基于射频识别和微机连锁的车辆位置动态监测方法及系统的制作方法

专利名称：基于射频识别和微机连锁的车辆位置动态监测方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明属于自动化技术领域，特别涉及一种基于射频识别和微机连 锁的车辆位置动态监测方法及系统。
背景技术：
在铁路线上，每天运行着很多各式各样的运输车辆，它们承担着大量 原料、燃料、半成品和产品的运输工作。为了在调度运输过程中及时的掌 握所有车辆的车号、状态和位置、时间等这些现用车辆的动态使用情况信 息及方便物流组织与管理，保证物流调配的合理性和准确性，需对运行在 铁路上的机车和载货车位置进行实时跟踪，对车辆编号等信息进行识别。 这就需要很多调度人员、车号人员在规定的时间内到现场对到达的车辆用 口念笔记的原始方式记录车号和顺序号， 一一核对现车的编组和货票，然 后通过电话、图表等简单工具人工抄摘向各级调度报告，这种以纸、笔和 电话收集来处理各种信息的方法占用了大量调度、车号员和统计人员相当 多的时间和精力，成本高并且效率低、差错率高。
鉴于上述人工监测存在的缺陷，目前某些企业已建设铁路运输车辆位
置监测系统并采用GPS+GIS方案，此方案涉及全球卫星定位系统即GPS 技术、数字无线扩频通信技术、地理信息系统GIS和计算机技术，系统结 构复杂，接口种类多，故障率高，价格昂贵，维护成本高，让大多数中小 钢铁企业望而却步。因此，寻找一种方便、实用、相对投入较少的铁水运输车辆位置的动 态监测方法已成为业内急需解决的问题。

发明内容
本发明要解决的技术问题进行铁路轨道车辆跟踪成本低并且效率高、 差错率低。
为解决上述技术问题，本发明的基于射频识别和微机连锁的车辆位置 动态监测方法，铁路轨道由多个段位、道岔、信号灯组成，道岔用于变更 相应段位连接关系， 一个段位一个时刻只能最多两个段位与其相连，在铁 路轨道某些段位上，设置有状态指示灯用以指示该段位是否允许通行，通 过微机连锁系统提供铁路轨道的段位信息及占位、道岔、状态指示灯信息; 运行在铁路轨道上的机车及载货车上各自安装有RFID标签，标签上有车号
标识、类别，在铁路轨道上设定的位置上分别安装RFID读卡器和天线，当 机车单车或带载货车在铁路轨道上行进经过RFID装置时候，记录此时RFID 所在段位上机车带载货车情况，在作为机车与载货车分离区的段位机车取 载货车或放载货车；其特征在于，包括以下步骤-
(1) 通过RFID读卡器读取行进在铁路轨道上的车辆的车号和类别；
(2) 接收微机连锁系统传来的铁路轨道的段位信息及占位、道岔、状 态指示灯信息，根据同一时刻的铁路占位、道岔及状态指示灯信息在操作 终端显示此时铁路轨道拓扑结构，并通过车辆跟综模拟算法，推定行车位 置和车号，根据推定的行车位置和车号，在操作终端上显示此时铁路轨道 拓扑结构上的行车位置和车号；
(3) 当上述机车经过一RFID读卡器，RFID读卡器读取该机车及所带载货车号；
(4)如果机车所带载货车车号同通过车辆跟综模拟算法推定的该机车 带载货车车号不同，则根据此机车前一次经过RFID读卡器所得到的确定的 机车和载货车信息以及得到该确定信息之后微机连锁系统传送的铁路轨道 段位信息及占位、道岔、状态指示灯信息记录，按照该车辆跟综模拟算法， 改变先前推算中机车与载货车在机车与载货车分离区取或是放的选择，重 新推算该机车所带载货车车号，直到重新推算的载货车车号同本次RFID读 取的载货车车号相同时，根据该重新推算过程中在机车与载货车分离区取 或是放的选择对操作终端画面进行强制刷新，并记录机车经过该RFID读卡 器时确定的机车和载货车信息；当根据RFID读卡器所在位置确定的行车在 铁路轨道拓扑结构上的位置同通过车辆跟综模拟算法推定的行车位置不同 时，根据由RFID读卡器所在位置确定的行车在铁路轨道拓扑结构上的位置
