鐵路統型云端復示系統的開發與應用

左長進

（鄭州鐵路局 信息化處，鄭州 450052）

鐵路統型云端復示系統的開發與應用

左長進

（鄭州鐵路局 信息化處，鄭州 450052）

鐵路統型云端復示系統是鐵路列車自動識別系統不可分割的重要組成部分，為車輛段，車站，機務段有關崗位提供了機車車輛管理的有效手段。系統安裝簡單，使用方便，運行穩定，便于維護。系統的投入使用，提高了管理工作的質量和效率。

鐵路統型；復示系統；維護

根據鐵路總公司《關于加快組織部分車輛專用設備研發的通知》（運輛管驗電〔2012〕930 號）電報精神和有關要求，鄭州鐵路局下發了《關于下達＜鄭州鐵路局 2013 年第一批科技發展計劃 ＞ 的通知》（ 鄭科 委〔2013〕3 號 ）文 件 ,組 織對“ 鐵 路 統型AEI云端設備及其復示系統”（下稱系統）進行研究開發并組織運用 。鐵路局車輛處、信息化處聯合有關單位組成課題組，對該系統進行了深入研究和開發工作，系統順利研發成功，并投入運行。2013 年9月通過鐵路局技術評審，得到評審專家的好評。該項目結合鄭州鐵路局車號自動識別系統多年的應用經驗和在日常工作中發現的不足，對系統進行全新研究和功能優化，目的是研制更加符合鐵路管理和應用的機車車輛自動識別系統。本文介紹的鐵路統型云端復示系統，對鐵路運輸信息集成平臺建設和鐵路基礎信息的充分利用具有一定的參考意義。

目前，控制處理系統（CPS，Controlling & Processing System）由車站維護，地面設備由車輛段維護，CPS與地面設備通信經常發生故障，一旦發生故障，必須由車站、車輛段、通信段等單位共同處理，經常造成部門之間的矛盾，延長了故障處理時間。該系統的研制成功，不僅使故障邊界清晰可見，也方便故障處理、日常維護和信息利用工作。

1 系統設計

1.1 系統信息流設計

該系統利用無線射頻識別技術、微波技術、通信技術、物聯網思想、云計算理論，系統的研制采用面向對象的開發技術，利用可視化開發工具，分布數據庫技術，網絡傳輸協議等，使其具有很強的適用性和可靠性。該系統較全面恰當地利用現有計算機技術，機車車輛自動識別技術，實現了計算機軟件與網絡合理結合，發揮鐵路新技術資源的功能。

系統的設計思想是無論在任何一個網絡接節上，均可實現對其他節點的監控，以方便站段對故障的處理和系統維護。在鐵路總公司、鐵路局車號庫兼容的條件下，最大限度滿足車站、車輛段、機務段等單位對機車車輛信息采集和應用的需要。在車站機房內，可通過遠程網絡對設備狀態的監控和維護，檢查端口狀態、參數配置、程序運行等。可向其他節點進行軟件包傳輸、安裝、配置等操作，基本實現了網格結構信息處理。系統信息流程如圖1所示。

圖1 鐵路統型端復示系統信息流程圖

1.2 統型云端復示系統設計

1.2.1 設計思想

（1）該復示系統重點是為列檢所和終端用戶開發的監控應用系統。為方便現場用戶的使用，避免煩瑣的系統安裝和配置。設計思想是自動接收地面設備或CPS及云層復示的列車信息，自動入庫，自動分析和統計。

（2）在網格結構模型中的每個節點上，均設計了結構一致且兼容的數據庫系統，考慮到全路車號庫系統是鄭州鐵路局開發推廣的系統，如果更新必然會有較大的工作量。因此，為保證全路車號庫的兼容性，保持鐵路局以上數據接口格式不變。

