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铁路车号自动识别系统原理及应用PDF电子书下载

交通运输

• 作 者：刘瑞扬，王毓民主编
• 出 版 社：北京：中国铁道出版社
• 出版年份：2003
• ISBN：7113054838
• 页数：384 页

图书介绍：本书分为射频识别技术基础、铁路车号自动识别系统、铁道部ATIS系统工程部颁技术条件及规范汇编等三部分。特别是第二部分，对现行铁路车号自动识别系统的原理及应用进行了详细阐述：ATIS系统概况及工作原理，XC型、HTK-196型铁路车号自动识别系统，XCTD系列检修仪表，HTK-196型AEI常用仪器仪表，标签及标签编程网，XC2000系列、HTK-196型便携式标签读出器。 查看图书目录点击购买PDF全本电子书 上一篇：区间信号自动控制下一篇：汽车、拖拉机运行材料的使用与管理 燃料、润滑剂与轮胎 《铁路车号自动识别系统原理及应用》目录 标签：车号 自动识别 主编 识别 原理

第一部分 射频识别技术基础3

导论3

0.1 引言3

0.1.1 识别的概念3

0.1.2 自动识别问题3

目录3

0.2 自动识别系统4

0.2.1 条形码系统4

0.2.2 光学符号识别4

0.2.3 生物计数测量法4

0.2.5 射频识别系统5

0.2.4 IC卡系统5

0.3 各种识别系统的比较6

0.4 射频识别系统的组成6

第1章 电磁波传播的特点7

1.1 概述7

1.2 电磁波在自由空间的传播7

1.3 多径时延和传播失真9

1.4 地波传播10

1.4.1 地波传播的物理过程10

1.4.2 地波传播的特点11

1.5.1 电离层12

1.5 天波传播12

1.5.2 电离层反射电磁波的物理过程13

1.5.3 电离层对电磁波的吸收——最低可用频率14

1.5.4 衰落和多径效应15

1.5.5 电离层的变化17

1.5.6 天波传播的特点17

1.6 电磁波的视距传播18

1.6.1 电磁波视距传播的物理过程18

1.6.2 视距传播的特点19

1.7 电磁波的散射传播20

1.7.1 对流层散射传播20

1.8 电磁波传播的其他问题22

1.8.1 影响地面-空间通信的因素22

1.7.2 电离层散射22

1.7.3 散射传播的特点22

1.8.2 核爆炸对电磁波传播的影响23

第2章 电磁波的频谱25

2.1 概述25

2.1.1 频谱利用问题25

2.1.2 频率分配国际机构25

2.1.3 无线电业务种类25

2.2 各频段的频率分配27

2.2.1 10～200kHz频段27

2.2.2 200～3000kHz频段27

2.2.3 3～30MHz频段28

2.2.4 30～1000MHz频段29

22.5 1000～10000MHz频段30

2.2.6 10000MHz以上的频段30

2.2.7 结论31

2.3 射频识别应用频段31

2.3.1 频率范围9～135kHz31

2.3.2 频率范围6.78MHz32

2.3.3 频率范围13.56MHz32

2.3.4 频率范围27.12 MHz32

2.3.5 频率范围40.680MHz32

2.3.6 频率范围433.920MHz32

2.3.10 频率范围5.8GHz33

2.3.12 射频识别系统工作频段33

2.3.11 频率范围24.125GHz33

2.3.7 频率范围869.0MHz33

2.3.9 频率范围2.45GHz33

2.3.8 频率范围915.0MHz33

第3章 微波技术34

3.1 微波的基本特点34

3.2 微波传输系统35

3.2.1 导行波的概念36

3.2.2 波导传输系统37

3.2.3 同轴线40

3.2.5 其他传输系统41

3.2.4 微带线41

3.3 微波传输系统中的有关概念42

3.3.1 大气层42

3.3.2 电磁波传输介质模型43

3.3.3 名词概念45

第4章 天线48

4.1 概述48

4.1.1 天线的功能48

4.1.2 天线的基本特点48

4.1.3 天线互易定理 ..48

4.2 天线辐射场的划分49

4.1.5 工程天线问题49

4.1.4 天线的种类49

4.3 基本天线50

4.3.1 电流元（电偶极子）的辐射场50

4.3.2 电流环（磁偶极子）的辐射场51

4.3.3 半波振子的辐射场51

4.4 天线的基本电参量52

4.4.1 天线方向图52