对操作终端画面进行强制刷新。
所述车辆跟综模拟算法可以为
(1)设定相关信息表， 机车信息表:包括机车编号、载货车、前一段位、当前段位、下一段
位；
载货车信息表包括载货车编号、机车、当前段位；
段位信息表包括段位编号、是否为机车分离区、占位状态、连锁解
锁状态、道岔1编号、道岔2编号、关联段位l编号、关联段位2编号、
状态指示灯编号及状态；
道岔信息表包括道岔编号、道岔正位反位状态、正位关联段位、反位关联段位；
状态指示灯信息表包括状态指示灯编号、指示灯状态、所在段位；
(2) 初始化段位信息表、道岔信息表、状态指示灯信息表； 当接收到铁路占位信号，判断同先前铁路占位信息是否一致，当有变
化时改变段位信息表的占位信息、连锁解锁信息；
当接收到道岔信号，判断同先前的道岔信息是否一致，当有变化时， 改变道岔信息表的道岔信息，并改变段位信息表的道岔编号信息，改变机 车信息表的下一段位信息。
当接收到指示灯信号，判断同先前的指示灯信息是否一致，当有变化 时，改变指示灯状态信息，并改变相应段位信息表的指示灯状态信息，改 变机车表的下一段位信息；
根据上述信息表的信息确定机车车号和行车位置；
(3) 推算载货车车号和行车位置，
a. 根据机车信息表判断机车的下一段位是否为机车与载货车分离区， 若是则进行步骤b;否则进行步骤d;
b. 根据机车信息表中的载货车信息及分离区载货车记录，确定机车取、 放载货车或经过；
c. 当机车取、放载货车时，修改机车信息表的载货车信息、载货车信 息表的机车信息，同时在分离区载货车记录中记录机车与载货车在分离区 的分离、结合及段位信息；
d. 根据机车信息表及载货车信息表记录机车及载货车运行轨迹。 为解决上述技术问题，本发明的基于射频识别和微机连锁的车辆位置动态监测系统采用的技术方案是，铁路轨道由多个段位组成，有多个道 岔用于变更相应段位连接关系，一个段位一个时刻只能最多两个段位与其 相连，在铁路轨道某些段位上，设置有状态指示灯用以指示该段位是否允 许通行，机车单车或带载货车在铁路轨道上行进，在作为机车与载货车分 离区的段位取载货车或放载货车；其特征在于，包括
RFID车辆自动识别系统，用于读取车辆信息并传输相应的信息；在 机车及载货车上各自安装有RFID标签定义车号、类别，在铁路轨道上设 定的位置分别安装RFID读卡器；
铁路微机连锁系统，用以提供铁路轨道的段位信息及占位、道岔、 状态指示灯信息；
服务器，接收微机连锁系统提供的铁路轨道的段位信息及占位、道岔、
状态指示灯信息及RFID车辆自动识别系统传来的各个检测点的RFID读 卡器检测到的车号、类别，并根据一机车前一次经过RFID读卡器所得到 的确定的机车和载货车信息，根据接收的铁路轨道的段位信息及占位、道 岔、状态指示灯信息，按照车辆跟综模拟算法推算机车及载货车的车号和 行车位置，根据同一时刻的铁路轨道的占位信息、道岔信息、状态指示灯 信息在操作终端显示铁路轨道的拓扑结构，根据推算的车号和行车位置在 操作终端显示车辆在铁路轨道的拓扑结构上的位置，当所述机车再次经过 一 RFID读卡器时，将推算的车号和行车位置同RFID读卡器所在位置及读 取的车号进行比较，如果机车所带载货车车号同通过车辆跟综模拟算法推 定的该机车带载货车车号不同，则根据前一次经过RFID读卡器所得到的 确定的机车和载货车信息以及得到该确定信息之后的铁路轨道的段位信息及占位、道岔、状态指示灯信息记录，按照该车辆跟综模拟算法，改变 先前推算中机车与载货车的取或是放的选择，重新推算该机车所带载货车 车号，直到重新推算的载货车车号同本次RFID读取的载货车车号相同时，
根据重新推算过程中机车与载货车的取或是放的选择对操作终端画面进
