СПОСОБ ИДЕНТИФИКАЦИИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ВАГОНОВ И КОНТЕЙНЕРОВ
METHOD FOR IDENTIFYING RAILWAY CARS AND CONTAINERS

Изобретение относится к способам автоматизированной идентификации транспортных средств и может быть применено для автоматизированного контроля перемещения и учета железнодорожных вагонов и контейнеров на объектах железной дороги и на различных предприятиях, использующих железнодорожное сообщение.
Кроме того, изобретение может быть применено для получения работниками, клиентами железной дороги и прочими причастными лицами полной информации о вагоне или контейнере, включая сведения о производстве, эксплуатации, ремонте, технические характеристики, фотоматериалы и т.д.
Для целей идентификации каждый вагон, контейнер, эксплуатируемый на российских железных дорогах, снабжен инвентарным номером, который наносится на боковую поверхность, как правило, краской разной степени читаемости (а также, иногда, например, на вагонах, в виде приваренных металлических цифр).
Согласно существующему на российских железных дорогах уровню техники идентификация вагонов преимущественно выполняется либо визуальным считыванием инвентарных номеров, либо автоматизированным их считыванием с использованием технического зрения, либо с использованием средств радиочастотной идентификации при размещении на вагонах кодовых бортовых датчиков, в которые занесены номера вагонов.
Известен пост считывания инвентарных номеров вагонов (патент РФ №146254 от 14.02.2013, B61L 25/00 (2006.01)), характеризующийся тем, что включает систему формирования считываемых данных и систему обработки и передачи считываемых данных, при этом система формирования считываемых данных выполнена из двух опор, установленных по обе стороны от контролируемого железнодорожного пути, на которые монтируются телекамеры и осветительный блок, и датчиковой подсистемы позиционирования вагона, имеющей, по меньшей мере, один датчик, размещенный на одном рельсе в районе оси, соединяющей противоположные телекамеры, причем система обработки и передачи считываемых данных, содержащая контроллер, сетевой коммутатор и программный модуль счета вагонов, при этом контроллер и модуль счета вагонов объединены в блок согласования, связана линиями связи с системой формирования считываемых данных и сервером распознавания автоматизированного рабочего места оператора станционного технологического центра из состава автоматизированной системы управления предприятия, причем блок согласования связан с сервером распознавания через сетевой коммутатор.
Распознавание инвентарных номеров производится по видеоизображениям бортов вагонов с двух сторон. Формирование видеоизображений бортов вагонов проходящего состава осуществляются с помощью телекамер, установленных на опорах.
Недостатками такого технического решения является следующее:
- достоверность считывания (распознавания) инвентарных номеров вагонов зависит от качества нанесения самого номера, его контрастности на фоне поверхности вагона, наличия/отсутствия загрязнений, даже на одной из цифр инвентарного номера. Неверное распознавание хотя бы одной цифры инвентарного номера ведет к неверному распознаванию всего инвентарного номера;
- необходимость обработки и хранения значительного объема видеоданных;
- пост считывания не применяется для распознавания инвентарных номеров контейнеров, перевозимых железнодорожным транспортом.
Известна система идентификации и учета вагонов АРСИС (ARSCIS):
http://www.mallenom.ru/products/videokontrol-i-uchet-zhd-transporta/arscis/
Идентификация вагонов в системе АРСИС выполняется тем же способом, что и в патенте РФ №146254 - распознаванием инвентарных номеров вагонов с помощью технического зрения.
Также известна разновидность системы АРСИС, предназначенная для считывания инвентарных номеров контейнеров средствами технического зрения:
http://www.mallenom.ru/products/videokontrol-i-uchet-zhd-transporta/arsciscontainer/.
Системе АРСИС присущи те же недостатки, что и посту считывания, описанному в патенте РФ №146254:
- достоверность считывания зависит от качества нанесения инвентарного номера;
- необходимость обработки и хранения значительного объема видеоданных;
- необходимость использования дорогостоящего видеооборудования и специализированного программного обеспечения.
Известна система автоматической идентификации движения железнодорожных объектов на замкнутой территории (патент РФ №2570976 от 11.06.2014, B61L 25/00 (2006.01)).