4.4.2 天线阻抗53

4.4.3 天线的极化54

4.4.4 其他55

5.1.3 非线性元件57

5.1.2 线性非互易元件57

5.2 匹配负载57

5.1.4 其他分类57

5.1 引言57

第5章 微波元器件57

5.1.1 线性互易元件57

5.3 短路活塞和抗流结构58

5.3.1 接触式短路活塞58

5.3.2 抗流式活塞58

5.4 衰减器和移相器59

5.4.1 衰减器59

5.4.2 移相器59

5.5 功率分配器59

5.5.1 同轴线功率分配器59

5.6 环形器60

5.5.2 微带线功率分配器60

5.5.3 波导环行桥60

5.6.1 环行器的技术指标61

5.6.2 环行器的工作原理61

5.7 定向耦合器61

5.7.1 宽频带定向耦合器62

5.7.2 微带和带状线定向耦合器62

5.7.3 定向耦合器的性能指标62

5.8 阻抗变换器62

5.8.1 λ/4阻抗变换器63

5.8.2 矩形波导阻抗变换器63

5.9 微波滤波器64

5.8.3 微带线阻抗变换器64

5.10 微波集成电路简介65

5.10.1 电容65

5.10.2 电感66

5.10.3 电阻67

5.10.4 谐振回路67

5.10.5 滤波器67

5.10.6 微波集成电路举例68

第6章 微波测量技术70

6.1 引言70

6.2 微波功率测量71

6.2.1 微波功率测量原理71

6.2.2 热电式小功率计72

6.3 微波频率测量73

6.3.1 谐振式频率计73

6.3.2 外差式频率计基本原理74

6.4 驻波测量74

6.4.1 驻波测量线74

6.4.2 驻波测量75

6.4.3 极大和极小驻波比测量76

6.4.4 驻波测量的误差分析76

6.5 微波相位测量77

6.6 网络参量的测量78

6.7 衰减量的测量78

6.8.1 信号波形与频谱的关系79

6.8.2 常见信号波形及其频谱79

6.8 频谱分析与微波频谱仪79

6.8.3 频谱分析仪81

第7章 射频识别系统的特征83

7.1 引言83

7.2 射频识别系统的技术特征83

7.2.1 工作方式83

7.2.5 状态模式84

7.2.6 能量供应84

7.2.7 频率范围84

7.2.4 数据载体84

7.2.3 可编程84

7.2.2 数据量84

7.2.8 电子标签→读写器数据传输85

7.3 电子标签的构造形式85

7.3.1 盘形85

7.3.2 玻璃外壳85

7.3.3 塑料外壳85

7.3.4 工具和气体瓶子的识别85

7.3.5 钥匙和钥匙扣86

7.3.6 手表86

7.3.7 ID-1型非接触IC卡86

7.3.8 智能标签86

7.3.9 片上线圈86

7.4.2 遥耦合87

7.4.1 密耦合87

7.3.10 其他结构形式87

7.4 频率、作用距离与耦合87

7.4.3 远距离系统88

7.4.4 系统特性88

第8章 射频识别的基本原理89

8.1 概述89

8.1.1 射频识别的基本特征89

8.1.2 射频识别技术研究的内容89

8.1.3 射频识别技术的应用90

8.2 射频识别系统工作原理90

8.2.1 射频识别系统工作模式91

8.2.2 电感耦合91

8.2.4 密耦合93

8.2.3 电磁反向散射耦合93

8.2.5 读出装置到电子标签的数据传输94

8.2.6 时序系统94

8.3 编码与调制95

8.3.1 基带中的编码96

8.3.2 数字调制97

8.4 数据的完整性99

8.4.1 校验和法99

8.4.2 多路存取法——反碰撞法101

8.5 数据的安全性103

8.5.1 互相对称的鉴别104

8.5.2 用导出密钥的鉴别104

8.5.3 加密的数据传输105

8.6.1 国际标准化组织概况106

8.6 射频识别标准106

8.6.2 射频识别（RFID）技术标准107

8.6.3 识别卡—无接触集成电路卡108

8.6.4 物品管理109

8.6.5 动物识别109

第二部分 铁路车号自动识别系统113

第9章 铁路车号自动识别系统113

9.1 ATIS系统工程概况113

9.1.1 总体目标113

9.1.2 系统建设的内容113

9.1.3 ATIS系统总体结构114

9.1.4 ATIS系统的主要构成与工作流程114

9.2.1 系统基本组成115

9.2 ATIS系统工作原理115