行强制刷新，并记录机车经过该RFID读卡器时确定的机车和载货车信息， 供下次推算使用；当根据本次RFID读卡器所在的位置确定的行车在铁路 轨道拓扑结构上的位置同通过车辆跟综模拟算法推定的行车位置不同时， 根据由本次RFID读卡器所在的位置确定的行车在铁路轨道拓扑结构上的 位置对操作终端画面进行强制刷新。
本发明的基于射频识别和微机连锁的车辆位置动态监测方法及系统， 通过在车辆上安装RFIDTAG(射频识别标签)，并在重要出入位置安装RFID 读卡器等车辆识别装置，在以网络通讯方式从铁路微机连锁系统获取铁路
区段占位和道岔状态等信号的基础上，根据车辆推定算法加上少量的 RFID读卡器实现车辆的车号识别和位置跟踪，让管控中心人员透过监控 计算机等操作终端能有效监控各作业车辆及希望追踪的工作区并记录相 关操作和日常维护基本信息，便于调度执行作业。采用该方法及系统进行 铁路轨道车辆跟踪成本低、效率高并且差错率低。


下面结合附图及具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。 图1是本发明的基于射频识别和微机连锁的车辆位置动态监测方法 的一实施方式流程图2是接收到占位信息时的推算流程图；图3是接收到道岔信息时的推算流程图； 图4是接收到指示灯信息时的推算流程图； 图5是推算载货车行车位置和车号流程图6是读取的RFID信号处理流程图。
具体实施例方式
本发明的基于射频识别和微机连锁的车辆位置动态监测系统的一实 施方式，铁路轨道由多个段位、道岔、信号灯组成，各段位有相互区别的 编号，有多个道岔用于变更相应段位连接关系，各道岔有相互区别的编号， 在铁路轨道某些段位上，设置有相互区别的编号的状态指示灯用以指示该 段位是否允许通行，运行在铁路轨道上的车辆包括机车和载货车，有相互 区别的编号。铁路微机连锁系统，采集铁路轨道的占位信息、道岔信息及 状态指示灯等信息，并根据占位等信息确定各段位的连锁解锁状态，当段 位为连锁状态时车辆可通行，当段位为解锁状态时，该段位不能通行，当 一段位上有车辆时，该段位有占位，道岔信息给出该道岔的正位关联段位、 反位关联段位及同关联段位的连接状态，状态指示灯信息给出该指示灯所
处的段位及该段位通行的状态； 一车辆自动识别系统，在运行在铁路轨道 上的车辆(包括机车和载货车)上各自安装有RFIDTAG(射频识别标签)， 射频识别标签中记载有该车辆的车号、类别(机车、载货车等)等信息， 在铁路轨道上选择一些特定段位设定RFID读卡器，使用开关机剪力传感 器来检测是否有车辆通过，从而使RFID读卡器工作读取RFID TAG信息； 在管控中心布置一台服务器，服务器上安装服务软件和数据库软件，接收 铁路微机连锁系统传来的铁路轨道的段位信息及占位信息、道岔信息、状20 态指示灯信息及车辆自动识别系统传来的各个检测点的RFID读卡器检测 到的车号、类别等数据，按照车辆跟综模拟算法推算机车及载货车的车号 和行车位置；所有处理信息和数据存储到数据库，操作终端上安装客户端 软件，显示车辆在铁路轨道上的行车轨迹。服务软件根据此机车前一次经
过RFID读卡器所得到的确定的机车和载货车信息，根据铁路微机连锁系 统传来的铁路轨道的段位信息及占位信息、道岔信息、状态指示灯信息， 按照车辆跟综模拟算法推算机车及载货车的车号和行车位置，根据同一时 刻的铁路轨道的占位信息、道岔信息、状态指示灯信息，操作终端显示铁 路轨道的拓扑结构，根据推算的车号和行车位置，操作终端显示车辆在铁 路轨道的拓扑结构上的位置。当所述机车再次经过一RFID读卡器时，将 推算的行车位置和车号同该RFID读卡器所在位置及读取的车号进行比 较，如果机车所带载货车车号同通过车辆跟综模拟算法推定的该机车带载 货车车号不同，则根据前一次经过RFID读卡器所得到的确定的机车和载 货车信息以及得到该确定信息之后的铁路轨道的段位信息及占位、道岔、 状态指示灯信息记录，按照该车辆跟综模拟算法，改变先前推算中机车与 载货车的取或是放的选择，重新推算该机车所带载货车车号，直到重新推 算的载货车车号同本次RFID读取的载货车车号相同时，根据重新推算过 程中机车与载货车的取或是放的选择对操作终端画面进行强制刷新，并记