Система включает кодовые бортовые RFID датчики на подвижных объектах, считыватель кода датчика, датчики фиксации колесных осей, средства передачи информации, концентратор информации, элементы видеонаблюдения состава в виде прожектора подсветки состава и видеокамеры с блоком распознавания видимых сюжетов, считыватель, снабженный таймером. При работе системы массив кадров изображения вагонов состава привязывается к своему вагону по результату формирования в концентраторе по информации считывателя структуры состава с временными отметками начала и конца каждого вагона состава, которые передаются в блок распознавания видимых сюжетов, где производится разбивка массива изображения на пакеты изображений, привязанных к вагону, и после фильтрации и определения номера вагона эти данные передаются в концентратор для формирования структуры полностью распознанного состава и последующей передачи данных, характеризующих указанную структуру для хранения и последующего использования.
Недостаток системы заключается в необходимости оснащения каждого вагона кодовым бортовым RFID датчиком, что дополнительно влечет за собой необходимость технического обслуживания датчиков, замены вышедших из строя датчиков. Кроме того, наземная инфраструктура идентификации помимо средств видеофиксации дополнительно должна содержать средства дистанционного считывания информации с кодовых бортовых RFID датчиков.
Это ведет к удорожанию и усложнению системы в целом.
Также недостатком системы можно назвать то, что на достоверность считывания сведений с кодовых бортовых RFID датчиков может влиять наличие/отсутствие электромагнитных помех, создаваемых устройствами энергоснабжения железных дорог, устройствами поездной и диспетчерской радиосвязи. Также, ошибочные считывания могут возникать при одновременном движении по смежным путям двух и более составов железнодорожных объектов (вагонов).
Кроме того, сама система автоматической идентификации служит источником электромагнитного излучения в момент считывания информации с кодового бортового датчика, что может оказывать неблагоприятное воздействие на персонал железных дорог.
Известная система не применяется для идентификации железнодорожных контейнеров.
Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в создании такого способа идентификации вагонов и контейнеров, который позволил бы без значительных материальных затрат на средства идентификации безошибочно идентифицировать каждый вагон или контейнер как при перевозке их по железным дорогам, так и при прочих технологических операциях (направление в ремонт, перемещение в пределах ремонтного предприятия, возврат из ремонта, нахождение на путях необщего пользования и т.д.), а также при терминальных операциях с контейнерами (погрузка, разгрузка, хранение и т.д.).
При этом предлагаемый способ должен предусматривать возможность автоматизированной идентификации вагонов и контейнеров только авторизованными в информационной системе пользователями.
Технический результат, который может быть получен при использовании предлагаемого способа, состоит в повышении надежности идентификации вагонов и контейнеров без оснащения их дорогостоящими техническими устройствами.
Поставленная задача решена путем создания способа идентификации вагонов и контейнеров, заключающегося в том, что на каждую единицу вагона или контейнера наносят штриховой код, который не содержит информации о вагоне или контейнере и в котором закодирован уникальный ключ доступа к сведениям в информационной системе по конкретной единице вагона или контейнера, включая их инвентарный номер, при этом уникальный ключ доступа, подлежащий внесению в штриховой код, первоначально генерируют в информационной системе и заносят в базу данных информационной системы, а после этого, с помощью сканера штриховых кодов и программного обеспечения для считывания штриховых кодов, взаимодействующего с информационной системой, к которой обеспечен авторизованный доступ, сканируют нанесенный на вагон или контейнер штриховой код и одновременно осуществляют привязку уникального ключа доступа, закодированного в штриховом коде, нанесенном на вагоне или контейнере, к инвентарному номеру этого вагона или контейнера, и прочим сведениям об этом вагоне или контейнере, предварительно внесенным в информационную систему, что активирует штриховой код в информационной системе, а в процессе идентификации вагона или контейнера считывают штриховой код с вагона или контейнера с помощью сканеров штрихового кода с установленным программным обеспечением для считывания штрихового кода, при этом обеспечивается отображение на подключенном к сканеру кода устройстве отображения сведений по единице вагона или контейнера, соответствующих закодированному в штриховом коде уникальному ключу и/или фиксация в информационной системе результата идентификации единицы вагона или контейнера по штриховому коду.
В качестве устройств отображения могут использоваться портативные и стационарные компьютеры, смартфоны.
