X
تبلیغات
شیکسون

فناوریهای شناسایی و ردیابی

بارکد ، RFID ، شناسایی با امواج رادیویی ، ردیابی ، ردگیری، ردیابی ماهواره ای ، GPS ، بینایی ماشین ، بیومتریک ، کارت هوشمند، سنسور

مقاله بهبود عملیات حمل و نقل ریلی با استفاده از AVI/Tag

بهبود عملیات حمل و نقل ریلی با استفاده از AVI/Tag و سیستم‌های اطلاعاتی

 

 

ندا عبدالوند، نصراله مقدم چرکری، امیر البدوی، محمد مهدی سپهری

دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده فنی و مهندسی

 

کلمات کلیدی: RFID، AVI/Tag، مدیریت ناوگان، حمل و نقل ریلی، راه‌آهن، سیستم اطلاعاتی یکپارچه، میان‌افزار

 

 

 

چکیده

صنعت حمل و نقل ریلی، به عنوان یکی از موثرترین وسایل حمل و نقل شناخته شده است. با وجود پیشرفت‌هایی در این صنعت، هنوز شبکه‌های ریلی قدیمی و توسعه نیافته‌ای مشاهده می‌شود که ناکارآمد هستند. فناوری شناسایی اتوماتیک آلات ناقله (AVI/Tag) مبتنی بر شناسایی اتوماتیک فرکانس رادیویی (RFID) به عنوان راه‌حلی موثر و کارا معرفی شده است که تولید اطلاعات دقیق از موقعیت ناوگان را فراهم می‌سازد. در این تحقیق، با در نظر گرفتن AVI/Tag، سیستم‌های اطلاعاتی و میان‌افزارها به‌عنوان مکمل معرفی شده‌اند که پردازش دقیق اطلاعات و امکان برنامه‌ریزی را مهیا می‌سازند. به منظور نشان دادن تاثیر استفاده این دو فناوری در صنعت ریلی، مدل عملیاتی یکپارچه‌ای ارائه شده است و نشان داده شده که چگونه استفاده از سیستم‌های اطلاعاتی و تجهیزات شناسایی اتوماتیک آلات ناقله با یکدیگر می‌تواند سبب کارایی و بهبود صنعت ریلی و تبدیل یک شبکه قدیمی به یک شبکه مدرن و کارا شود.

1- مقدمه:

از دهه 1930، صنعت ریلی به عنوان یکی از موثرترین وسایل حمل و نقل در جابجایی مسافر و کالا شناخته شده است. از آن پس همواره در بهبود و توسعه فناوری آن تلاش‌های بسیاری صورت گرفته است. اکنون آمیخته‌ای از روش‌های قدیمی و توسعه یافته در شبکه‌های ریلی مشاهده می‌شود. در شبکه‌های ریلی توسعه یافته، کالا در ایستگاه‌های مدرن و به روشی کارآمد تخلیه می‌شود. در عین حال، هنوز شبکه‌های قدیمی مشاهده می‌شود که در ایستگاه‌های آنها، کالا بدون امکانات لازم و به روشی ناکارآمد و با تاخیرات زمانی بسیار تخلیه می‌شود. با پیشرفت فناوری و افزایش انتظارات مشتریان، اکنون در شبکه‌های ریلی گسترده توسعه نیافته، چالش‌های بسیاری در برنامه زمان‌بندی و توزیع واگن وجود دارد که کاهش شدید عملکرد را به‌دنبال داشته است. این موضوع سبب شده که مشتریان حمل و نقل ریلی را موثر و اقتصادی ندانند و حتی دیگر وسایل  حمل و نقل را جایگزین آن کنند (Transportation Comittee, 2004). 

بنا به نظرات کمیته حمل و نقل اتحادیه اروپا (2004(، در یک حمل و نقل ریلی کارآمد، شرکت‌های ریلی لازم است 1-آگاه باشند قطار، لکوموتیو و و اگن کجاست، 2- زمان آماده‌سازی حرکت یک قطار را به حداقل برسانند و تمهیدات لازم برای حرکت آسان و به موقع قطار را بوجود آورند، و 3-  امکان هماهنگ‌سازی زیرساختار و برنامه‌ریزی زمانی را فراهم سازند. به این منظور لازم است بستر اطلاعاتی دقیق و به‌هنگامی در کل شبکه ریلی وجود داشته باشد؛ یعنی علاوه بر آن که اطلاعات به‌صورت بلادرنگ تولید می‌شود، امکان تبادل آن در کل شبکه ریلی به‌صورت بلادرنگ نیز وجود داشته باشد. سپس لازم است با استفاده از سیستم‌های اطلاعاتی قدرتمند و پردازش دقیق و به‌هنگام اطلاعات دانش مورد نیاز را استخراج و برنامه ریزی و تصمیم‌گیری را آسان ساخت.