9.2.2 车辆运输车号自动识别系统组成116

第10章 XC型铁路车号自动识别系统118

10.1 XC型电子标签118

10.1.1 标签构成118

10.1.2 原理与性能118

10.1.3 车辆电子标签信息119

10.1.4 标签安装119

10.1.5 日常维护120

10.2 XC型地面AEI设备120

10.2.1 标准型地面AEI设备120

10.3 XC型电子标签编程器123

10.2.2 简配型地面AEI设备123

10.4.1 XC型地面AEI设备工作原理124

10.4.2 标准型地面AEI设备系统软件124

10.4 XC型地面AEI设备系统软件124

10.5 XC型CPS系统软件126

10.5.1 引言126

10.5.2 系统功能简介126

10.5.3 CPS系统运行环境要求128

10.5.4 CPS系统的安装、配置与使用129

10.5.5 CPS系统通信附件终端服务器及专线Modem的配置方法137

10.6 XC型列检复示系统软件141

10.6.1 概述141

10.6.3 系统功能142

10.6.2 用户界面简介142

10.7 XC型分局监控系统软件149

10.7.1 概况149

10.7.2 系统结构150

10.7.3 系统安装与设置151

10.7.4 系统用户界面简介152

10.7.5 数据查询156

10.7.6 数据统计与报表输出159

10.7.7 系统维护159

10.7.8 系统的安全性160

11.2.1 数据流程161

11.2 HTK-196型AEI设备工作流程161

11.1 概述161

第11章 HTK-196型铁路车号自动识别系统161

11.2.2 采集过车信息工作流程162

11.3 HTK-196型AEI设备原理162

11.3.1 外部接口及连接162

11.3.2 主机箱内部结构163

11.3.3 读出主机功能模板164

11.3.4 RF射频装置169

11.3.5 开关电源170

11.4 HTK-196型AEI设备的安装与调试170

11.4.1 室外设备的安装及技术要求170

11.4.3 配线175

11.4.2 室内设备的安装175

11.4.4 设备的调试176

11.5 HTK-196型地面AEI设备维护177

11.5.1 HTK-196型地面AEI设备技术参数177

11.5.2 地面AEI设备的日常维护及标准180

11.5.3 故障维修180

11.6 HTK-196型CPS系统软件186

11.6.1 概述186

11.6.2 数据格式186

11.6.3 如何修改配置文件189

11.6.4 应用程序190

11.6.6 转发软件的使用193

11.6.5 从调制解调器的指示灯查看通讯状态193

11.7 HTK-196型车号自动识别系统列检复示系统196

11.7.1 概述196

11.7.2 主窗口简介196

11.7.3 系统功能介绍196

11.7.4 如何修改配置文件204

11.7.5 2.0版软件新增功能204

11.8 HTK-196型分局监控系统软件205

11.8.1 概述205

11.8.2 软件安装206

11.8.3 系统功能210

11.8.4 系统信息录入方法212

11.8.5 主程序功能介绍与使用说明214

11.8.6 查询功能介绍与使用说明219

11.8.7 日常监视与告警处理221

11.8.8 常见问题及解决办法223

11.8.9 Oracle数据库的常用操作224

第12章 XCDT系列检修仪表235

12.1 引言235

12.2 地面接收设备天线辐射场强定性检测235

12.2.1 需求情况235

12.2.2 检测工作原理235

12.2.3 系统功能与指标236

12.2.4 操作使用方法236

12.3.3 系统功能与指标237

12.3.2 检测工作原理237

12.3 AEI设备天线匹配（驻波比）性能检测237

12.3.1 需求情况237

12.3.4 操作使用方法简介238

12.4 AEI设备射频输出频率／功率测量238

12.4.1 需求情况238

12.4.2 检测工作原理238

12.4.3 系统功能与指标239

12.4.4 操作使用方法简介239

12.5.2 检测工作原理240

12.5.3 系统功能与指标240

12.5.1 需求情况240

12.5 AEI设备系统性能综合测试240