录机车经过该RFID读卡器时确定的机车和载货车信息，供下次推算参考； 当根据本次RFID读卡器所在的位置确定的行车在铁路轨道拓扑结构上的 位置同通过车辆跟综模拟算法推定的行车位置不同时，根据由本次RFID 读卡器所在的位置确定的行车在铁路轨道拓扑结构上的位置对操作终端画面进行强制刷新，实现运行在铁路轨道上的车辆的车号识别和位置跟
踪o
本发明的基于射频识别和微机连锁的车辆位置动态监测系统的方法的 一实施方式如图l所示，包括以下步骤
1. 铁路轨道由多个段位组成，有多个道岔用于变更相应段位连接关 系， 一个段位一个时刻只能最多两个段位与其相连，在铁路轨道某些段位 上，设置有状态指示灯用以指示该段位是否允许通行；运行在铁路轨道上 的机车及载货车上各自安装有RFID TAG，定义车号、类别，在铁路轨道上 设定的位置安装RFID读卡器，载货车在机车的推或拉下在铁路轨道上行 进，在为机车与载货车分离区的段位取载货车或放载货车；
2. 某机车在铁路上行驶或载货车在机车的推拉下在铁路上行使，通过 RFID读卡器读取车号和类别；
3. 接收微机连锁系统传来的铁路轨道的段位信息及占位、道岔、状态 指示灯信息。无则继续在接收状态， 一旦与微机连锁系统的通讯中断，写入 异常信息记录(log)，同时在操作终端出现警示通知讯息；有则在操作终 端根据接收到的同一时刻的信息显示此时铁路轨道拓扑结构，并通过车辆 跟综模拟算法，推定行车位置和车号信息，根据推定的行车位置和车号信 息，操作终端显示此时铁路轨道拓扑结构上的行车位置和车号信息；
4. 行车过程中有无经过埋设的RFID天线，无则进行第3步；有则RFID读 卡器(AEI主机)经RFID天线读取RFID TAG内容资料，RFID读卡器将讯号 通过网络传送给管控中心的系统服务器；
5. 管控中心服务器有无收到RFID资料，无则继续在接收状态，若某一时间内，未收到任一行车RFID资料则主动发送讯息检测资料到RFID读卡 器，收集RFID读卡器主机是否有回应，若没有回应，写入Log做记录，管 控中心的操作终端出现警示通知讯息；有则读出RFID TAG资料，依据RFID读 卡器所在的位置资料确定行车在铁路轨道拓扑结构上的位置并比较车号；
6.推定的行车位置和车号信息与该车辆的前次RFID读卡器读取的车 号、类别、位置等行车信息进行比较，如果机车推拉的载货车车号变化， 根据前次RFID读卡器读取的车号、类别及前次RFID读卡器位置等信息的记
录等确定信息以及得到该确定信息后的铁路轨道的段位信息及占位、道岔、 状态指示灯信息记录重新推算载货车车号，改变先前推算中在分离区机车 与载货车的取或是放的选择，重新推算该机车所带载货车车号，直到重新 推算的载货车车号同本次RFID读卡器最新读取的载货车车号相同时，根据 重新推算过程中在机车与载货车分离区机车取或是放载货车的选择计算的 载货车行车结果对操作终端画面进行强制刷新，并记录机车经过该RFID读 卡器时确定的机车和载货车信息；当根据本次RFID读卡器所在的位置确定 的行车在铁路轨道拓扑结构上的位置同通过车辆跟综模拟算法推定的行车 位置不同时根据由本次RFID读卡器所在的位置确定的行车在铁路轨道拓扑
结构上的位置对操作终端画面进行强制刷新。 上述车辆跟综模拟算法的推算过程如下。 设定以下信息表，
