貨物追蹤系統(tǒng)

1、貨物追蹤系統(tǒng)一、系統(tǒng)目標(biāo)：為實(shí)現(xiàn)鐵路貨物運(yùn)輸?shù)膶?shí)時(shí)動(dòng)態(tài)追蹤，研究提出一種新的鐵路貨物運(yùn)輸實(shí)時(shí)追蹤系統(tǒng)。根據(jù)系統(tǒng)方案基本架構(gòu)和系統(tǒng)應(yīng)用流程，對(duì)鐵路車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、GPRS數(shù)據(jù)服務(wù)器、Web服務(wù)器等主要關(guān)鍵子系統(tǒng)進(jìn)行了介紹。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能是貨物運(yùn)輸誤點(diǎn)報(bào)警及準(zhǔn)點(diǎn)提示、貨物實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)追蹤，實(shí)現(xiàn)車輛的合理調(diào)度，提高車輛的利用率。我國(guó)鐵路由運(yùn)輸服務(wù)向物流服務(wù)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移是推進(jìn)鐵路運(yùn)輸跨越式發(fā)展的必然選擇。從現(xiàn)代物流的觀念看，從發(fā)站至到站這一運(yùn)送過(guò)程是運(yùn)輸企業(yè)的主要物流服務(wù)職能，而提供全面物流信息服務(wù)則成為貨運(yùn)業(yè)務(wù)中的一個(gè)至關(guān)重要的核心競(jìng)爭(zhēng)要素，其中貨物追蹤查詢信息則是客戶最需要信息之一。二、需求分析

2、： 近年來(lái)，我國(guó)鐵路企業(yè)在貨運(yùn)信息管理方面取得了很大進(jìn)步，但在貨票信息共享、貨物追蹤等服務(wù)方式和手段方面還有需要優(yōu)化改進(jìn)的地方。為此，研究提出一種新的鐵路貨物運(yùn)輸實(shí)時(shí)追蹤系統(tǒng)，以解決鐵路貨物運(yùn)輸全程實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)追蹤、車輛調(diào)度和有效利用，以及車輛成本核算等問(wèn)題。該鐵路貨物運(yùn)輸實(shí)時(shí)追蹤系統(tǒng)是建立在鐵路車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)之上的，其地面識(shí)別設(shè)備(AEI)能實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地完成對(duì)車輛標(biāo)簽信息的采集，并將采集的信息進(jìn)行處理，通過(guò)鐵路網(wǎng)絡(luò)安全平臺(tái)傳輸?shù)紾PRS數(shù)據(jù)服務(wù)器。GPRS數(shù)據(jù)服務(wù)器通過(guò)對(duì)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，解碼，然后保存到數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中。鐵路貨物運(yùn)輸實(shí)時(shí)追蹤系統(tǒng)首先將車輛標(biāo)簽與貨票相關(guān)聯(lián)，然后借助移動(dòng)設(shè)備或PC機(jī)

3、接入網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)貨物運(yùn)輸全程的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)追蹤，從而提高車輛的有效利用率，降低鐵路運(yùn)輸成本。3、 系統(tǒng)原理圖：4、 系統(tǒng)原理介紹：1、系統(tǒng)架構(gòu)： 鐵路貨物運(yùn)輸實(shí)時(shí)追蹤系統(tǒng)的基本架構(gòu)如圖l所示，主要由鐵路車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、移動(dòng)設(shè)備客戶端、GPRS數(shù)據(jù)服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和w曲服務(wù)器等組成。2、系統(tǒng)應(yīng)用流程：鐵路貨物運(yùn)輸實(shí)時(shí)追蹤系統(tǒng)應(yīng)用的前提條件是貨物承運(yùn)裝載后，將填寫的貨票信息保存到數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中，并在鐵路干線主要出入站安裝AEI設(shè)備，對(duì)有關(guān)車輛信息進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別。系統(tǒng)具體應(yīng)用流程如下。 貨物自始發(fā)站發(fā)出時(shí)，AEI設(shè)備自動(dòng)讀取車輛標(biāo)簽，并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由鐵路網(wǎng)絡(luò)安全平臺(tái)傳輸給GPRS數(shù)據(jù)服務(wù)器。GPR

4、S數(shù)據(jù)服務(wù)器將車輛標(biāo)簽及經(jīng)過(guò)AEI設(shè)備的時(shí)間等信啟、存入數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器；通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)信息到移動(dòng)設(shè)備客戶端，告之貨物已經(jīng)從始發(fā)站發(fā)出。車輛到達(dá)第一到站時(shí)，AEI設(shè)備監(jiān)測(cè)車輛到達(dá)時(shí)間，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由鐵路網(wǎng)絡(luò)安全平臺(tái)發(fā)信息到GPRS數(shù)據(jù)服務(wù)器；GPRS數(shù)據(jù)服務(wù)器執(zhí)行相關(guān)操作并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)信息到移動(dòng)設(shè)備客戶端。同樣，車輛從第一到站出發(fā)時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器保存車輛經(jīng)過(guò)AEI設(shè)備的時(shí)間等信息，GPRS數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)信息通知車輛監(jiān)控人員，貨物從第一到站發(fā)出。在貨物運(yùn)輸?shù)娜^(guò)程中，AEI設(shè)備會(huì)將車輛信息通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上傳到GPRS數(shù)據(jù)服務(wù)器，并保存在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中。任何授權(quán)用戶在遠(yuǎn)程瀏覽客戶端可以通過(guò)Web服務(wù)器

