CN104477214A - 一种基于智能电子终端的列车长度和车辆信息自动识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于智能电子终端的列车长度和车辆信息自动识别方法，包括安装在机车上的信息读写装置、车厢智能终端、车辆数据信息记录与显示装置、天线等。机车信息读写装置与车辆信息显示装置连接，安装在机车驾驶室内，当机车与车厢连挂时，机车信息读写装置可自动读取到每节车厢的智能终端数据信息，并可就地存储或通过串口通信传输到显示装置或其它设备。在机车前后两端和车厢前后两端分别安装智能终端，前车厢后端的智能终端与后车厢前端的智能终端以固定通信频率实现短距离通信，确认两车厢之间的连挂关系，自动记录相邻车厢的连挂信息，机车数据读写器自动读取车厢连挂信息，并根据车厢号所对应的属性，自动计算出列车的总长度。

Description

一种基于智能电子终端的列车长度和车辆信息自动识别方法

技术领域

本发明涉及一种铁路运输信息管理的辅助系统，尤其涉及一种基于智能电子终端的列车长度和车辆信息自动识别系统和方法。

背景技术

列车的长度和列车每节车厢的动态信息，在铁路运输安全管理、效率优化和精确调度等方面，都有着至关重要的作用。目前的铁路运营管理环境，虽然已装备多项设备和系统，对铁路运输管理也可以起到一定的保障作用，但对于列车本身拖挂信息、列车的长度甚至列车位置的跟踪，只能通过人工计数、地面车号识别等达到区域定位或跟踪，而且由于地面设备部署环境复杂、设备部署量巨大，难免会发生运输车辆信息丢失的状况，而且，在目前的铁路运输管理体系中，机务管理、车务管理及其它专业性管理部分的业务分工过细，很难实现铁路列车机车和车辆信息的统一，机车对所连挂车辆信息自动识别和记录、并自动计算整列车长度的系统和方法，还末见相关应用。

如果能实现机车对所连挂车厢的自动识别，并通过机车对各车厢的运载信息进行精确的动态管理，让铁路运营管理者或机车司机任何时候都可以知道列车拖挂车厢的节数和长度，了解每节拖挂车厢的动态载运信息；如果通过列车长度的自动计算，结合我公司机车精确定位装置发明专利，将为解决铁路运输中列车运行的安全问题、运输效率管理问题、列车驾驶问题等提供一套管理方法，也将为铁路运输进入大数据自动管理时代提供一套全新的基础装备技术。

发明内容

本发明的目的是为解决铁路运输效率问题、安全问题提供一种铁路列车长度和车辆信息的自动识别系统和方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明由车辆信息读写装置、机车车辆信息显示装置、信息读写装置天线和安装在车厢（车皮）上的智能电子终端（智能电子标签）等硬件设备组成；同时包括内置于读写装置的车辆信息读写软件和列车长度计算软件。所述的信息读写装置安装在机车（火车头）上，通过机车电源供电；所述的车辆信息显示装置和信息读写装置天线与信息读写装置连接，用于完成对车辆信息的自动读写和显示，所述信息读写装置可以与其它外围设备（如机车平电脑）通讯；所述的智能终端分别安装在每节车厢首尾两端的不同位置，同一车厢的若干智能终端均可代表本车厢属性，但可以区分车厢头或车厢尾等不同位置；所述智能终端采用自带电池的有源智能电子标签，可以实现终端间的近距离握手通讯，并通过扩频方式实现与机车信息读写装置的远距离通讯。本方法通过管理平台或软件可以自动完成对所挂车厢的信息读写或管理，自动实现列车车长的计算并输出结果。

    本发明所述的铁路列车长度和车辆信息自动记录方式包括以下步骤：

（1）机车信息读写装置自动读取每节车厢的数据信息；

（2）智能终端自动通讯邻近的智能终端，确认车厢的连挂关系；

（3）机车信息读写装置可自动识别智能终端在车头或车尾的位置信息；

（4）机车信息读写装置读取各车厢及连挂信息，记录并计算列车长度。

本发明的有益效果在于：

机车信息读写装置读取到车厢两端的智能电子标签及连挂信息后，可以自动判别某车厢前后连挂的车辆号和车厢节数，并根据车厢号所对应的属性（如车厢类别），自动计算出列车的总长度。

本发明可实现机车推送或连挂作业时的列车长度和车辆信息的自动记录，可通过机车读写装置对智能终端的数据写入和读取，感知对应车厢的全部属性特征（如车长、车重、所载货物类别、货主姓名、运输目的地、计划中转地等），对实现列车运行的高精度定位、轨迹追踪、安全管理和铁路运输信息的高效管理，都将起到革命性的作用。