机车信息表包括机车编号、推拉状态、载货车l、载货车2、前一 段位、当前段位、下一段位；
载货车信息表包括载货车编号、有无机车、机车编号、当前段位；段位信息表包括段位编号、长度、是否放有RFID装置、RFID编号、 是否为机车分离区、是否有占位、连锁解锁状态、道岔1编号、道岔2 编号、关联段位1编号、关联段位2编号、状态指示灯1编号及状态、状
态指示灯2编号及状态；
道岔信息表包括道岔编号、道岔正位反位状态、正位关联段位、反 位关联段位；
状态指示灯信息表包括状态指示灯编号、指示灯状态、所在段位； 段位占位及其相连段位占位信息表包括段位编号、占位情况、关联
段位1占位情况、关联段位2占位情况、关联段位3占位情况、关联段位
4占位情况；
机车历史记录信息表包括机车编号、拖拉状态、载货车l、载货车2、 段位信息、记录创建时间；
载货车历史记录信息表包括载货车编号、有无机车、当前段位、记 录创建时间；
记录RFID装置传输电文数据表包括电文号、接收结果、电文内容、 记录创建时间；
记录发送到服务器电文数据表包括发送到服务器的电文、发送结果、
电文内容、记录创建时间；
记录RFIDTAG对应车信息表包括设备编号、标签内容、设备状态； 异常信息记录表包括日志类别、错误级别、日志内容、记录创建时
间、处理任务名。
如图2所示，当接收到微机连锁系统的铁路占位信号，判断同上一次接收到的微机连锁系统的铁路占位信息是否一致，当有变化时改变段位信息 表的占位状态信息、连锁解锁信息。
如图3所示，当接收到微机连锁系统的道岔信号，判断同上一次接收到 的微机连锁系统的道岔信息是否一致，当有变化时，改变道岔信息表的道 岔正位反位状态信息，并改变段位信息表的道岔编号信息，改变机车表的 下一段位信息。
如图4所示，当接收到微机连锁系统的指示灯信号，判断同上一次接收 到的微机连锁系统的指示灯信息是否一致，当有变化时，改变指示灯状态 信息，并改变段位信息表的指示灯编号及状态信心，改变机车表的下一段 位信息。
根据机车信息表的信息即可确定机车行车位置和车号。 载货车行车位置和车号的推算流程如图5所示。
a. 根据机车信息表判断机车的下一段位是否为机车与载货车分离区，
若是则进入进行步骤b;否则进行步骤d;
b. 根据机车信息表中的载货车信息及分离区载货车信息记录，确定机 车取、放载货车或经过。如机车带载货车，则机车放载货车；如机车不带 载货车，分离区有载货车，则机车取载货车；如机车带载货车，分离区有 载货车，则机车放载货车；如机车不带载货车，分离区无载货车，则机车 经过；
c. 当机车取、放载货车时，修改机车信息表的载货车信息、载货车信 息表的机车信息，同时在分离区载货车记录中记录机车与载货车在分离区 的分离、结合及段位信息；d.根据机车信息表及载货车信息表记录机车及载货车运行轨迹。 读取的RFID信号处理流程如图6所示
a. 读取RFID信号；
b. 如果读取的RFID信号同上一次相同，则记录的机车及载货车信息同
上一次读取RFID信号时一致；否则进行步骤C;
c. 判断接收的信号是机车信号还是载货车信号，如果是机车信号进行 步骤d，如果是载货车信号进行步骤f;
d. 判断相同段位相邻的上次记录是机车信号还是载货车信号，如果是 机车信号则记录本次接收的机车信息，如果是载货车信号则进行步
骤e;
e. 判断相同段位相邻的记录时间间隔是否大于指定时间，如果是则记
录机车与前个载货车没有关系，记录本次接收的机车信息，如果否
则机车推前个载货车，记录本次接收的机车推前个载货车的信息；
f. 判断相同段位相邻的上次记录是机车信号还是载货车信号，如果是
机车信号则进行步骤g，如果是载货车信号则进行步骤h;
g. 判断相同段位相邻的记录时间间隔是否大于指定时间，如果是则记