5、查詢車輛信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)貨物運(yùn)輸全程的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)追蹤。3、 關(guān)鍵子系統(tǒng)簡(jiǎn)介：31 鐵路車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)： 鐵路車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(Automatic Train IdentificationSystem，ATIS)是鐵路運(yùn)輸信息化的重要組成部分。ATIS的實(shí)施為鐵路貨物運(yùn)輸實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)追蹤提供了即時(shí)有效的信息源。AEI設(shè)備是鐵路車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的核心設(shè)備，它與磁鋼、天線、防雷裝置、機(jī)柜等組成完整的鐵路車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。AEI設(shè)備的基本工作原理是當(dāng)有列車經(jīng)過(guò)，車輪壓過(guò)開(kāi)機(jī)磁鋼(車輪傳感器)時(shí)，AEI設(shè)備感知這一變化，啟動(dòng)射頻功放模塊，經(jīng)天線輻射出微波信號(hào)，進(jìn)入準(zhǔn)備接車狀態(tài)，列車到達(dá)天線上方時(shí)，AEI設(shè)備接收

6、車底標(biāo)簽信息。當(dāng)列車經(jīng)過(guò)后，AEI設(shè)備關(guān)閉射頻功放模塊，將收到的標(biāo)簽信息經(jīng)過(guò)處理通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳送到GPRS數(shù)據(jù)服務(wù)器。AEI設(shè)備的工作信息流程如圖2所示。32 GPRS數(shù)據(jù)服務(wù)器GPRS數(shù)據(jù)服務(wù)器包括以下核心內(nèi)容。(1) GPRS傳輸技術(shù)。 通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)(General Packet Radio Service，GPRS)是在GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來(lái)的一種新的分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)。GPRS與GSM語(yǔ)音系統(tǒng)的最根本區(qū)別為：GSM是一種電路交換系統(tǒng)，而GPRS是一種分組交換系統(tǒng)。因此，GPRS特別適用于間斷的、突發(fā)性的，或者頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸。這一特點(diǎn)正適合于大多數(shù)移動(dòng)

7、互聯(lián)的應(yīng)用。而且，由于不再需要現(xiàn)行無(wú)線應(yīng)用所需要的中介轉(zhuǎn)換器，所以連接與傳輸都更加方便和容易。(2)GPRS的特點(diǎn)如下。 實(shí)時(shí)在線：即用戶隨時(shí)與網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)系。高速傳輸：GPRS采用分組交換技術(shù)，數(shù)據(jù)傳輸速率最高理論值能達(dá)到1712 Kbps?？旖莸卿洠篏PRS的用戶開(kāi)機(jī)就會(huì)附著在GPRS網(wǎng)絡(luò)上，使用時(shí)只需要一個(gè)激活過(guò)程，一般139就能登錄至Intemet。按量計(jì)費(fèi)：用戶可以一直在線，按照其接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包的數(shù)量收取費(fèi)用，在沒(méi)有數(shù)據(jù)流量傳遞時(shí)，用戶即使在線也不收費(fèi)。綜上所述，GPRS具有接入迅速，永遠(yuǎn)在線、流量計(jì)費(fèi)等特點(diǎn)。在遠(yuǎn)程突發(fā)性數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸中具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。(3) 業(yè)務(wù)流程描述。 GP

8、RS功能模塊對(duì)AEI設(shè)備獲得的車輛信息進(jìn)行分析處理，處理后的GPRS分組數(shù)據(jù)發(fā)送至IJGSM網(wǎng)絡(luò)中的基站子系統(tǒng)模塊BSS(BaseStation Subsystem)，如圖3所示。分組數(shù)據(jù)經(jīng)SGSN(服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn))封裝后，通過(guò)GPRS骨干網(wǎng)發(fā)送至qGGSN(網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn))。GGSN對(duì)分組數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理后發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)。經(jīng)過(guò)鐵路網(wǎng)絡(luò)安全平臺(tái)的認(rèn)證，GPRS數(shù)據(jù)服務(wù)器就可以通過(guò)Internet接收GPRS功能模塊發(fā)送的車輛信息。反之，GPRS數(shù)據(jù)服務(wù)器同樣可以發(fā)信息、給移動(dòng)設(shè)備客戶端。GPRS數(shù)據(jù)服務(wù)器的信息通過(guò)鐵路網(wǎng)絡(luò)安全平臺(tái)從Intemet經(jīng)過(guò)GGSN的處理到達(dá)GPRS骨干網(wǎng)

