車號自動識別系統(tǒng)對提高鐵路機車、車輛、集裝箱的使用率利用率，提高鐵路使用效率及運輸管理水平有極其重要的作用。系統(tǒng)結構簡單，維護方便，便于功能擴展，是實現(xiàn)鐵路運輸管理和火車車輛管理現(xiàn)代化的重要基礎。

      自動識別系統(tǒng)采用國際先進的微波反射調制技術、變型FSK編碼技術，與國際標準接軌，將記軸、計輛、測速、測距等技術與車號自動識別技術相結合，實現(xiàn)標簽定位。該系統(tǒng)主要由標簽、地面識別設備、復示終端設備、中央管理設備、標簽編程器等部分組成。

      一、主要構成
      1、貨車/機車電子標簽（TAG）
      標簽內部存儲器中存有車號信息及車輛技術參數(shù)信息。標簽安裝在機車、貨車底部的中梁上，由微帶天線、虛擬電源、反射調制器、編碼器、微處理器和存儲器組成。每個電子標簽相當于每輛車的“身份證”。
      2、地面識別系統(tǒng)（AEI）
      地面識別系統(tǒng)由車輪傳感器、天線、RF射頻模塊、讀頭、電源防雷裝置、信號及通信防雷裝置等部分組成。
      其中，車輪傳感器、天線安裝在線路上，地面十倍設備安裝在鐵路干線運行區(qū)間、分局交界口、編組站出入口，實時準確地完成列車的識別，并將識別出的標簽信息及輔助信息通過通信電纜傳輸至中央處理設備和終端設備。
      3、集中控制管理計算機系統(tǒng)及復示終端設備
      由計算機、打印機、通信模塊及軟件構成。安裝于編組站、交界口車站及列檢所等場所，完成對列車標簽信息的顯示功能。提交各個有關部門使用。
      4、信息跟蹤查詢終端設備
      信息跟蹤查詢終端設備設在分局、路局車輛調度中心，查詢車輛跟蹤管理信息及車輛的運行區(qū)間位置，查詢車輛檢修狀況信息報告、交界口車流統(tǒng)計結果等。
      5、標簽編程系統(tǒng)
      標簽編程器是標簽安裝前，將車輛信息寫入標簽內存裝置，可在車輛段或車輛工廠進行變成寫入，操作數(shù)據(jù)對用戶開放。

     6、鐵道部中央數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)
      全路標簽編程站的總指揮部。把標簽編程站申請的每批車號與中央車號數(shù)據(jù)庫進行核對，對重車號則重新分配新車號，再向標簽編程站返回批復的車號信息。既集中統(tǒng)一的處理、分配和批復車號信息，同時又是一個信息管理和信息查詢中心。

      二、系統(tǒng)工作原理
      1、地面識別系統(tǒng)的技術關鍵——微波反射技術
      當列車即將進站時，列車的第一個輪子壓過開機磁鋼時開始計數(shù)，大于等于6此時開啟微波射頻裝置（RF），微波射頻裝置在沒有列車通過時保持關閉狀態(tài)。微波射頻裝置開啟后，安裝在軌道的地面天線開始工作，向每輛車底部的電子標簽發(fā)射微波載波信號，激活標簽，識別標簽。首先，標簽在微處理其控制下，將標簽內信息通過編碼器進行編碼，通過調制器控制微帶天線，開始向地面發(fā)射信息；地面天線立即接收發(fā)射回的標簽內信息，并傳送到鐵路旁的探測機房；由機房內無人值守的地面讀出計算機將接收到的已調波信號進行解調、譯碼、處理和判別；然后將處理后的信息送入車站機房的GPS集中管理系統(tǒng)。當列車的最后一輛車的輪子壓過關門磁鋼時，關閉射頻裝置，準備下次車輛到來時工作。GPS系統(tǒng)對多臺識別設備進行管理，按照鐵路TMIS的通信謝意規(guī)程，將識別后的信息向鐵路TMIS等系統(tǒng)傳送，即向目的地存儲轉發(fā)。工作程序模式，如圖1所示。 

      2、信息處理技術的關鍵——CPS多線程多目標存儲轉發(fā)技術

      CPS具有多線程多目標存儲轉發(fā)機制的特點?？梢酝瑫r向多個目標發(fā)送報文，具有較高的發(fā)送效率；CPS轉發(fā)程序具有準確無誤、不丟失報文的特點，有一定的實時性，是一個存儲轉發(fā)裝置。當CPS收到AEI報文時，轉發(fā)程序立刻向各個預定義目標發(fā)送報文，如果此時到達某個目標的網(wǎng)絡線路不通，轉發(fā)程序會把未成功發(fā)送的報文存儲起來，等線路通時，轉發(fā)程序自動把以前未成功發(fā)送的報文發(fā)送出去。應用模式如圖2所示。 

      轉發(fā)程序的文件傳輸基于TCP/IP協(xié)議。高層傳輸協(xié)議使用FTP協(xié)議或CPS自定義協(xié)議。對于主機操作系統(tǒng)如UNIX、VMS、OS/2、WINDOWS NT等具有FTP服務程序的操作系統(tǒng)，使用FTP協(xié)議傳輸報文，對WINDOWS95、WINDOWS98不帶FTP服務程序的操作系統(tǒng)，在其上安裝轉發(fā)系統(tǒng)配備的CPS報文接收程序，使用CPS自定義協(xié)議傳輸報文文件。CPS轉發(fā)程序具有廣泛的適用性。是車號自動識別系統(tǒng)中一項重要的軟件工程。