1.2.2 數據庫結構設計

為方便安裝和應用，該系統采用 dbf數據庫和VFP 面向對象的編程工具，工具通用 ,接口簡單，便于實現各種功能需求。下面對重要的數據表和參數文件進行描述。

（1）車號數據表設計

采用自由表結構，便于信息傳遞和不同系統的兼容。車號數據表用于保存機車車輛的全部內容,并保存時間戳內容，各字段定義如表 1 所示。

按照一列車為大列 90 個車設計 ,每個車信息長度為 24 bit，因此設計每個車序字段長度為 240 bit，以保存 10個車的信息，9個車序可滿足要求。這樣也有利于系統擴充。

（2）車輛數據表設計

車輛數據表采用自由表結構，用于保存車輛的編組情況，各字段定義如表2所示。

（3）機車數據表設計

表1 車號數據各字段定義

表2 車輛數據各字段定義

機車數據表采用自由表結構，用于保存列車中機車的屬性及狀態。各字段定義如表3所示。

表3 機車數據各字段定義

（4）AEI參數表設計

AEI參數表可定義列車方向，股道編號，車站名稱和電報略碼等，各字段定義如表4所示。

序號 :輸入 01，02，…。

車站略碼 :輸入車站的電報碼，對與專用線車站，可以輸入相鄰車站的略碼，也可以輸入本專用線接軌車站的略碼。

表4 AEI參數各字段定義

站名:輸入車站的漢字站名。

設備編號 :輸入 01，02，…。

列車方向:輸入0為上行方向，輸入1為下行方向。每個 AEI分上下行，所以每個 AEI要輸入兩條記錄，以區分上下行。

接入交出:輸入0為接入，輸入1為交出。設備說明 :是對 AEI的說明。

1.3 系統的兼容性設計

1.3.1 短文件名的兼容性設計

設計思想，短文件名 8 bit，擴展名 3 bit。在列車報文中，有數據報文和消息與信息報文，以文件名第 1 位區分，站名略碼 3 bit，AEI編號 1 bit，流水號 3 bit構成，文件名第 1 位是 D 和 M。文件擴展名的 3 bit是 :月份 1 bit，日期 2 bit。月份的 10 月、11 月、12 月分別用 A、B、C 表示。

設計依據是根據車站車流情況，可實現長短文件名轉換，以滿足鐵路運輸生產的需要。文件名中的流水號是 1 ～ 999，以表示每天的列車數量，如果按照每天合計 1 440 min，按 3 min 一趟估計，最多 480 列車，3 bit流水號即可滿足需要。為避免報文跨年度問題，設計有長文件名，在 8 bit文件名后增加有處理報文的時間戳，可實現歷史數據庫中報文的有效利用。

1.3.2 文件序號的設計

文件序號是很重要的一個技術要點,如果序號重復則會覆蓋前面的報文，導致車輛信息丟失。為保證報文序號的兼容性和擴展性，方便報文流水號的維護工作，設計了報文序號編排方法和維護界面，直觀簡便。

報文序號編排方法。報文序號是車號信息的關鍵標識之一，每天的報文保持連續，且具有唯一性。從 0:00 起，第 1 列列車的序號為 1， 第 2 列 列車的為 2，…。利用“年月日加 AEI號碼”做為關鍵字確定序號是很好的方法。在數據庫編程中，利用下列模糊查詢技術實現。

此外，應用模糊查詢技術,可方便實現車輛信息查詢。按照列車通過日期、時間段，也可按照車次、到達時間、出發時間、屬性、車種、車號、AEI編號進行分類排序和查詢車輛數據。

2 鐵路統型云端復示應用

2.1 統型復示系統的主要功能

列檢復示系統是在車輛段列檢所安裝列檢復示系統，實現車輛信息的監控查詢，通過信息狀態判斷地面設備是否正常，以便及時發現并進行維修，通過信息判斷，判斷車輛信息的車輛狀態，以便扣車維修。車站利用復示系統，可加強車輛的管理工作，減輕抄車號的繁重勞動。

該系統除了基本的信息復示功能外，還具有時鐘自動同步功能，報文時間戳功能，按地面設備分類復示功能，按字段排序功能，壞標簽聲音報警功能等。

2.2 列車信息

列車信息包括車次，客貨標記，到達日期，到達時分，通過時分，標簽數量，通過股道（AEI編號），上下行方向等。通過自動識別列車信息，自動入庫，以便對列車信息進行管理。

