(tǒng)后臺及web程序設(shè)計 鐵路貨車占用時間統(tǒng)計系統(tǒng)后臺程序主要功能是將經(jīng)過鐵路專用局域網(wǎng)傳輸?shù)能囂枅笪男畔⑦M(jìn)行處理，錄入到數(shù)據(jù)庫中，并通過比對、計算、統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫中原有車號信息，從而統(tǒng)計出國鐵貨車占用時間等信息，后臺程序?qū)⑸鲜鲂畔⒅匦聦懭霐?shù)據(jù)庫。

鐵路貨車占用時間統(tǒng)計系統(tǒng)web程序設(shè)計，是將數(shù)據(jù)庫中的車輛數(shù)據(jù)信息通過網(wǎng)頁形式展示出來，便于現(xiàn)場作業(yè)人員查詢、登記，提高貨車交接作業(yè)效率，減輕作業(yè)人員的勞動強(qiáng)度。同時提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)統(tǒng)計能力，高效整合整個貨場車輛停留信息，為運輸部門優(yōu)化運輸方案提供數(shù)據(jù)支持。貨車占用時間統(tǒng)計系統(tǒng)WEB端分類統(tǒng)計界面見圖5。

圖5貨車占用時間統(tǒng)計系統(tǒng)WEB端分類統(tǒng)計界面

4 實際應(yīng)用

在呼和浩特鐵路局管內(nèi)的包滿合資鐵路和包鋼專用線交界口，各安轉(zhuǎn)了一套鐵路貨車占用時間統(tǒng)計系統(tǒng)，采用自動統(tǒng)計與人工輔助統(tǒng)計兩種模式統(tǒng)計貨車占用時間，實現(xiàn)了及時處理和分析貨車進(jìn)出企業(yè)專用鐵路的相關(guān)數(shù)據(jù)，促進(jìn)了鐵路部門與路外企業(yè)經(jīng)濟(jì)核算的正規(guī)化和現(xiàn)代化。通過近一年的試運行，系統(tǒng)統(tǒng)計數(shù)據(jù)與現(xiàn)場作業(yè)人員統(tǒng)計數(shù)據(jù)基本吻合，該系統(tǒng)現(xiàn)已在包滿合資鐵路交界口正式投入使用，系統(tǒng)功能穩(wěn)定、統(tǒng)計數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，極大地減輕了現(xiàn)場作業(yè)人員工作負(fù)擔(dān)，不但增加了相關(guān)運輸費用核算的準(zhǔn)確性，而且為鐵路運力的科學(xué)決策提供了可靠依據(jù)。

5 結(jié)束語

鐵路貨車占用時間統(tǒng)計系統(tǒng)自投入正式使用以來，運行穩(wěn)定可靠、達(dá)到了設(shè)計要求，并在貨運現(xiàn)場得到了良好的反饋。通過在貨運交界口安裝該系統(tǒng)，可以對國鐵貨車進(jìn)出企業(yè)專用線或?qū)Ｓ描F路情況進(jìn)行實時監(jiān)控，為核收相關(guān)貨車使用費用提供合理依據(jù)，提高了管理國鐵貨車的自動化、信息化程度，具有廣泛的應(yīng)用前景。

［1］王永在;淺談壓縮貨車周轉(zhuǎn)時間提高運輸效率［J］;科技創(chuàng)業(yè)月刊;2010年11期

［2］張雅凈;壓縮貨車周轉(zhuǎn)時間的途徑與分析［J］;科技資訊;2009年23期

［3］蒙全芳,潘俊杰;鐵路運輸貨車周轉(zhuǎn)時間計算方法的探討［J］;甘肅科技;2005年07期

［4］車魯剛、白煜坤;分界站運轉(zhuǎn)貨車統(tǒng)計系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用［J］鐵道運輸與經(jīng)濟(jì);2005年02期

［5］武漢鐵路局供稿;鐵路專用線貨車動態(tài)跟蹤管理系統(tǒng)［J］中國鐵路;2007年02期