12.5.4 操作使用方法简介241

12.6 铁路车号识别系统故障定位分析242

12.6.1 需求情况242

12.6.2 检测工作原理242

12.6.3 系统功能与指标243

12.6.4 操作使用方法243

第13章 HTK-196系列AEI常用仪器仪表246

13.1 HTK-196PL型便携式频率场强测试仪246

13.1.1 概述246

13.1.2 系统组成及工作原理246

13.1.3 使用前的准备工作246

13.2.1 概述247

13.2 HTK-196ZH型综合测试仪247

13.2.2 系统组成及工作原理247

13.1.5 主要技术指标247

13.1.6 注意事项247

13.1.4 操作说明247

13.2.3 功能简介249

13.2.4 技术指标253

13.2.5 HTK-196ZH型AEI综合测试仪管理软件使用说明254

13.3 HTK-196型AEI仿真检测系统255

＊13.3.1 系统构成255

13.3.2 系统软件说明256

13.3.3 系统使用说明256

13.3.4 仿真功能使用说明258

13.3.5 电缆线的内部连线图267

第14章 标签与标签编程网268

14.1 概述268

14.2 车辆标签原理268

14.2.1 引用标准268

14.2.2 标签识别原理268

14.3 标签编程系统272

14.3.1 标签编程系统构成272

14.3.2 标签的编程272

14.3.3 标签编程系统各部分功能272

14.3.4 编程要求274

14.3.5 各设备正常工作所需基本条件274

14.4.1 国铁编程操作275

14.4 编程子系统各项功能使用说明275

14.4.2 自备车标签编程操作283

14.4.3 数据查询285

14.4.4 系统维护287

14.4.5 设备状况289

14.5 拨号上网290

14.5.1 “拨号”对话框界面290

14.5.2 “拨号”过程中状态提示290

14.5.3 拨号过程中出错信息的状态提示291

14.6 标签编程、安装作业流程293

14.7 标签安装设备构成及技术要求295

14.7.1 系统简介295

14.7.2 标签安装板及安装要求296

第15章 XC2000系列便携式标签读出器302

15.1 概述302

15.2 设备外观简介302

15.2.1 XC2000A外观简介302

15.2.2 XC2002外观简介303

15.3 系统工作原理304

15.3.1 系统组成304

15.3.2 工作原理304

15.4 性能指标304

15.5 基本操作使用方法305

15.5.1 XC2000A型便携式读出装置305

15.5.2 XC2002型便携式标签读出器306

16.2 工作原理308

第16章 HTK-196型便携式标签读出器308

16.1 概述308

16.3 使用说明309

16.3.1 使用前的准备工作309

16.3.2 操作说明309

16.3.3 注意事项313

16.3.4 主要技术指标313

16.4 车号标签应用检修管理系统313

16.4.1 概述313

16.4.2 程序安装说明314

16.4.3 功能介绍314

16.5.1 Oracle8.1.5客户端的配置320

16.5 Oracle数据库客户端配置320

16.5.2 Oracle8.1.6客户端的配置321

16.5.3 Oracle7.3客户端的配置330

第三部分 铁道部ATIS系统工程部颁技术条件及规范汇编335

附件1 铁路机车车辆自动识别设备技术条件（TB/T3070—2002）335

附件2 车号系统地面识别设备AEI及列检复示系统安装实施348

附件3 《车号自动识别系统AEI设备检测仪器技术条件》355

及《车号自动识别系统便携式标签读出器技术条件》355

附件4 车号系统地面AEI设备输出数据格式及通讯协议362

附件5 铁路车号系统地面AEI设备检测仪器检定方法及标准367

附件6 分局车号系统AEI设备监控中心业务方案369

附件7 站修编程点代码表379

参考文献384

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摘要：本文深入探讨了铁路车号自动识别系统的原理及其在铁路运输中的应用。通过对系统原理的详细阐述，分析了其在提高铁路运输效率、保障运输安全以及实现智能化管理方面的作用，为相关领域的研究和实践提供了有益的参考。

