论文部分内容阅读
随着铁路编组站信息化建设的发展,对编组站调车机车的实时跟踪定位,不但能为编组站调度决策管理提供支持,而且能为现场施工作业人员提供安全防护信息。同时也提高了调车机车对不可预见情况的反应,从而大大提高了编组站的调车自动化水平和解编能力,有力保障编组站调车运输的安全,对铁路运输具有重大意义。然而目前我国的半自动化编组站通过轨道电路估计调车机车的大致位置,现有的自动化编组站也只能通过调车进路或单机走行进路计划的执行反馈跟踪其位置,做不到实时跟踪与精确定位。
本文提出了一种射频识别技术(RFID—Radio Frequency Identification)和差分全球定位系统(DGPS-Difference Global Positioning System)的调车机车跟踪与定位系统,用以实时、精确、高效的确定调车机车在线路上的精确位置和运行轨迹,结合地理信息系统(GIS-Geographic Information System)在综合站场表示图上展现出来,为编组站调度系统提供数据决策支持。本文采用的超高频段的射频识别系统(RFID),使用铁路专用的RFID无线识别阅读器,能识别0～6m的物体,可靠性高,误读率几乎为零,能满足铁路方面将阅读器固定在轨上或机车上的要求,适用于编组站的复杂环境。系统的工作原理:将无源电子标签每隔两根枕木依次固定安放在枕木上,标签阅读器及通讯设备安装于机车上,并联至车载控制处理器。当机车通过一枚电子标签时,车载阅读器读取标签内存储的精确位置信息数据。系统设计除利用RFID定位模块获取当前位置信息外,还配置了通用分组无线服务(GPRS-General Packet Radio Service)通信模块,以便实时采集和发送所需数据,实现与编组站车站信息处理服务器的实时通信,进而实现精确定位。系统采用ARM9嵌入式处理器作为车载信息控制处理设备控制各个功能模块的运行。当RFID设备故障时,启用DGPS定位的备用方案,用DGPS结合轨道电路实现跟踪定位。
本文以RFID和DGPS技术为基础,对系统硬件进行了构筑和选型,对系统软件算法进行适当的改进,使该系统更适用于铁路编组站的应用。系统根据调车机车位置坐标信息的连续变化,通过与铁路GIS的匹配处理实现了对编组站调车机车的跟踪定位(RFID技术精度为1m,DGPS技术精度为3m),改变了目前调度人员只能大概确定调车机车所处轨道位置的情况,通过仿真测试能使调车机车在站场图中连续的显示其运行状态,具有一定的实用价值。