录该载货车信息，否则记录前一机车拉该载货车信息；
h. 判断相同段位相邻的记录时间间隔是否大于指定时间，如果是则记
录该载货车被机车推信息，否则记录该载货车与前一载货车相连信 息。
通过上述流程，能够确定RFID读取的机车、载货车信息以及机车带载 货车的情况。一具体实施例如下
一钢铁厂从炼铁至炼钢须配置铁路线路来运输高炉铁水至炼钢铁水 倒罐站，铁路共有道岔44组，划分轨道区段90个。运输车辆有机车3 台、鱼雷罐车14台。铁路大致分为三个区域
1. 高炉区，含炉1至炉8线，以及空重车走行线、牵出线；
2. 炼钢区，含倒1线至倒4线，扒渣线，铸铁线及空重车走行线；
3. 车辆检修区，含冷却线、烘烤线、砌砖线、修理线、倒渣解体线。 为了保证管理部门及时、准确掌控鱼雷罐车和机车的位置信息，保
证铁水调度的合理性和正确性，需要对各鱼雷罐车和机车的位置进行跟 踪、对车号进行识别。为此，设置铁路微机连锁系统采集铁路轨道的段位 信息、占位信息、道岔信息及状态指示灯信息，在鱼雷罐车和机车上安装
RFIDTAG，并在高炉区、炼钢区、检修区等重要出入位置安装车辆识别装 置RFID读卡器及RFID天线与光纤网络电源，使用开关机剪力传感器来 检测是否有车辆通过，从而使RFID读卡器工作，读取RFID TAG信息， 铁路微机连锁系统采集的铁路轨道的段位信息、占位信息、道岔信息、状 态指示灯信息及RFID读卡器读取的车辆信息通过TCP/IP Socket电文网 络通讯方式传到管控中心的服务器，管控中心的服务器根据微机连锁系统 的铁路轨道段位信息及占位、道岔、状态指示灯等信息，实现鱼雷罐车和 机车的车号识别和位置跟踪。基本工作原理如下当安装有RFIDTAG的 机车或鱼雷罐车通过安装有RFID读卡器的铁路时，RFID TAG接收到RFID 读卡器发出的微波查询信号后，RFID TAG将反射回载有电子标签数据信 息的微波信号，反射回的微波信号经解调处理后，RFID读卡器再把读出信息通过光纤传送到位于管控中心的服务器进行处理，服务器就能识别当 前经过的机车和鱼雷罐车的车号、鱼雷罐车的数量、顺序号和行驶方向等。 另一方面服务器通过结合接收到的微机连锁系统传来的段位的连锁解锁 信息及占位以及道岔、指示灯等信息，根据车辆跟综模拟算法推算机车鱼 雷罐车的位置及车号，当机车或鱼雷罐车经过下一个读出点时进行再次的 校验，如果读出点确定的位置同推算的位置不同则按读出点确定的位置强 制刷新，如果读出点确定的鱼雷罐车的车号同推算的鱼雷罐车的车号不 同，则根据上一 RFID读卡器确定的机车及鱼雷罐车信息以及其后记录的 铁路轨道段位连锁解锁信息及占位、道岔、指示灯等信息记录，按车辆跟 综模拟算法，改变先前推算中机车与载货车在机车与载货车分离区取或是
放的选择重新推算，直到重新推算的载货车车号同本次RFID读取的载货
车车号相同时，根据该重新推算过程中在机车与载货车分离区取或是放的
选择对操作终端画面进行强制刷新，并记录机车经过该RFID读卡器时确 定的机车和载货车信息，供下次推算参考，从而可以达到机车及鱼雷罐车 的全程跟踪目的。本系统可以通过应用软件来显示实时监控信息，进行基 本信息维护、管理报表、査询打印、记录日常维护记录。
本发明的基于射频识别和微机连锁的车辆位置动态监测方法及系统， 通过在车辆上安装RFID TAG,并在重要出入位置安装RFID读卡器及RFID 天线等车辆识别装置，在以网络通讯方式从铁路微机连锁系统获取铁路区
段占位和道岔状态等信号的基础上，根据车辆推定算法加上少量的车辆识 别装置实现车辆的车号识别和位置跟踪，让管控中心人员透过监控计算机 等操作终端能有效监控各作业车辆及希望追踪的工作区并记录相关操作和日常维护基本信息，便于调度执行作业。采用该方法进行铁路轨道车辆 跟踪成本低、效率高并且差错率低。