یکی از موثرترین فناوری‌ها در تولید اطلاعات دقیق و بلادرنگ، فناوری شناسایی فرکانس رادیویی[1] (RFID) است. با استفاده از نصب تگ‌های RFID  بر روی واگن‌ها و نصب تگ‌خوان‌ها در ایستگاه‌ها و مناطق مهم، موقعیت جغرافیایی ناوگان‌ها و لکوموتیوها آشکار می‌شود (Finkenzeller, 2000; Moroz, 2004). 

RFID روشی برای جمع‌آوری داده بدون دخالت نیروی انسانی فراهم می‌سازد. در هر حال این اطلاعات لحظه‌ای بی‌استفاده است اگر به صورت بلادرنگ پردازش نشود. لازم است این داده‌های جمع‌آوری شده را قالب بندی کرد و بر اساس نیازهای هر واحد سازمانی آنها را برای پردازش در اختیار سیستم‌ها و زیرسیستم‌های اطلاعاتی مختلف قرار داد. سیستم‌های اطلاعاتی و به خصوص میان‌افزارها به عنوان فناوری مکمل برای فناوری RFID مطرح شده‌اند. میان‌افزارها داده‌های جمع‌آوری شده توسط تگ‌خوان‌ها را به پایگاه‌های داده منتقل می‌سازند و سیستم‌های اطلاعاتی داده‌ها پردازش آنها را میسر می‌سازند (Marinos Themistocleous, Zahir Irani, & O'Keefe, 2001; RFIDJournal, 2003b; Thompson, 2006). اکنون، با کاهش هزینه‌ سخت افزار و به همین ترتیب تگ‌خوان‌ها و تگ‌های RFID و توسعه نرم‌افزار  استفاده توام از این دو فناوری در صنایع گوناگونی مانند زنجیره تامین کالاهای مصرفی دیده می شود (Chatterjee & Wolfe, 2003; Nath, Reynolds, & Want, 2006). در این مقاله سعی شده است این ایده را در صنعت حمل و نقل ریلی توسعه دهد. به‌این منظور مدل تکنیکی یکپارچه‌ای ارائه شده است و نشان داده شده که چگونه این مدل می‌تواند عملکرد صنعت حمل و نقل را بهبود بخشد. به‌این منظور در این مقاله بر صنعت حمل و نقل ریلی قدیمی و توسعه نیافته تمرکز شده است.

شناخت عملیات راه‌آهن از همکاری همکاری تنگاتنگی با یک شرکت فعال در زمینه حمل و نقل ریلی کالا استخراج شده است. همچنین ادبیات مرتبط با شناسایی اتوماتیک، سیستم‌های اطلاعاتی و مدل‌های ارایه شده برای مدیریت زنجیره تامین مطالعه شده است. در نهایت بر اساس تحلیل مفهومی مدل یکپارچه اطلاعاتی و عملیاتی راه‌آهن در بخش مدیریت ناوگان و حمل بار ارایه گردیده است.

در مقاله حاضر، ابتدا ادبیات موضوع مرتبط با تگ‌های شناسایی اتوماتیک وسایل نقلیه ارایه شده است. سپس عملیات فعلی راه‌آهن مدل شده است. نتیجه دو بحث مذکور، ارایه مدلی یکپارچه و بررسی نتایج آن است که پس از این دو تشریح گردیده است.  در نهایت نیز به نتیجه‌گیری از بحث و طرح تحقیق‌های آتی پرداخته شده است.

 

2 مروری بر فناوری RFID و AVI/Tag

سیستم‌های RFID کاربردهای فراوانی در کنترل دسترسی و ردیابی اشیا فیزیکی دارند؛ از این جمله می‌توان به ردیابی آلات ناقله در وسیله‌های گوناگون حمل و نقل مانند صنعت ریلی اشاره کرد. به‌ویژه، با ارزان‌تر شدن تجهیزات مرتبط این فناوری، تگ‌های RFID به عنوان جایگزین‌هایی مقرون به صرفه که بازگشت سرمایه بسیاری را به‌همراه خواهند داشت، معرفی شده‌اند (Ceder, 2006; Finkenzeller, 2000).

