به نام خدا
کاربردهای فناوری RFID در مدیریت بهره برداری راه آهن
تاریخچه سامانه‌های حمل و نقل ریلی
سابقه حمل و نقل ریلی در زمینه احداث اولین راه‌آهن به منظور حمل مسافر درون‌شهری به سال 1825 میلادی وشهر لندن بازمی‌گردد. در زمینه مسافرت بین شهری اولین راه‌آهن ایالات متحده بین ایالات بالتیمور و اوهایو در سال 1830 میلادی مورد بهره برداری قرار گرفت. اولین راه‌آهن زیرزمینی جهان در سال 1863 میلادی در شهر لندن و اولینراه‌آهن متحرک در بالاتر از سطح زمین در سال 1868 میلادی در شهر نیویورک افتتاح شدند. در سال 1882 میلادی اولین تراموای برقی در شهر برلین مورد بهره‌برداری قرار گرفت. اولین راه‌آهن ایران در سال 1888 میلادی با عرض یک متر بین تهران و حضرت عبدالعظیم و اولین راه‌آهن ایران با عرض استاندارد در سال 1914 بین تبریز و جلفا افتتاح گردید. در سال 1999 میلادی اولین راه‌آهن سریع السیر ایران بین تهران و کرج آغاز به جابجایی مسافر نمود و در سال 2000 میلادی اولین راه‌آهن زیرزمینی ایران (بخشی از خط 2 متروی تهران) افتتاح گردید. در طی چهاردهه گذشته و در رابطه با جابجایی مسافرین درون‌شهری سه‌گزینه عمده مطرح بوده‌اند: مترو، LRT و قطار هوایی.
گسترش شبکه حمل‌ونقل ریلی ایران و تغییر شکل ستاره‌ای آن به شبکه‌ای حلقوی از یک سو و افزایش ناوگان ریلی کشور خصوصاً در بخش حمل بار از سوی دیگر ، ضرورت برنامهریزی دقیق برای بهره برداری بهینه از ظرفیتهای موجود در بخش حملو نقل ریلی را بیش از پیش آشکار ساخته است. برای مدیریت هوشمند ناوگان، دسترسی به اطلاعات بهنگام، دقیق و جامعی از وضعیت جاری (محل قرارگیری واگنها در شبکه ریلی، پر و یا خالی بودن آنها، نوع و مقدار بار هر واگن و ...) لازم است.
با افزایش حمل و نقل ریلی و بزرگ شدن شبکه ریلی و افزایش تجهیزات ناوگان در شبکه همانند واگن ها و لوکوموتیوها و غیره، نیاز به برنامه ریزی و بهینه سازی استفاده از این تجهیزات بسیار مهم جلوه می کند. برای برنامه ریزی ناوگان نیاز به اطلاعات خاصی از قبیل تعداد و انواع تجهیزات و محل قرارگیری هر کدام در شبکه می باشد. این مورد نه تنها در راه آهن، بلکه در سایر بخش های حمل و نقلی نیز دارای اهمیت بسزایی می باشد. بطور مثال در بندرگاه ها برای تعیین مکان کانتینرها از سیستم GPS و AEI استفاده می شود. در راه آهن نیز سیستم های مختلفی به این منظور به کار گرفته شدند. در برخی از کشورها این کار بصورت بسیار ابتدایی و بصورت دستی انجام می گیرد، بطور مثال در کشور ایران این کار بصورت دستی انجام می گیرد و این باعث سختی و دشواری کار می شود.
با بزرگ شدن شبکه راه آهن و افزایش تجهیزات میزان خطای انسانی و زمان صرف شده برای این کار افزایش می یابد بطوری که نمی توان محل واگن ها، واگن انتهایی قطار و سایر وسایل متحرک ریلی را در شبکه مشخص نمود و در بسیاری از موارد پیش می آید که این تجهیزات در شبکه گم می شوند. امروزه سیستم کارآیی در راه آهن آمریکای شمالی مورد بهره برداری قرار گرفته و در اروپا نیز بعد از پشت سر گذاشتن مراحل تحقیقاتی بسوی بهره برداری و فراگیر شدن پیش می رود. در این سیستم با استفاده از شناسایی خودکار تجهیزات (AEI) و تکنولوژی RFID تجهیزات در ترمینال ها و نقاط مهم مورد نظر شناسائی قرارمی گیرند و اطلاعات خام مورد نیاز سیستم مدیریت و برنامه ریزی را برای توزیع و تخصیص بهینه واگن ها فراهم می کند.
فناوری RFID امکان برچسب‌گذاری الکترونیکی و تعیین هویت اشیاء را بوسیله ارتباطات رادیویی از راه دور فراهم می‌سازد.