9、，然后由GPRS骨干網(wǎng)發(fā)送到SGSN，再經(jīng)BSS發(fā)送到移動(dòng)設(shè)備客戶端。由此實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)終端實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)追蹤車輛信息，同時(shí)借助計(jì)算機(jī)客戶端實(shí)現(xiàn)了對(duì)貨物運(yùn)輸全程的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)追蹤。(4) GPRS應(yīng)用分析。 由于分組交換連接與電路交換連接相比，使用GPRS會(huì)發(fā)生包丟失現(xiàn)象(丟包率<001)。為此，可以采取以下措施：AEI設(shè)備上保留車輛的電子標(biāo)簽歷史信息，GPRS丟失的數(shù)據(jù)可以重新從AEI設(shè)備上獲得，GPRS采有專線接入方式，進(jìn)一步降低GPRS丟包率。33 Web服務(wù)器： 在Webfl艮務(wù)器系統(tǒng)中，運(yùn)用完善的權(quán)限管理機(jī)制實(shí)現(xiàn)多級(jí)權(quán)限管理，可以為用戶靈活配置權(quán)限，保證業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息的高度安全。在貨票信息錄入

10、界面，貨票管理用戶可以添加、修改、刪除貨票信息并保存到數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中；普通用戶可以查詢貨票詳細(xì)信息及貨物實(shí)時(shí)運(yùn)輸狀況。GPRS數(shù)據(jù)服務(wù)器將從AEI設(shè)備讀取到的車輛信息，實(shí)時(shí)更新至數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，從而確保遠(yuǎn)程瀏覽客戶端中的數(shù)據(jù)具有實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。貨物運(yùn)輸全程的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)追蹤將信息保存到數(shù)據(jù)庫(kù)，便于進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計(jì)和報(bào)表自動(dòng)生成。并且，通過(guò)Web服務(wù)器可以對(duì)車輛信息進(jìn)行查詢和追蹤管理，進(jìn)行車輛合理調(diào)度，提高車輛利用率，并可以對(duì)運(yùn)輸成本進(jìn)行精確核算。用戶可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)借助遠(yuǎn)程瀏覽客戶端進(jìn)行安全認(rèn)證，連接到Web服務(wù)器進(jìn)行相關(guān)操作。5、 設(shè)備的功能： (1)貨物運(yùn)輸誤點(diǎn)報(bào)警及準(zhǔn)點(diǎn)提示。在AEI設(shè)備引入

11、鐵路貨物運(yùn)輸管理之前，車輛的出發(fā)、到達(dá)等均需車輛監(jiān)控人員去現(xiàn)場(chǎng)記錄，車輛信息查詢需逐站查看車輛監(jiān)控人員日志。安裝AEI設(shè)備后可以自動(dòng)識(shí)別記錄車輛出發(fā)、到達(dá)、通過(guò)的時(shí)間，并發(fā)送給GPRS數(shù)據(jù)服務(wù)器和車輛監(jiān)控人員，實(shí)現(xiàn)了貨物運(yùn)輸?shù)秸?、信息提示的自?dòng)化，節(jié)約了人員成本并獲得精確的車輛貨物信息。 (2)貨物實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)追蹤。在任何有網(wǎng)絡(luò)的地方，通過(guò)計(jì)算機(jī)就可以查詢貨物運(yùn)輸?shù)脑敿?xì)信息，如貨物的出發(fā)時(shí)間，地點(diǎn)，到達(dá)時(shí)間，地點(diǎn)，以及貨物裝載的車輛情況、車次、經(jīng)由等，實(shí)現(xiàn)了對(duì)貨物狀態(tài)的動(dòng)態(tài)追蹤和實(shí)時(shí)查詢。 (3)車輛合理調(diào)度及高效利用率。通過(guò)鐵路貨物運(yùn)輸實(shí)時(shí)追蹤系統(tǒng)可以收集車輛的詳細(xì)信息，從而對(duì)車輛進(jìn)行合理使用與調(diào)度，提高車輛的利用率，并且能夠根據(jù)車輛的運(yùn)用情況，準(zhǔn)確進(jìn)行鐵路運(yùn)輸?shù)某杀竞怂恪?、 結(jié)束語(yǔ)： 鐵路貨物追蹤查詢系統(tǒng)的實(shí)施，應(yīng)該嚴(yán)格按照鐵路部門標(biāo)準(zhǔn)、軟件工程設(shè)計(jì)的要求和步驟進(jìn)行開(kāi)發(fā)，涉及數(shù)據(jù)應(yīng)符合車務(wù)信息系統(tǒng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)交換要求和信息共享規(guī)范及