در صنعت حمل و نقل از RFID در شناسایی اتوماتیک وسیله نقلیه (AVI)، برای شناسایی آلات ناقله مجهز به تگ‌ها به‌کار گرفته می‌شود. AVI در صنعت حمل و نقل کاربردهای بسیاری از باجه‌های اخد عوارض تا حمل بار دارد. شناسایی اتوماتیک ناوگان حمل و نقل با مزایایی مانند پردازش و کنترل بلادرنگ ترافیک، افزایش ایمنی و نظارت بر آلات ناقله می‌تواند پیشرفت چشمگیری را موجب شود(Erhard, Schmidtke, & Strahberger, 2000; Waterhouse et al., 2006).

در صنعت ریلی نیز به دلیل مزایای بسیار AVI این فناوری در خطوط ریلی بسیاری از جمبه راه‌آهن سوییس و خطوط ریلی امریکا نصب شده است. اطلاعات دقیق حرکت قطارها با استفاده از AVI به‌صورت بلادرنگ تولید و امکان نظارت و مدیریت حرکت قطارها فراهم می‌شود. نظارت و مدیریت دقیق دو نتیجه موثر را بهمراه دارد. اول آن که ریسک برخورد به‌طور چشمگیری کاهش می‌یابد. دوم آن که امکان پیش‌بینی و برنامه‌ریزی دقیق زمانی میسر می‌شود (Ceder, 2006; Chatterjee & Wolfe, 2003; Erhard, Schmidtke, & Strahberger, 2000).

AVI از سال‌ها پیش درصنعت حمل و نقل کاربردهای خود را یافته است، اما امروزه استفاده از این فناوری گسترش یافته است. هرچند در این امر ، ارزان‌تر شدن تجهیزات سخت‌افزاری موثر بوده است (Wu, Nystrom, Lin, & Yu, 2006)؛ لکن گسترش فناوری‌های ارتباطی و اطلاعاتی تاثیر به سزایی داشته است. گسترش صناوری‌های نرم‌افزاری به‌ویژه سیستم‌های مبتنی بر وب که امکان پردازش بلادرنگ داده را در شبکه‌های وسیع اطلاعاتی میسر می‌سازد، موجب شده است که بتوان داده‌های بلادرنگ چمع‌آوری شده را به‌صورت بلادرنگ پردازش نمود. به‌گونه‌ای که شرکت‌های بزرگی چون IBM، SUN، مایکروسافت به پیاده‌سازی میان‌افزارهایی برای الحاق با تگ‌های میتنی بر RFID روی آورده‌اند و این دو را مکمل یکدیگر خوانده‌اند (RFIDJournal, 2003a; Violini, 2003a, , 2003b).

در این تحقیق، با در نظر گرفتن این دو فناوری مدل یکپارچه‌ای برای سیستم مدیریت حمل و نقل ریلی ارائه شده است. پیش از آن، عملیات سنتی در شرکت‌های حمل و نقل ریلی توسعه نیافته مرور و مشکلات آن بررسی شده است.

 

3 - بررسی و شناخت عملیات سنتی حمل و نقل ریلی

یک راه آهن سنتی به صورت شبکه ستاره‌ای مدیریت می‌شود. بدین معنا که ستاد مرکزی در مرکز شبکه قرار دارد و برنامه‌ریزی و کنترل و مدیریت شبکه بر عهده راس است. نواحی راه‌آهن شاخه‌های این شبکه را تشکیل می‌دهند. در هر شاخه مرکز و ایستگاه‌های هر ناحیه راه‌آهن قرار می‌گیرند. در کلیه عملیات راه‌آهن، اطلاعات عملیاتی از ایستگاه به مرکز ناحیه و سپس به ستاد مرکزی و اطلاعات کنترلی و مدیریتی از ستاد مرکزی به مرکز ناحیه و سپس به ایستگاه ناحیه جریان دارند. شکل 1 این روند را نشان می‌دهد.

ایستگاه

ادارات  ناحیه

ستاد مرکزی

جریان اطلاعات عملیات

جریان اطلاعات برنامه‌ریزی، کنترلی


شکل 1 جریان داده در شبکه ریلی سنتی

 

در این تحقیق با بررسی دو فرآیند اصلی حمل بار و مدیریت ناوگان به بررسی دقیق‌تر جریان داده در شبکه ریلی سنتی پرداخته شده است. در شرح این عملیات از ذکر نام واحدهای سازمانی خودداری و تنها ستاد مرکزی قید گردیده است.