权利要求
1、一种基于射频识别和微机连锁的车辆位置动态监测方法，铁路轨道由多个段位、道岔、信号灯组成，道岔用于变更相应段位连接关系，一个段位一个时刻只能最多两个段位与其相连，在铁路轨道某些段位上，设置有状态指示灯用以指示该段位是否允许通行，通过微机连锁系统提供铁路轨道的段位信息及占位、道岔、状态指示灯信息；运行在铁路轨道上的机车及载货车上各自安装有RFID标签，标签上有车号标识、类别，在铁路轨道上设定的位置上分别安装RFID读卡器和天线，当机车单车或带载货车在铁路轨道上行进经过RFID装置时候，记录此时RFID所在段位上机车带载货车情况，在作为机车与载货车分离区的段位机车取载货车或放载货车；其特征在于，包括以下步骤(1)通过RFID读卡器读取行进在铁路轨道上的车辆的车号和类别；(2)接收微机连锁系统传来的铁路轨道的段位信息及占位、道岔、状态指示灯信息，根据同一时刻的铁路占位、道岔及状态指示灯信息在操作终端显示此时铁路轨道拓扑结构，并通过车辆跟综模拟算法，推定行车位置和车号，根据推定的行车位置和车号，在操作终端上显示此时铁路轨道拓扑结构上的行车位置和车号；(3)当上述机车经过一RFID读卡器，RFID读卡器读取该机车及所带载货车号；(4)如果机车所带载货车车号同通过车辆跟综模拟算法推定的该机车带载货车车号不同，则根据此机车前一次经过RFID读卡器所得到的确定的机车和载货车信息以及得到该确定信息之后微机连锁系统传送的铁路轨道段位信息及占位、道岔、状态指示灯信息记录，按照该车辆跟综模拟算法，改变先前推算中机车与载货车在机车与载货车分离区取或是放的选择，重新推算该机车所带载货车车号，直到重新推算的载货车车号同本次RFID读取的载货车车号相同时，根据该重新推算过程中在机车与载货车分离区取或是放的选择对操作终端画面进行强制刷新，并记录机车经过该RFID读卡器时确定的机车和载货车信息；当根据RFID读卡器所在位置确定的行车在铁路轨道拓扑结构上的位置同通过车辆跟综模拟算法推定的行车位置不同时，根据由RFID读卡器所在位置确定的行车在铁路轨道拓扑结构上的位置对操作终端画面进行强制刷新。
2、根据权利要求l所述的基于射频识别和微机连锁的车辆位置动态监 测方法，其特征在于，所述车辆跟综模拟算法为(1) 设定相关信息表，机车信息表包括机车编号、载货车、前一段位、当前段位、下一段位；载货车信息表包括载货车编号、机车、当前段位；段位信息表包括段位编号、是否为机车分离区、占位状态、连锁解锁状态、道岔1编号、道岔2编号、关联段位l编号、关联段位2编号、 状态指示灯编号及状态；道岔信息表包括道岔编号、道岔正位反位状态、正位关联段位、反 位关联段位；状态指示灯信息表包括状态指示灯编号、指示灯状态、所在段位；(2) 初始化段位信息表、道岔信息表、状态指示灯信息表；当接收到铁路占位信号，判断同先前铁路占位信息是否一致，当有变 化时改变段位信息表的占位信息、连锁解锁信息；当接收到道岔信号，判断同先前的道岔信息是否一致，当有变化时， 改变道岔信息表的道岔信息，并改变段位信息表的道岔编号信息，改变机 车信息表的下一段位信息。当接收到指示灯信号，判断同先前的指示灯信息是否一致，当有变化 时，改变指示灯状态信息，并改变相应段位信息表的指示灯状态信息，改变机车表的下一段位信息；根据上述信息表的信息确定机车车号和行车位置； (3)推算载货车车号和行车位置，a. 根据机车信息表判断机车的下一段位是否为机车与载货车分离区， 若是则进行步骤b;否则进行步骤d;b. 根据机车信息表中的载货车信息及分离区载货车记录，确定机车取、放载货车或经过；c. 当机车取、放载货车时，修改机车信息表的载货车信息、载货车信 息表的机车信息，同时在分离区载货车记录中记录机车与载货车在分离区 的分离、结合及段位信息；d. 根据机车信息表及载货车信息表记录机车及载货车运行轨迹。