В качестве сканеров штриховых кодов могут использоваться переносные (например, беспроводной ручной сканер Cino А770 ВТ) или стационарные сканеры (например, промышленные сканеры штрих-кодов серии BCL 500i). Кроме того, для считывания штрихового кода могут использоваться аппаратно-программные возможности смартфонов и прочих подобных устройств, оснащенных фотокамерой и приложением для считывания штрихового кода.
Штриховой код может быть нанесен на вагон или контейнер прямым нанесением краской, например, через трафарет, либо первоначально наноситься на листовой материал (например, пленку, лист металла или пластмассы и т.п.), впоследствии размещаемый на вагоне или контейнере, например, приклеиванием.
К информационной системе подключают участников железнодорожного перевозочного процесса, например, представителей перевозчиков, владельцев вагонов или контейнеров, операторов подвижного состава, отправителей, получателей груза, вагонов, контейнеров, представителей таможенных органов и т.д.
При этом становится возможной идентификация вагонов и контейнеров как на стационарных постах, пунктах коммерческого осмотра, оборудованных устройствами считывания штриховых кодов (сканерами) во время движения различных типов вагонов в составе поезда, а также вагонов-платформ с установленными на них контейнерами, так и во время стоянок вагонов на различных технологических операциях - с помощью переносных сканеров штриховых кодов, а также идентификация контейнеров во время терминальных операций с контейнерами (погрузка, разгрузка, хранение и т.д.).
Идентификацию вагонов и контейнеров выполняют в следующем порядке.
Вносят сведения о единице вагона или контейнера в информационную систему, включая их инвентарные номера.
Выполняют генерацию требуемого количества уникальных ключей доступа и заносят их в базу данных. Кодируют уникальные ключи доступа в штриховые коды.
Выполняют нанесение штриховых кодов на вагоны, контейнеры.
С помощью сканера и программного обеспечения, взаимодействующего с информационной системой, к которой уполномоченному лицу обеспечен авторизованный доступ, обеспечивают сканирование штрихового кода и одновременную привязку уникального ключа доступа, закодированного в штриховом коде, нанесенном на вагоне или контейнере, к инвентарному номеру этого вагона или контейнера, и прочим сведениям об этом вагоне или контейнере, предварительно внесенным в информационную систему. Эти действия активируют штриховой код в информационной системе.
В последующем идентификация вагонов или контейнеров осуществляется путем сканирования штрихового кода и отображения на подключенном к сканеру кода устройстве отображения сведений по единице вагона или контейнера, соответствующих закодированному в штриховом коде ключу и/или передачей информации результате идентификации вагона или контейнера по штриховому коду в информационную систему.
В качестве штрихового кода могут применять QR-код или Data Matrix-код. В качестве уникального ключа доступа может использоваться любая символьная последовательность.
Достоинства описываемого способа идентификации вагонов и контейнеров по сравнению с известными способами:
Сведения о вагонах и контейнерах, не подлежащие всеобщему доступу, например, информация о владельцах вагонов и контейнеров, проводимых ремонтах, о перевозимых грузах и прочая нормативно-справочная информация хранятся в защищенной базе данных информационной системы, к которой невозможен неавторизованный доступ.
Содержащаяся в штриховом коде информация является только ключом доступа к сведениям о конкретном вагоне, контейнере, хранящимся в базе данных информационной системы. Идентификационная и содержательная информация о вагоне, контейнере в наносимом штриховом коде полностью отсутствует. Соответственно, осуществить автоматизированную идентификацию вагонов и контейнеров могут только авторизованные в информационной системе пользователи. Штриховые коды генерируются под контролем и их количество строго соответствует количеству подлежащих маркировке ими вагонов и контейнеров.
Реализация описанного способа идентификации не требует оснащения вагонов и контейнеров сложными техническими средствами для идентификации, например, кодовыми бортовыми RFID датчиками, а считывание штрихового кода может осуществляться не только специализированными сканерами, но и находящимися в свободной продаже переносными и промышленными сканерами.
Также достоинством предлагаемого способа идентификации является то, что вследствие свойств, заложенных в технологию формирования штрихового кода, обеспечивается возможность правильного считывания при повреждении части поверхности штрихового кода, например, при его загрязнении при эксплуатации вагона, контейнера. Для QR-кода, например, обеспечивается правильное считывание при повреждении до 30% его поверхности.