 

3-1- مدیریت ناوگان

در بخش مدیریت ناوگان سه عملیات اصلی توزیع لکوموتیو، توزیع واگن و تشکیل قطار صورت می‌گیرد. مدیریت لکوموتیوها وابسته به اطلاعات گراف سیر قطارها است. در گراف علاوه بر مسیر حرکت قطارها، نوع قطار، مشخصات قطار، انفصال و اتصال واگن، لکوموتیو و دیگر آلات ناقله ثبت می‌گردد. در اکثر نواحی این گراف به‌صورت دستی تهیه می‌شود. پس از جمع‌آوری اطلاعات لکوموتیو‌ها از روی گراف‌ها، براساس درخواست نواحی و به دستور ستاد مرکزی توزیع می‌شوند.

به‌منظور مدیریت واگن‌ها، رویه جمع‌آوری اطلاعات به‌صورت دستی به این شرح است که هر روز ایستگاه‌ها در ساعت معینی اطلاعات واگن‌های خود را اعم از واگن‌های بارگیری شده، تحت بارگیری، تخلیه شده و تحت تخلیه،  به ناحیه ارسال می‌کنند. ناحیه این اطلاعات را با مختصر پردازش آماری در قالب گزارشی مشخصی تکمیل و به ستاد مرکزی ارسال می‌کند. از جمله اطلاعاتی که در این گزارش وجود دارد تعداد واگن‌های بارگیری شده از مبادی مختلف یک ناحیه به مقاصد مختلف  به همراه تناژ آنها و تعداد واگن‌های تخلیه شده، در حال تخلیه و در انتظار تخلیه است. این آمار مبنای اطلاعات ستاد مرکزی به خصوص در برنامه‌ریزی واگن می‌باشد. این روش جمع‌آوری داده نقاط ضعف عمده‌ای دارد. اول آن که هیچ روال کنترلی بر روی صحت و دقت  اطلاعات وجود ندارد. نقطه ضعف بعدی آن است که بر طبق این آمار تنها تعداد و نوع واگن‌ها و نه شماره آنها در دسترس است.

تشکیل قطار با توجه به بارنامه‌های صادر شده است به این صورت که زمانی که تعداد واگن‌های یک مسیر به حد نصاب رسیدند قطار تشکیل و به آن لکوموتیو تخصیص داده می‌شود. لازم است که در تشکیل قطار واگن‌های یک مقصد در کنار هم  و واگن‌های مقاصد نزدیکتر در جلوی قطار قرار گیرند تا عملیات مانور کمتری در ایستگاه‌ها لازم باشد. پس از تشکیل قطار، ابتدا برگ مشخصات قطار شامل شماره واگن‌ها و لکوموتیو تکمیل و به صورت تلفنی به اطلاع ناحیه رسانده می‌شود. در ناحیه مشخصات قطارا با مقررات سیر و حرکت از لحاظ ترمز، طول و وزن و غیره چک می شود. اگر مشخصات بر طبق مقررات بود اجازه حرکت صادر می‌شود. بر طبق این مجوز، ایستگاه با ایستگاه بعدی تماس می‌گیرد و اعزام قطار را خبر می‌دهد. ایستگاه دوم نیز با ناحیه تماس می‌گیرد و مجوز قبول قطار را کسب و آن را قبول می‌نماید. این امر تا هنگام خروج قطار از ناحیه اتفاق می‌افتد. در مرز خروجی از ناحیه فعلی و ورود به ناحیه بعدی، لازم است ابتدا مشخصات قطار به کنترلر ناحیه بعد اطلاع داده شود. در صورت موافقت با مشخصات قطار، کنترلر ناحیه به ایستگاه مرزی خود مجوز قبول قطار را می‌دهد.

به‌منظور مدیریت ناوگان و رسم خودکار گراف، در مورد بررسی شده از سیستم‌های جزیره‌ای استفاده می‌شود که به عنوان logger و به‌منظور ثبت اطلاعات عمل می‌کند. کاربران تمایلی به استفاده از چنین سیستم‌هایی ندارند و معتقدند نیازهای آنها را پاسخ نمی‌دهد. مشکلات اصلی در استفاده از سیستم موجود در شرکت بررسی شده، عدم وجود بستر ارتباطی مناسب، نقص اطلاعاتی سیستم و عدم پوشش کلیه نیازها و عدم سادگی واسط کاربر عنوان شده است.