      3、防止標簽出現(xiàn)重號錯號的技術關鍵——容錯技術
      出現(xiàn)重車號不但會嚴重影響車號信息的使用效果，而且會造成ATIS整個工程的失敗。建立一套完善的、嚴格的、科學的管理制度和作業(yè)流程，避免標簽出現(xiàn)“重號、錯號”。在計算機方面，要求開發(fā)出的標簽編程管理軟件應具有合理的流程、嚴密的防錯、糾錯及容錯技術。下面談談幾個主要的容錯技術。
      (1)為了便于理解，請先看標簽編程、安裝工作程序示意圖3。

      (2)“相關項目一致性”校驗法。
       對一輛車的信息輸入完畢后，要按［校對C］鍵，否則本次輸入為無效，如果校對后出現(xiàn)“車號與車種不符！是否按錯號處理，請確認”異常信息時，要認真分析車號和車種這兩個相關項；比如棚車車號范圍為3,000,000—3,499,999；如果選擇了棚車的車種，而卻輸入了一個4,300,00的車號，則認為該號為錯號，如果確實是錯號，單擊[確定]；否則應仔細檢查車號車種的輸入值是否有誤。確保相關聯(lián)的項輸入一致，對保證車號輸入的準確性又加了一道防線。
      (3)“重要項目兩次輸入一致”校驗法。
      在標簽編程站，車號是最重要的輸入項。為了避免誤操作造成的錯車號，對車號要進行兩次輸入兩次校驗。第一次輸入校對后，如果提示“輸入正常”信息，則輸入框內的輸入信息被清空，再將“現(xiàn)在車號”進行第二次輸入，再校對。然后再按［兩次輸入一致］校驗鍵，比較兩次輸入的車號，如果無異常提示信息，說明兩次輸入車號完全一致，車號輸入正確，可進入下一車輛的信息輸入；不一致時，需重新輸入兩次車號，直至正確。

       (4)“比較過濾”校驗法。
      每個標簽編程站確保輸入的一批車號信息正確無誤后，可向鐵道部車號中央數(shù)據(jù)庫申請此批車號的批復。當部數(shù)據(jù)庫接到申請后，采用“比較過濾”法，自動把申請的車號逐一與中央車號庫進行比較，如果申請的車號已經(jīng)被分配過了，說明申請的車號為重車號，必須過濾掉此車號，即此車號不再分配，則重新分配一個新車號；不重號的仍用原申請車號。最后部中央庫將批復的此批車號反饋回標簽編程站，由信息編碼計算機輸出到標簽編程器，并寫入到編程器上安置的電子標簽內；同時將打印的3份標簽內容記錄貼在標簽正反面和附表上；再把貼好的標簽拿到站段對號入坐的安裝在每輛現(xiàn)車底部中梁的指定位置上。全部安裝完畢并檢驗無誤，上網(wǎng)向部中央庫再次確認此批車號，此批確認后的車號不再分配，這樣才能避免已分配過的車號再被重新分配。

      (5)“理論與實際結合”校驗法。
      一列車的每輛車的標簽安裝完成后，在安裝現(xiàn)場由檢查員，驗收員進行檢查驗收，他們使用便攜式讀出器復逐一讀出每輛現(xiàn)車車底標簽內的信息后，首先仔細與現(xiàn)車車體記錄及安裝單逐一核對；再將便攜式讀出器送到標簽編程站，由計算機讀出其內存的內容，并自動與計算機存儲的有關車號的信息核對，如果無異常提示信息，說明實際工作中車號標簽沒有錯裝、重裝現(xiàn)象，核實結果證實“理論”與“實際”相一致。   

      (6)“斷點續(xù)接”容錯技術。
      有時編程系統(tǒng)發(fā)生故障（斷電、死機、機器故障等），如果防范措施不當，就會出現(xiàn)重傳、重輸、漏傳和漏輸?shù)默F(xiàn)象，重車號錯車號也就難以避免，甚至造成標簽編程系統(tǒng)工作混亂，從而影響整個ATIS系統(tǒng)的順利進行。
      在標簽編程站，比如車號信息還未完全輸入，系統(tǒng)發(fā)生故障，待系統(tǒng)恢復后，通過采用斷點續(xù)接技術，計算機能夠把新輸入的車號信息與以前已輸入過的車號信息自動聯(lián)接在一起。
      車號全部輸入完畢，在向鐵道部中央庫申請車號批復時，系統(tǒng)出現(xiàn)故障或線路中斷時，同樣待系統(tǒng)恢復正常后，采用斷點續(xù)接技術，系統(tǒng)會自動從斷點處繼續(xù)申請批復車號，故障前已申請的車號無須重新申請。

      計算機在向標簽編程器的標簽寫入車號信息時，如果發(fā)生故障，故障排除后，同樣利用斷點續(xù)接技術，還可以從斷點處繼續(xù)寫入，無需重寫，即以前的標簽編程有效，標簽即不會作廢也不會漏寫、重寫和錯寫信息。