按照列車信息進行分類登記，有通過日期，通過時間，AEI編號，AEI名稱，列車方向，貨車數，客車數，車輛總數，部屬車，自備車數，客車數，未識別車數，機車數，出入標識等明細信息，便于分類管理?？蓪π畔⑦M行刪除和恢復，可按 AEI統計出列數。

2.3 列車實時動態

2.3.1 列車統計

實現列車信息分類統計。按照 AEI編號，AEI名稱，列車方向，統計時間段，分類統計出總列數，貨車列數，客車列數，總輛數，部屬車數，自備車數，客車數，未識別數，機車數等。統計結果如圖1所示。

圖1 列車統計結果

2.3.2 貨車統計

實現列車信息分類統計。按照 AEI編號，AEI名稱，列車方向，統計時間，實現貨車統計，分類統計出貨車的總列數，總輛數，部屬車數，自備車數，客車數，未識別數，機車數等。

2.3.3 客車統計

實現列車信息分類統計。按照 AEI編號，AEI名稱，列車方向，統計時間，實現客車統計，分類統計出客車的總列數，客車列數，總輛數，客車數，未識別數，機車數等。

2.4 AEI分頁動態查詢

對于一個車站有多個列檢所的情況，復示系統把全站所有 AEI信息都顯示出來，區分不開哪幾臺AEI設備是該列檢所管理的。因此，開發了 AEI分頁動態查詢窗口，該列檢所不僅可以監控全站所有AEI狀態，可針對本列檢所管理的幾臺設備重點監控。

按照 AEI編號分頁顯示。頁面中有 16 個選項卡，分別是“全站 AEI”，“AEI 1”，“AEI 2”…“AEI15”。如圖2所示。

圖2 AEI編號分頁顯示

例如“全站 AEI”選項卡，可顯示全站 AEI信息?！癆EI 12”選項卡，只顯示第 12 號 AEI 的信息。

3 結束語

該系統安裝簡單，使用方便，運行穩定，便于維護。系統均為模塊化結構，操作簡單，故障范圍邊界明顯，維護界面清晰，只要網絡連接正常，即可劃分出故障范圍，地面設備故障可自行處理，避免了與車站、通信部門之間配合處理故障的矛盾?？蛇h程管理，方便維護，滿足現場工作的需求。鐵路統型云端復示系統的運用，可實現列車信息的動態管理，自動生成有關報表，方便各種信息查詢輸出。提高了管理人員的工作效率和工作質量，系統兼容良好，具有良好的應用前景。

[1] M Tomizuka. Automated Highway Systems.AnIntelligent Transportation System for the Next Century[ J ]. IEEE International Symposium on Industrial Electronics, 1997 (1):1-4.

[2] 沈海燕，史 宏，須征文，魯 錦 . 鐵路車號自動識別系統（ATIS）的實現及應用 [J]. 中國鐵路，2001（6）.

[3] 左長進 .車號自動識別系統的故障處理方法 [J]. 鐵路計 算機應用，2005，14（7）：107-109.

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[5] 林水生，周 亮（譯）.物聯網—連接一切物體的網絡 [M].北京 ：國防工業出版社，2011，5.

責任編輯 徐侃春

Development and application for Top of Clouds Railway Uniform Repeating Information System

ZUO Changjin
( Information Of ce, Zhengzhou Railway Administration, Zhengzhou 450052, China )

The Top of Clouds Railway Uniform Repeating Information System was an important part in the Automatic Train Identi cation System, it was provided an effective means for train and locomotives management of railway stions and depots. The System was simple to install, easy to use, stable operation, easy maintenance. The System was put into use to improve the quality and ef ciency of the management.

railway uniform; Repeating System; maintenance

U284.55 ∶ TP39

：A

1005-8451（2015）01-0029-04

2014-06-19

左長進，高級工程師。