 

3-2- حمل بار

حمل بار یکی از اصلی‌ترین عملیات‌های راه‌آهن است. این عملیات با درخواست مشتری مبنی بر حمل آغاز می‌گردد. راه‌آهن متعهد است که تعداد و نوع ناوگان درخواستی را در محل تعیین شده - خط تخلیه و بارگیری-  در اختیار مشتری قرار دهد. به‌این منظور لازم است ستاد مرکزی از تعداد کل واگن‌های خالی هر ناحیه مطلع باشد تا واگن‌های درخواستی مشتری را به ناحیه و ناحیه به ایستگاه مربوطه ارسال کند.

پس از بارگیری، برای هر واگن بارنامه صادر می‌شود. بارنامه مجوزی است که واگن بر اساس آن می‌تواند تا مقصد ذکر شده سیر داشته باشد. در بارنامه اطلاعات شماره واگن، نوع بار، تناژ بار، مبدا، مقصد، و اطلاعات مشتری ثبت می‌شود.

در شرکت بررسی شده سیستمی جهت صدور مکانیزه بارنامه راه‌اندازی شده است. این سیستم به صورت محلی در مبادی بارگیری نصب است. این ایستگاه‌ها موظفند اطلاعات خود را روزانه به ناحیه و ناحیه به نوبه خود به مرکز ارسال کند. البته در عمل به دلیل مشکل ارتباطی، برخی از بارنامه‌های چاپ شده سریعتر از داده‌های الکترونیکی آن به ستاد مرکزی می‌رسد و بعضا بارنامه‌ها مجددا در ستاد مرکزی پانچ می‌شود. از دیگر معضلات این سیستم می‌توان به ناقص بودن بانک‌های اطلاعاتی پایه از جمله اطلاعات مشتریان و شماره واگن‌ها در مبادی بارگیری اشاره کرد. همچنین اطلاعات این سیستم به هنگام تخلیه استفاده نمی‌شود و به عبارتی اطلاعی از زمان تخلیه واگن در دست نیست.

در ادامه، با ارائه مدل عملیاتی یکپارچه مبتنی بر AVI و سیستم‌های اطلاعاتی نشان داده می‌شود چگونه می‌توان عملیات راه‌آهن را بهبود داد.

 

4 ارائه مدل عملیاتی مبتنی بر AVI/Tag و سیستم‌های اطلاعاتی

بررسی عملیات راه‌آهن نشان می‌دهد، قابلیت‌های مورد نیاز در سیستم جامع اطلاعاتی و مدیریتی ریلی عبارت خواهد بود از:

  • یکپارچه‌سازی و مدیریت. این سیستم باید بتواند اطلاعات مورد نیاز را در کلیه نواحی و ادارات مرتبط به اشتراک گذارد.
  • ردیابی ناوگان. ناوگان ریلی را اعم از لکوموتیو و واگن ردیابی کند و در هر زمان مکان و موقعیت و وضعیت آنان را مشخص کند.
  • پشتیبانی از عملیات درونی. امکان پشتیبانی از عملیات‌های داخلی  مانند صدور مجوز فراهم شود.
  • خدمات مشتری‌مدار. امکان بهبود خدمات مشتری‌مدار را به ‌ویژه از طریق بستر اینترنت فراهم سازد.

 

فراهم کردن این قابلیت‌ها به الزاماتی نیاز دارد که در زیر بخش بعدی بیان شده است.

 

4-1- فناوری‌های مورد نیازمند در بهبود عملیات حمل و نقل ریلی

مدرن‌سازی و بهبود عملیات حمل و نقل ریلی و مدیریت ناوگان به سه مولفه اساسی نیاز دارد که ضعف هر یک از آنها می‌تواند سبب ناکارآمدی فناوری‌های دیگر شود:

1- زیرساختار ارتباطی مناسب: در راه‌آهن با توجه به آن که برخی ایستگاه‌ها در دور از شهرها و امکانات مخابراتی قرار دارند، نمی‌توان اینترنت را به عنوان یک زیرساختار ارتباطی ارزان و یکپارچه پیشنهاد نمود. در هر حال، لازم است شبکه گسترده‌ای با استفاده از فیبر نوری یا ماهواره ایجاد شود که ارتباط ایستگاه‌ها، نواحی و ستاد مرکزی با یکدیگر را برقرار ‌سازد.