3、根据权利要求2所述的基于射频识别和微机连锁的车辆位置动态监 测方法，其特征在于，所述车辆跟综模拟算法推算载货车车号和行车位置 的步骤b中，如机车带载货车，则机车放载货车；如机车不带载货车，分离 区有载货车，则机车取载货车；如机车不带载货车，分离区无载货车，则机车经过。
4、 根据权利要求2所述的基于射频识别和微机连锁的车辆位置动态 监测方法，其特征在于，段位信息表还包括段位长度、是否放有RFID装 置、RFID编号。
5、 一种基于射频识别和微机连锁的车辆位置动态监测系统，铁路轨 道由多个段位组成，有多个道岔用于变更相应段位连接关系， 一个段位一 个时刻只能最多两个段位与其相连，在铁路轨道某些段位上，设置有状态 指示灯用以指示该段位是否允许通行，机车单车或带载货车在铁路轨道上 行进，在作为机车与载货车分离区的段位取载货车或放载货车；其特征在 于，包括RFID车辆自动识别系统，用于读取车辆信息并传输相应的信息；在 机车及载货牟上各自安装有RFID标签定义车号、类别，在铁路轨道上设 定的位置分别安装RFID读卡器；铁路微机连锁系统，用以提供铁路轨道的段位信息及占位、道岔、 状态指示灯信息；服务器，接收微机连锁系统提供的铁路轨道的段位信息及占位、道岔、 状态指示灯信息及RFID车辆自动识别系统传来的各个检测点的RFID读 卡器检测到的车号、类别，并根据一机车前一次经过RFID读卡器所得到 的确定的机车和载货车信息，根据接收的铁路轨道的段位信息及占位、道 岔、状态指示灯信息，按照车辆跟综模拟算法推算机车及载货车的车号和 行车位置，根据同一时刻的铁路轨道的占位信息、道岔信息、状态指示灯 信息在操作终端显示铁路轨道的拓扑结构，根据推算的车号和行车位置在操作终端显示车辆在铁路轨道的拓扑结构上的位置，当所述机车再次经过一 RFID读卡器时，将推算的车号和行车位置同RFID读卡器所在位置及读 取的车号进行比较，如果机车所带载货车车号同通过车辆跟综模拟算法推 定的该机车带载货车车号不同，则根据前一次经过RFID读卡器所得到的 确定的机车和载货车信息以及得到该确定信息之后的铁路轨道的段位信 息及占位、道岔、状态指示灯信息记录，按照该车辆跟综模拟算法，改变 先前推算中机车与载货车的取或是放的选择，重新推算该机车所带载货车 车号，直到重新推算的载货车车号同本次RFID读取的载货车车号相同时，根据重新推算过程中机车与载货车的取或是放的选择对操作终端画面进 行强制刷新，并记录机车经过该RFID读卡器时确定的机车和载货车信息， 供下次推算使用；当根据本次RFID读卡器所在的位置确定的行车在铁路 轨道拓扑结构上的位置同通过车辆跟综模拟算法推定的行车位置不同时， 根据由本次RFID读卡器所在的位置确定的行车在铁路轨道拓扑结构上的 位置对操作终端画面进行强制刷新。
全文摘要
本发明公开了一种基于射频识别和微机连锁的车辆位置动态监测方法及系统。在机车和载货车上安装RFID TAG，并在重要出入位置安装RFID读卡器及RFID天线等车辆识别装置，当机车或载货车经过RFID装置时候，RFID装置读取相关信息，同时把信息通过网络方式传到管控中心服务器上。管控中心服务器还通过网络通讯方式从铁路微机连锁系统获取铁路段位占位、道岔状态和信号灯等信息。服务器根据汇总的现场实时信息，根据车辆推定算法加上少量的RFID读卡器实现车辆的车号识别和位置跟踪。采用该方法进行铁路轨道车辆跟踪成本低、效率高并且差错率低。
文档编号B61L25/00GK101618728SQ20081004358
公开日2010年1月6日 申请日期2008年6月30日 优先权日2008年6月30日
发明者嵇小波, 李华刚 申请人:上海宝信软件股份有限公司