本发明的延伸，可通过在机车上安装列车长度和车辆信息的自动识别系统，结合我公司发明的机车精确定位装置，实现列车车辆及运载物的精确“点”定位；通过列车跟踪网络信息平台，可实现列车车辆运营调度的集中管理；通过列车的精确定位可实现列车运行的安全管理。

本发明可有效提升铁路运输安全监管能力、优化列车作业程序、提升铁路运营效率、提高列车运行的安全性，具有广泛的应用前景和推广价值。

附图说明

图1是本发明的硬件结构示意图，是机车读写装置与车辆智能终端；

图2是本发明的应用过程示意图，是机车作业的三种方式；

图3是本发明的工作原理示意图，是列车长度和车厢信息自动记录工作原理图。

具体实现方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

    如图1所示：本发明包括机车车辆信息读写装置、机车车辆信息显示装置、信息读写装置天线和安装在车厢（车皮）上的智能电子终端（智能电子标签）等硬件设备，机车车辆信息读写装置可将读取的车辆数据就地记录存储或通过通讯接口对其它系统提供数据，通讯接口设计为串行接口。

如图2所示：本发明所述的铁路列车长度和车辆信息自动记录方法，可以有效解决机车的牵引作业方式、推送作业方式或牵引与推送混合的作业方式。

如图3所示：本发明所述的铁路列车长度和车辆信息自动记录方法，具体实现包括以下步骤：

（1）当机车与车厢连挂时，机车信息读写装置可自动读取到每节车辆的智能终端（智能电子标签）的数据信息；

（2）分别安装在机车或车厢的前后两端的智能终端（智能电子标签），以固定通信频率实现与相邻车厢智能电子标签的短距离自主握手通信，一旦通信成功，则在智能电子标签本身记录两车厢的连挂关系；

（3）机车信息读写装置读取到各车厢的数据信息和相邻车厢的连挂信息后，自动记录并计算列车长度，通过串口通信传输到车辆数据显示装置或供其它设备调用；

（4）当信息读写装置读取到某一节车厢只在一端发生与邻近车厢智能电子标签的握手信息时（而另一端无握手信息），根据车厢智能电子标签的排列顺序就可判定此车厢是列车推送的最前一节还是拖挂的最后一节。

如图3所示：设定机车代号为G，机车智能终端（智能电子标签）G1、G2分别安装于机车的前后两端；设定与其连挂的车厢代号分别为A、B、C……，车厢智能终端（智能电子标签）A1、A2，B1、B2，C1、C2……分别安装于每节车厢的前后两端：

（1）机车连挂作业时，随着两车厢（或机车与车厢）之间的距离接近，两接近的智能电子标签可以自动实现近距离握手通信，我们设定智能终端之间以固定频率完成2～3米的短距离握手，以防止与隔壁股道的车厢智能电子标签产生误读，当两个电子标签握手成功，则自动记录代表两车厢的连挂信息；

（2）代表机车或各车厢的电子标签均会在接近2～3米的距离范围时，自动记忆对方为“有连挂”并将“有连挂”信息存储在各自电子标签内，如G2—A1、A2—B1、B2—C1……等，该电子标签信息连同连挂车厢的电子标签信息，都将在机车读写器“点名”时被读取；

（3）代表机车或各车厢的电子标签在2～3米内握手不到其它电子标签信息时，该电子标签信息连同“无连挂”车厢信息都将会在机车读写器“点名”时被读取，如G1、 C2电子标签等；

（4）根据机车数据读写器读取到的G2—A1、A2—B1、B2—C1……等“有连挂”电子标签和G1、C2等“无连挂”电子标签的信息和位置，结合电子标签所代表的机车或车厢号，系统软件自动判断出列车“牵引”或“拖挂”的车厢节数以及车厢排列顺序，同时计算出列车的长度。

由于我们采用的智能终端（智能电子标签）本身具备一定的信息存储、信息处理和相互通信的能力，有关车厢及运载物的更多的信息都可以通过类似的方式被机车信息读写装置全部读取，并通过系统平台传送给其它应用系统调用。反过来，系统也可以通过机车信息读写装置对列车连挂的每节车厢及其运载物信息进行实时的动态更新和管理。

通过这种方式，可以完成铁路运输大数据平台最前端动态信息数据的自动感知和检测，为实现铁路运输管理的高效率提供保障。这种实施方法，在目前国内铁路运输管理的应用中是独一无二的。