2- سیستم اطلاعاتی یکپارچه: سیستم اطلاعاتی برنامه‌ریزی گسترده منابعی[2] (ERP) لازم است که با استفاده از پایگاه داده یکپارچه عملیات داخلی را‌ه‌آهن را پشتیبانی کند و گزارش‌های مدیریتی در سطوح مختلف تولید نماید. از زیرسیستم‌های مهم این سیستم می‌توان به مدیریت آلات ناقله و مدیریت حمل بار اشاره کرد. در زیرسیستم مدیریت آلات ناقله علاوه بر توزیع واگن و لکوموتیو بر تعمیرات دوره‌ای و اساسی این آلات نیز نظارت می‌شود که برنامه‌ریزی دقیق و ایمن را نتیجه می‌دهد.

3- تجهیزات لازم برای ردیابی اتوماتیک ناوگان:  تجهیزات ردیابی اتوماتیک مبتنی بر RFID می‌تواند صحت، دقت و سرعت تهیه اطلاعات مورد نیاز در سیستم‌ اطلاعاتی برنامه‌ریزی منابع را افزایش دهد و ارزش افزوده‌ای را به همراه داشته باشد. لازم است اطلاعاتی که از طریق این تجهیزات خوانده می‌شود از طریق مولفه‌های نرم‌افزاری و میان‌افزارها کنترل و هماهنگ شود.

 

در ادامه مدل یکپارچه‌ای که با استفاده از فناوری‌های عنوان شده، می‌تواند عملیات راه‌آهن را بهبود دهد، نشان داده شده است (شکل 2).

 واگن

 لکوموتیو

 مشتری

 خطوط

 

 

سیستم مدیریت بار

سیستم مدیریت آلات ناقله

ردیابی

 

برنامه‌ریزی

گزارش‌دهی

بستر ارتباطی

پایگاه داده

سیستم‌های اطلاعاتی


 

میان‌افزارها

تگ‌خوان

تگ‌خوان

تگ

تگ

تگ

تگ

تگ

همگام‌سازی داده

تصمیم‌سازی

لایه کاربر

تبدیل داده

پرونده آلات نقلیه و خطوط (RailMl)


شکل 2 مدل عملیاتی مبتنی بر فناوری RFID و سیستم‌های اطلاعاتی برای حمل و نقل ریلی

 

همان طور که در شکل نشان داده شده است بستر ارتباطی زیرساختار لازم برای تبادل داده را فراهم می‌کند. تجهیزات ردیابی بر روی ناوگان اعم از واگن و لکوموتیو و تگ‌خوان‌ها در ایستگاه‌ها و مناطق لازم نصب می‌گردد. در محل‌های نصب تگ‌خوان‌ها لازم است از میان‌افزارها  برای کنترل ارسال و دریافت داده از پایگاه داده و تریگر کردن عملیات استفاده گردد. این عامل‌های نرم‌افزاری باید ساختاری توزیعی، سلسله مراتبی داشته باشد و بتواند چندین وظیفه را هم‌زمان کنترل کند. کنترل ارسال اطلاعات خوانده شده به پایگاه داده، جلوگیری از ورود دوباره اطلاعات و انجام عملیات‌های اتوماتیک لازم مانند تصحیح موقعیت واگن در پایگاه داده بر عهده این عامل‌های نرم‌افزاری است.

تکنیک دیگری که می‌تواند در پردازش اطلاعات موثر باشد، تشکیل پرونده‌هایی[3] است که مشخصات اولیه مانند نوع ناوگان، ظرفیت، سازنده، تاریخ گارانتی و مشخصات پویا مانند موقعیت و تاریخ تعمیرات را در برگیرد. این پرونده‌ها می‌تواند با استفاده از زبان‌های مبتنی بر XML مانند RailML راه‌اندازی شود. به‌این ترتیب تگ‌خوان با خواندن کد تعبیه شده در تگ تعبیه شده بروی واگن یا لکوموتیو، به پرونده مربوطه دسترسی می‌یابد و اطلاعات مورد نیاز از پرونده خوانده می‌شود و اطلاعات پویا تصحیح می‌شود.

پس از ایجاد پایگاه داده یکپارچه و پرونده‌های آلات ناقله، سیستم‌های اطلاعاتی در لایه بالاتر قرار می‌گیرد که داده‌ها را پردازش و عملیات مورد نظر اعم از توزیع واگن، توزیع لکوموتیو و غیره را تسهیل می‌کند. در نهایت، آن چه بهره‌وری از فناوری‌ها را برای کاربران مهیا می‌سازد، لایه کاربر است که خدمات لازم را در اختیار مدیران، کارکنان یا مشتریان قرار می‌دهد.