کاربردهای فناوری RFID در مدیریت بهره برداری راه آهن
راه‌آهن کشور ما در زمینه حمل بار فعلا به این شیوه فعالیت میکند: در ایستگاه مبدأ حمل بار و ایستگاههای تشکیلاتی بین راه که در آنها تغییر در آرایش واگنهای قطار صورت میگیرد، کلیه اطلاعات مربوط به مشخصات راننده لکوموتیو، شماره واگنها، مبدأ و مقصد بار، تعداد واگنهای قطار، وزن بار و تاریخ بارگیری بصورت دستی ثبت شده و به ایستگاه تشکیلاتی بعد، مرکز اداره کل ، ادارات مرکزی سیر و حرکت، بازرگانی و بازاریابی منتقل میشود.
معمولاً گزارش روزانه شامل وضعیت ناوگان و بار هر ایستگاه تشکیلاتی شامل موجودی واگنهای باردار و خالی بصورت دستی تهیه و به مرکز در تهران و نیز ناحیه ارسال میشود. اطلاعات جمع‌آوری شده در مرکز مورد تجزیه تحلیل قرار میگیرد و نسبت به اختصاص واگن خالی از ایستگاههای نزدیک و دور به هر ایستگاه متقاضی اقدام میشود. واحدهای نگهداری و تعمیرات که تابع اداره کل نیروی کشش و واگنهای باری هستند، براساس اطلاعات جمع‌آوری شده از مسافت طی شده و بار جابجا شده توسط هر واگن، نسبت به بازبینی، تعمیر و نگهداری قطار اقدامات لازم را برنامهریزی میکنند. همچنین واحد نگهداری خطوط از اطلاعات جمع‌آوری شده برای بهسازی و بازسازی خطوط ریلی استفاده میکند.
به طور خلاصه می‌توان گفت که کلیه امور مربوط به ثبت و جمع‌آوری اطلاعات توسط نیروی انسانی در واحدها و ایستگاههای مختلف انجام می‌پذیرد، و احتمال خطا در ثبت اطلاعات در فرمهای مربوط بطور گسترده وجود دارد و بعضاً اطلاعات دریافتی با یکدیگر ناسازگار هستند. بر این اساس، استفاده از تجهیزات RFID میتواند تأثیر بسزایی در جلوگیری از بروز خطا و افزایش سرعت دسترسی به دادهها داشته باشد و بطور مؤثری به رفع نیازهای زیر بپردازد:
1- حذف روش دستی ثبت اطلاعات در موارد امکانپذیر و در نتیجه کاهش خطا،
2- ارسال سریع و به هنگام اطلاعات مرتبط با ورود و خروج قطار در هر ایستگاه،
3- آگاهی از وضعیت قطارها در هر ایستگاه و ایستگاههای بعدی به لحاظ آرایش واگنها،
4- اطلاع از آخرین وضعیت واگنها شامل: موجودی واگنهای پر و خالی هر ایستگاه در مرکز (مثلا برای تامین واگن خالی)، موجودی در حال حرکت واگنها و موقعیت واگنهای خارجی،
5- در اختیار قرار دادن اطلاعات لحظه به لحظه از مکان بار به مشتری،
6- دسترسی به اطلاعات به هنگام برای تعمیر و نگهداری لکوموتیوها، واگنها، خطوط و...
7- کسب اطلاع و پیگیری سریع توقف‌های ناخواسته ناوگان در ایستگاهها،
8- تشکیل پایگاه دادههای ردیابی شامل تاریخچه عملکرد و نگهداری واگنها و لکوموتیوها،
9- برنامهریزی حرکت واگنها، آرایش قطارها، آمارگیری روزانه، هفتگی و ماهیانه عملکرد ایستگاهها،
با بهره‌برداری مناسب از این سامانه، تعداد، نوع، محتوی و سایر مشخصات واگنهای پراکنده در سطح شبکه برای برنامهریزی بهینه استفاده از ناوگان ریلی در دسترس و قابل استفاده خواهد بود. با استفاده از این سامانه می‌توان از نوع، تعداد و حتی مشخصات بار واگنها در هر ایستگاه به صورت به لحظه اطلاع داشت و اخطارهای لازم در مورد توقف بیش از حد واگنهای حاوی مواد خطرناک، آرایش نامناسب واگنها و عدم رعایت استانداردهای ایمنی را به مرکز و ایستگاه ارسال نمود. بعلاوه، با ثبت اطلاعات مربوط به تاریخچه تعمیر و نگهداری واگنها بر روی برچسبها می‌توان در هر لحظه از وضعیت تعمیر و نگهداری آنها اطلاع یافت و امور تعمیر و نگهداری دوره‌ای ناوگان را به نحو مناسبی برنامهریزی نمود.
منابع:
1).مرکز اطلاعات علمی و تخصصی حمل و نقل و ترافیک (TTIC)
2).www.hajilari55.persianblog.ir
3).رستمي، حبيب؛ عيسايي، محمد تقي؛ پور رضا،محمد. مدیریت ناوگان ریلی راه آهن با استفاده از فناوری شناسایی به کمک امواج رادیویی،جهاد دانشگاهي صنعتي شريف
به نام خدا