1、系统原理

铁路车号自动识别系统基于光学字符识别（OCR）技术，通过安装在铁路线路旁的摄像头捕捉列车车号信息，然后利用OCR技术将图像中的字符转换为可识别的数字和字母。系统主要由图像采集、图像处理、字符识别和数据库管理等模块组成。图像采集模块负责捕捉列车车号图像；图像处理模块对图像进行预处理，如去噪、二值化等；字符识别模块对预处理后的图像进行字符识别；数据库管理模块则负责存储和管理识别结果。

系统原理的核心在于OCR技术的应用。OCR技术是一种将图像中的文字转换为计算机可识别的文本的技术。在铁路车号自动识别系统中，OCR技术通过识别图像中的字符，将车号信息转换为数字和字母，从而实现车号的自动识别。

此外，系统原理还涉及到了图像处理技术。图像处理技术在系统中的作用是对采集到的车号图像进行预处理，以提高OCR技术的识别准确率。常见的图像处理技术包括去噪、二值化、边缘检测等。

2、应用领域

铁路车号自动识别系统在铁路运输领域具有广泛的应用。首先，在列车调度方面，系统可以实时获取列车车号信息，为调度员提供准确的列车运行状态，提高调度效率。其次，在铁路安全监控方面，系统可以自动识别异常车号，及时发现安全隐患，保障铁路运输安全。此外，在铁路信息化管理方面，系统可以实现对车号信息的自动采集、存储和管理，提高铁路运输管理的智能化水平。

在列车调度方面，铁路车号自动识别系统可以实时获取列车车号信息，为调度员提供准确的列车运行状态。这有助于调度员及时调整列车运行计划，提高铁路运输效率。同时，系统还可以根据车号信息对列车进行分类管理，便于调度员进行调度操作。

在铁路安全监控方面，系统可以自动识别异常车号，及时发现安全隐患。例如，当系统检测到某列车车号与数据库中的车号不符时，可以立即报警，提醒相关人员进行检查。这有助于保障铁路运输安全，防止事故发生。

3、技术优势

铁路车号自动识别系统具有以下技术优势：首先，系统具有较高的识别准确率，能够有效识别各种复杂环境下的车号信息。其次，系统具有较好的鲁棒性，能够适应不同的光照、天气等环境条件。此外，系统还具有实时性，能够实时获取列车车号信息，满足铁路运输的实时性要求。

系统的高识别准确率得益于OCR技术的应用。OCR技术经过多年的发展，已经能够识别各种复杂环境下的文字信息。在铁路车号自动识别系统中，OCR技术能够有效识别车号信息，提高识别准确率。

系统的鲁棒性主要得益于图像处理技术的应用。图像处理技术可以对采集到的车号图像进行预处理，提高OCR技术的识别准确率。同时，图像处理技术还可以提高系统对光照、天气等环境条件的适应能力。

4、发展前景

随着铁路运输的快速发展，铁路车号自动识别系统具有广阔的发展前景。未来，系统将在以下方面得到进一步发展：首先，提高识别准确率和鲁棒性，使系统能够适应更复杂的铁路运输环境。其次，拓展应用领域，将系统应用于铁路运输的更多环节。此外，加强系统与其他铁路运输系统的集成，实现铁路运输的智能化管理。

提高识别准确率和鲁棒性是系统发展的关键。随着OCR技术和图像处理技术的不断进步，系统将能够更好地适应各种复杂环境，提高识别准确率和鲁棒性。

拓展应用领域是系统发展的另一个重要方向。随着铁路运输的不断发展，系统将在更多环节得到应用，如铁路客运、货运、维修等，为铁路运输提供更加全面的支持。

总结：

铁路车号自动识别系统作为一种先进的铁路运输技术，在提高运输效率、保障运输安全以及实现智能化管理方面具有重要作用。通过对系统原理、应用领域、技术优势和发展前景的深入分析，本文为相关领域的研究和实践提供了有益的参考。

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