 

5 - عملیات بهبود یافته راه آهن

با به‌کارگیری مدل فوق، عملیات راه‌آهن به شرح زیر بهبود می‌یابد:

سفارشات مشتری اخذ می‌شود، واحد سازمانی مربوطه به‌طور مستقیم می‌تواند از تعداد واگن خالی موجود، نوع آنها و محل آنها اطلاع حاصل کند و به مشتری بگوید که چه واگنی در چه تاریخی در اختیار وی قرار می‌گیرد. این رویه اطلاعات به‌موقع و دقیقی از سفارشات، مبدا واگن‌های بارگیری شده و مقصد آنها فراهم می‌کند. این اطلاعات سبب می‌گردد که آرایش قطارها به‌صورت دقیق‌تر و با برنامه‌ریزی صحیح‌تری صورت گیرد. به این ترتیب، عملیات مانور و تنظیم قطار کمتری نیاز است که در نهایت موجب تسریع عملیات حمل بار می‌گردد.

همچنین پس از تعیین آرایش قطار و به هنگام اعزام آن، مامور ایستگاه می‌تواند با استفاده از یک کامپیوتر دستی اطلاعات واگن‌ها و لکوموتیوها را به ترتیب بخواند. بر اساس تگ‌های خوانده شده، اطلاعات مورد نیاز آنها مانند مقصد هر واگن، وزن آن و مشخصات لکوموتیو از پایگاه داده واکشی و به ناحیه ذی ربط ارسال شود و ناحیه نیز به صورت اتوماتیک موافقت خود را اعلام کند.

ناحیه با داشتن اطلاعات دقیق و به موقع حرکت قطارها می‌تواند به دقت مجوز حرکت را صادر کند و مامورین ایستگاه‌های یک مسیر از حرکت قطارها و نزدیک شدن آن به ایستگاه خود مطلع باشند. این روند در نهایت با پیاده‌سازی قوانین کنترلی می‌تواند منجر به اتوماتیک شدن کنترل حرکت قطارها در شبکه راه‌آهن شود. همچنین، هر ایستگاه با آگاهی از قطار و آرایش آن می‌تواند تدارکات لازم را برای اتصالات و انفصالات مورد نیاز در ایستگاه را ببیند تا به این ترتیب کاهش بیشتری در زمان توقف و در نتیجه افزایش بهره‌وری بالاتری به‌دست آید.

در نهایت، نیز با نزدیک شدن هر واگن به مقصد آن، به راحتی می‌توان مشتری را مطلع ساخت. به این ترتیب مشتری نیز می‌تواند سریع‌تر تدارکات تخلیه واگن را فراهم سازد و واگن سریع‌تر به چرخه  شبکه راه‌آهن بازگردد.

در کلیه این روند، جریان اطلاعات دقیق و به موقع، اتوماتیک شدن برخی فرآیندها و افزایش میدان دید بخش‌های مختلف راه‌آهن نسبت به ناوگان، کاهش زمان توقف و افزایش بهره‌وری را به طور چشمگیری به همراه خواهد داشت.

همچنین در این روش می‌توان به بخش‌های مختلفی سرویس داد و ارتقا سطح خدمات را در بسیاری از ادارات مشاهده کرد. به عنوان مثال، در این روش برنامه تعمیر واگن‌ها می‌تواند بر حسب کارکرد آنها و نه تنها بر اساس پارامتر زمان باشد. این امر خود سبب نگهداری بهتر ناوگان و افزایش ایمنی می‌گردد.

 

6 -  نتیجه

در این تحقیق فناوری AVI که مبتنی بر RFID است به عنوان تجهیزات ردیابی اتوماتیک و سیستم‌های اطلاعاتی و میان‌افزارها به‌صورت مکمل یکدیگر معرفی شدند تا علاوه بر تولید، از پردازش دقیق و بلادرنگ اطلاعات نیز بهره جست. به‌این ترتیب نشان داده شد که چگونه‌ قابلیت‌های حاصل از این دو فناوری می تواند سبب توسعه و بهبود عملیات شود.