本系统和方法，经过测试，已经获得了完整的验证数据，能够实现列车长度的自动计算和本列车车辆信息的自动记录，结合我公司的机车精确定位发明专利，可以实现整列列车位置的精确定位，结合我公司的铁路列车精确定位与安全导航系统管理软件平台，可以实现列车及运载物的自动化信息管理、安全管理和智能调度管理。采用本发明，通过机车读取车辆及运载物信息的方式，可实现列车运载物的精确管理，达到机车、车辆、车载物三位一体的全自动跟踪，这在国内尚属首创。

以上描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定 。

Claims (5)

1.一种基于智能电子终端的列车长度和车辆信息自动识别方法，其特征在于，包括机车车辆信息读写装置、信息显示装置、信息读写装置天线和安装在车厢（车皮）上的智能电子终端（智能电子标签）等硬件设备，同时还包括了内置于读写装置的车辆信息读写软件和列车长度计算软件，其中，

所述机车车辆信息读写装置，安装在机车（火车头）上，用于完成对列车车辆信息的自动读写和列车长度计算，并输出结果传输给其它外围设备（如机车电脑）调用；

所述信息显示装置，用于完成对列车车辆信息的显示；

所属信息读写装置天线，用于连接信息读写装置，以增强通信信号，实现对智能电子终端（智能电子标签）的远距离通信；

所述智能电子标签，用于标识、存储机车或车厢信息，以不同ID号标示同一车厢的前后不同位置，通过终端间的短距离握手通信，自动判定车厢的连挂状态和方位；可记录车厢号、车厢长度、车厢重量、车载货物等与当车运输有关的信息，可存储至少256Bit数据信息量，可实现终端间固定频率通信和通过扩频方式实现与机车信息读写装置的远距离通信；

所述车辆信息读写软件，为内置于机车车辆信息读写装置的嵌入式软件，用于机车连挂作业时，自动读写机车、车辆及连挂信息；

所属列车长度计算软件，用于自动分析车辆属性并自动计算列车长度。

2.根据权利要求1所述的一种基于智能电子终端的列车长度和车辆信息自动识别方法，其特征是，所述智能终端具体包括：

电池供电单元，用于对智能电子终端完成数据采集、存储供电支持；

智能运算单元，用于对完成智能电子终端的数据信息计算和处理工作；

电子存储器单元，用于对读写器写入的数据和采集到的数据进行存储记录；

无线通信单元，用于智能电子终端之间和与读写装置之间的数据通信。

3.根据权利要求1所述的列车长度和车辆信息记录模块，其特征是，通过安装在机车上的信息读写装置，完成列车长度计算和车辆信息记录工作，具体包括：

智能终端信息读写单元，用于自动读写智能终端数据，动态管理连挂车厢智能终端信息，包括读取车辆基本数据（车长、车重、车号等）、写入车辆运载信息、清点车辆运载信息等；

无线通信单元，包含连接信息读写装置的无线单元，用于远距离写入或读取智能电子终端的数据；

车辆信息显示单元，用于显示信息读写装置读取到智能终端信息后，所输出的车辆长度、车厢节数及运载等信息；

车辆信息记录单元，用于将自动感应到的车辆智能终端信息，实时存储、记录在读写装置内，以向其它设备输出或供其它设备查询、调用。

4.如权利要求1所述的车辆信息自动识别方法，可以自动完成铁路运输以单列列车为单元的动态管理，结合我公司机车精确位置定位装置发明专利的应用，建立起基于位置服务的铁路货物运输大数据平台最前端的快速动态数据信息库。

5.一种如权利要求1所述的基于智能电子终端的列车长度和车辆信息自动记录方法，其特征在于，包括以下步骤；

步骤1：当机车与车厢连挂时，机车数据读写装置可自动读取到每节车辆的智能终端（智能电子标签）的数据信息；

步骤2：安装在机车或车厢前后两端的智能终端（智能电子标签），以固定通信频率实现与相邻车厢智能电子标签的短距离自主握手通信，一旦通信成功，则在智能电子标签本身记录两车厢的连挂关系；

步骤3：机车数据读写装置读取到各车厢的数据信息和相邻车厢的连挂信息后，自动记录并计算列车长度，通过串口通信传输到车辆数据显示装置或供其它设备调用；

步骤4：当数据读写装置读取到某节车厢只在一端发生与邻近车厢智能电子标签的握手信息时（而另一端无握手信息），根据车厢智能电子标签的排列顺序就可判定此车厢是列车推送的最前一节还是拖挂的最后一节；

步骤5：当完成了列车长度和车辆信息的自动识别，通过机车车辆信息的感知，自动完成以单列列车为单元的动态管理机制，建立起基于位置服务的铁路货物运输大数据平台最前端动态信息数据库。