专题技术总结--铁路车号自动识别系统(ATIS)简介及设计、实施要点

专业技术职务评定专题技术总结

——铁路车号自动识别系统（ATIS）简介及设计、实施要点铁路作为国家重要的基础设施、国民经济的大动脉和大众化交通工具，在现代物流体系中发挥着重要作用。信息的准确性和及时性，是现代物流管理的关键因素。铁路系统以往是通过电话、图表等简单工具进行人工抄摘分级传递的方式收集信息，其准确性、实时性难以保证。而基于无线射频识别（RFID）的铁路车号自动识别系统（ATIS）的出现，取代了手抄笔记的人工方式，使铁路信息实时化、自动化程度有了大幅度提升。铁道部已将各路局界口设置的车号自动识别系统采集的数据作为铁路局在部内进行财务清算的依据，各企业的铁路专用线也在逐步实施车号自动识别系统的改造，铁路车号自动识别系统的应用将更加广泛。

一、车号自动识别系统的构成

铁路车号自动识别系统（ATIS）由四大部分构成。

一是货车/机车RFID标签。安装在机车、货车底部的中梁上，由微带天线、虚拟电源、反射调制器、编码器、微处理器和存储器组成。每个电子标签相当于每辆车的身份证。

车辆电子标签信息编码格式：

二是地面识别系统（AEI）。由安装在轨道间的地面天线、车轮传

感器及安装在探测机房的RF微波射频装置、读出计算机（工控机）等组成。对运行的列车及车辆进行准确的识别。

三是后台的集中管理系统（CPS）。车站机房配置专门的计算机，把地面识别设备端传送来的信息通过集中管理系统进行处理、存储和转发。

四是铁道部中央数据库管理系统，系统作为全路标签编程站的总指挥部，完成车辆编号、车号信息处理等功能。系统将标签编程站申请的每批车号与中央车号数据库进行核对，对重车号重新分配新车号，再向标签编程站返回批复的车号信息，即集中统一的处理、分配和批复车号信息。

二、车号自动识别系统的工作原理

当列车即将进站时，列车的第一个轮子压过开机磁钢时开始计数，大于等于6次时开启微波射频装置（微波射频装置在没有列车通过时保持关闭状态）。微波射频装置开启后，安装在轨道的地面天线开始工作，向急弛而过的列车每辆车厢底部的RFID标签发射微波载波信号，为标签提供能量使其开始工作。标签在微处理器控制下，将标签内信息通过编码器进行编码，通过调制器控制微带天线，开始向地面反射信息；地面天线立即接收反射回的标签内信息，并传送到铁路旁的探测机房；由机房内无人值守的地面读出计算机（工控机）将接收到的已调波信号进行解调、译码、处理和判别；然后将处理后的信息送入车站机房的CPS集中管理系统。当列车的最后一节车厢的轮子压过关门磁钢后，关闭射频装置。CPS系统对多台地面识别设备

进行管理，按照铁路TMIS的通信协议规程，将识别后的信息向铁路TMIS等系统传送。

三、车号自动识别系统设计要素

车号自动识别系统一般设置在界口站、编组站、枢纽站或运量较大的装车站以及铁路专用线与国铁车站的分界口。车号自动识别系统设计要素主要有以下三个方面：一是集中管理系统（CPS）服务器及复示设备的设置位置，二是地面识别系统（AEI）数量、位置和类型，三是各子系统间通道的类型及缆线径路。

集中管理系统（CPS）服务器一般设置在车站信息机房或车号室内，列检值班室设置车号复示设备，如集中管理系统（CPS）服务器设置在信息机房，车号室也应设置复示设备。铁路专用线车号自动识别系统的集中管理系统（CPS）服务器利用接轨站既有服务器。

车站每一进出车站方向均应设置地面识别（AEI）设备。首先观察此方向设备安装地点的地理位置及列车运行情况，列车运行速度，有无机外停车，单向或双向行车等。尽量选取水平直线区段，如不满足也应选取曲线半径不小于300m的区段，尽量避开不利的地理位置，防止设备遭受雷击、洪水、塌方、冻害等自然灾害的破坏。在地面识别设备设置区段附近选择车号识别机房位置，尽量在铁路地界内不征地或少征地。机房位置应满足机房与地面识别设备天线间射频电缆长度应小于30米。相邻地面识别设备机房可以考虑合设以节省投资。

地面识别（AEI）设备与集中管理系统（CPS）服务器间的传输通道采用电缆、数字电路或光缆，利用网络接口或专线Modem实现

数据交换。其中专线Modem采用2线传输方式，传输速率9600bit/s，网络接口采用TCP/IP协议。集中管理系统（CPS）服务器与复示终端的通道类型与前者一致。铁道部车号信息管理中心数据库与集中管理系统（CPS）服务器的信息传输采用铁路计算机网。由于光缆造价较低并且光电转换技术日趋成熟，信息点间敷设光缆两端设置光收发器或光端机的模式成为目前各子系统间通道的首选方案，具有稳定、维护少、寿命长的优点。

四、车号自动识别系统工程中一些实施要点

1、天线与磁钢的安装

根据线路单、复线来车方向的不同，AEI设备分为双向开机和单向开机两种模式。

单线线路双向开机：

复线线路上、下行单向开机：

天线与机房间的射频电缆长度应小于30m，天线安装位置应避开钢轨接头，尽量在一节钢轨的中部，距钢轨接头的最近距离应大于5m。电气化区段磁钢不能安装在回流一侧的钢轨上，并尽量远离接地点；开机磁钢距天线的距离与列车最高运行速度相关，要求列车以最高速度自开机磁钢运行至天线的时间应大于2s。

天线加防护罩后固定于路轨中间，馈线穿管过路轨埋置地面下20厘米以下。馈线与天线接头间拧紧并加固措施，避免由于列车通过时的振动造成接触不良，安装地点应尽量避开电磁干扰密集环境。

2、AEI设备机房相关要求

AEI设备机房使用面积应不小于10m2，外墙醒目位置须设机房标志牌。AEI设备应配备雷电综合防护设施，设置共用接地系统并设地线标志桩。

机房应采用双路供电，在自动闭塞区段及电力贯通区段尽量由自

动闭塞、电力贯通线上引接电源，其他地区所接引的电源须优先选用可靠电源，并不得低于二级负荷供电。机房须配备在线式UPS不间断应急电源，具备双路供电的配备2h在线式UPS不间断应急电源，单路电源的配备8h在线式UPS不间断应急电源。设备机房负载预留部分，需充分考虑安装空调、不间断电源等设备。

3、设备安装流程

4、桥上AEI设备的安装

新建铁路桥梁总长占线路长度的比例越来越高，有时车号自动识别系统AEI设备设置位置无法避开桥梁必须安装在桥上，这就产生了在有护轮轨的桥梁部位如何安装AEI设备的问题。

参照“铁运[2010]38号《铁路桥隧建筑物大修维修规则》附录二铁路桥梁道砟桥面护轨改造方案第三条桥上设有应答器时护轨的处理方法”，在设备安装处按下图方式截断桥上护轮轨，两端各安装一个护轨梭头，护轨梭头之间安装车号自动识别系统AEI设备。以下是护轨梭头安装示意图及绥德车站太中银线五里店无定河特大桥上行K1213+694 AEI设备安装实例。