در مورد مطالعه شده، ابتدا عملیات فعلی و مشکلات حاصل از عملیات دستی و سیستم‌های نرم‌افزاری جزیره‌ای بررسی شد. سپس مدل عملیاتی ارائه شد که لایه‌های مختلف استفاده از فناوری‌های گوناگون را نشان می‌داد. در نهایت، عملیات توسعه یافته حمل و نقل ریلی مبتنی بر مدل بررسی شد. نتیجه حاصل از این بررسی نشان می‌دهد که چگونه تجهیز آلات ناقله ریلی به تگ‌های RFID، ایستگاه‌ها به تگ‌خوان‌ها و پیاده‌سازی میان‌افزارها و سیستم‌های اطلاعاتی امکان ردیابی آلات ناقله و برنامه‌ریزی و مدیریت کاراتر آلات ناقله را به‌‌دنبال خواهد داشت. با استفاده از این فناوری، صنایع ریلی می‌توانند از سیستمی بهره برند که موقعیت ناوگان آنها را آشکار می‌سازد، نظارت یکپارچه‌ای بر سیستم ریلی فراهم می‌سازد، بهره‌وری از ناوگان ریلی را افزایش می‌بخشد، توزیع واگن‌ها را بهینه می‌سازد، زمان توقف در ایستگاه‌ها را کاهش می‌دهد. به عبارتی این قابلیت را دارد که سیستم مدیریت ناوگان ریلی را به صورت بلادرنگ میسر ‌سازد. درحقیقت، قابلیت‌های حاصل موجب می‌شود که بتوان یک سیستم ریلی سنتی و قدیمی را به یک سیستم ریلی مدرن تبدیل کرد که در آن یکپارچگی عملیات و هم بازگشت سرمایه تضمین شده است.

در ادامه این تحقیق می‌توان بر فناوری‌های مورد استفاده در بخش میان‌افزارها مانند RAILML مبتنی بر XML و معماری‌های نرم‌افزاری سرویس‌گرا تحقیق و پژوهش نمود. این تحقیق‌ها در هر چه موفق‌تر بودن پروژه ردیابی آلات ناقله در حمل و نقل ریلی نقش به‌سزایی خواهد داشت.

 

مراجع

Ceder, A. (2006). Planning and Evaluation of Passenger Ferry Service in Hong Kong Transportation, 23, 133-152.

Chatterjee, R., & Wolfe, P. (2003). Evaluation of Using RFID Passive Tags for monitoring Product Location/Ownership. Arizaona State University Press.

Erhard, K.-H., Schmidtke, Y., & Strahberger, H. (2000). Train Tracking and Tracing Based on Automatic Vehicle Identification (AVI). SIGNAL UND DRAHT, 92(10), 13-16.

Finkenzeller, K. (2000). RFID Handbook: Radio-Frequency Identification Fundamentals and Applications: John Wiley & Sons.

Marinos Themistocleous, Zahir Irani, & O'Keefe, R. M. (2001). ERP and application integration. Business Process Management Journal, 7(3), 195-204.

Moroz, B. (2004). Understanding RFID. Canadian Transportation Logistics;, 107(4), 12-14, 19.

Nath, B., Reynolds, F., & Want, R. (2006). RFID Technology and Applications. Pervasive Computing, IEEE, 5(1), 22-24.

RFIDJournal. (2003a). RFID and the Evolution of IT. 2004, http://www.rfid.journal/article/articleprint /380/-1/3

RFIDJournal. (2003b). RFID to ERP: The Land Between. 2004, http://www.rfid.journal/article/ articleprint/479/-1/3/

Thompson, D. R. (2006). RFID technical tutorial. Journal of Computing Sciences in Colleges, 21(5), 8-9.

Transportation Comittee. (2004). Modern Rail Transportation: Europe Union Research Center.

Violini, B. (2003a). CRM's Emerging RFID Relationship.   2004, http://www.rfid.journal/article/

Violini, B. (2003b). Linking RFID with Web services.  2004, http://www.rfid.journal/article/

Waterhouse, P., Verge, C. W., Vandenberg, M. J., Truong, K., Stevens, J. K., & August, J. (2006). USA Patent No. Oppedahl & Olson LLP.

Wu, N. C., Nystrom, M. A., Lin, T. R., & Yu, H. C. (2006). Challenges to global RFID adoption. Technovation, 26, 1317–1323.

 



[1] Radio Frequency Identification

[2] Enterprise Resource Planning

[3] Profile

تاریخ ارسال: پنج‌شنبه 20 تیر 1387 ساعت 08:19 | نویسنده: محمد روهینا | چاپ مطلب
نظرات (1)
سه‌شنبه 26 خرداد 1388 19:39
نی نی [ ]
امتیاز: 0 0
لینک نظر
سلام ممنون خیلی خوب هستند ولی شکل ها رو نمیشه دید.......
برای نمایش آواتار خود در این وبلاگ در سایت Gravatar.com ثبت نام کنید. (راهنما)
نام :
پست الکترونیک :
وب/وبلاگ :
ایمیل شما بعد از ثبت نمایش داده نخواهد شد