【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 油耗指標(biāo)提供依據(jù)。而TAX2型機(jī)車安全信息綜合監(jiān)測(cè)裝置為這些信息的獲取提供了很好的平臺(tái)。（1） TAX2型機(jī)車安全信息綜合監(jiān)測(cè)裝置 TAX2型機(jī)車安全信息綜合監(jiān)測(cè)裝置是集各種與機(jī)車運(yùn)行有關(guān)的信息檢測(cè)和數(shù)據(jù)傳輸于一體的綜合性信息監(jiān)測(cè)裝置。它將各檢測(cè)設(shè)備以標(biāo)準(zhǔn)模塊單元插件的形式置于工作平臺(tái) ( 即TAX2主機(jī)箱)中， 而該工作平臺(tái)中的通訊記錄單元可實(shí)時(shí)獲取列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置的時(shí)間、公里標(biāo)、速度、車號(hào)和車次等重要列車運(yùn)行信息，因此，該裝置可解決以統(tǒng)一時(shí)間和公里標(biāo)為基準(zhǔn)坐標(biāo)的檢測(cè)信息記錄問題 。（2） 信息獲取方法根據(jù)TAX2主機(jī)箱通訊記錄單元的信息內(nèi)容可知，盡管有固定不變的開始字節(jié) 3 9 H來檢查及防止數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤接收，但還是會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問題：由于 3 9 H在數(shù)據(jù) 串中不是唯一的，如果從數(shù)據(jù) 串中間的 3 9 H開始接收信息，當(dāng)接收夠40 byte時(shí)其檢查和也是相符的，這種情況會(huì)導(dǎo)致接收信息對(duì)應(yīng)的內(nèi)容全部是錯(cuò)誤的。針對(duì)這種情況需要在接收軟件中采取相應(yīng)的防范措施。( 1 )接收到第一個(gè)39 H開始若在30 ms內(nèi)未接收完40 byte則轉(zhuǎn)到重新接收狀態(tài)。( 2)數(shù)據(jù)串中機(jī)車號(hào)、機(jī)車型號(hào)等信息是維持不變的，通過對(duì)這些信息進(jìn)行比較判斷可保證信息接收的正確。 （3） 數(shù)據(jù)儲(chǔ)存及轉(zhuǎn)儲(chǔ)技術(shù)采集的數(shù)據(jù)是地面分析系統(tǒng)的原始依據(jù)，數(shù)據(jù)記錄的時(shí)間間隔越小越能反映實(shí)際的油耗狀況，更有利建立基于車載燃油消耗記錄裝置的評(píng)價(jià)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)儲(chǔ)以及研究合理的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式也是重點(diǎn)技術(shù) 。為了能夠最后得出科學(xué)合理及實(shí)用的油耗指標(biāo)，需保存的記錄信息應(yīng)包含司機(jī)號(hào)、車次、總重、輛數(shù)、機(jī)車號(hào)等班次信息和時(shí)間、公里標(biāo)、車站號(hào)、油耗采集數(shù)據(jù)等實(shí)時(shí)更新的數(shù)據(jù)。從信息的內(nèi)容可以看出班次信息在每一條記錄中大量冗余，若按一組記錄格式保存將浪費(fèi)大量的存儲(chǔ)資源 ，而且在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)時(shí)也需較長(zhǎng)時(shí)間。為此， 系統(tǒng)在數(shù)據(jù)保存時(shí)采用兩種記錄格式并通過班次I D字段將其連接起來。記錄信息的格式為：班次記錄格式：存儲(chǔ)器地址范圍：0x20000000 0x200001ffff(128 K)。時(shí)間 ，車次，司機(jī)，副司機(jī)，總重，輛數(shù)，本／補(bǔ)，班次ID。 實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)記錄格式 ：存儲(chǔ)器地址范圍：0x000000000x1fffffffff (5l2M)。時(shí)間，速度，公里標(biāo)，車站號(hào)，油耗數(shù)據(jù)，班次I D，備用。 實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)保存的依據(jù)為一定的時(shí)問間隔或隊(duì)列數(shù)組中數(shù)據(jù)穩(wěn)定，班次記錄保存的依據(jù)為車次或司機(jī)號(hào)發(fā)生改變時(shí)保存。 圖 保存記錄流程數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)，由于轉(zhuǎn)儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量較大，需高速大容量存儲(chǔ)設(shè)備，而采用 u盤作為轉(zhuǎn)儲(chǔ)設(shè)備是比較理想的選擇，因此這里需要解決的技術(shù)問題是單片機(jī)高速讀寫u盤 。為此系統(tǒng)在硬件方面采用了USB接口芯片使單片機(jī)可以直接讀寫 u盤，同時(shí)在軟件采取了相應(yīng)的措施來提高讀寫速度，如數(shù)據(jù)壓縮就是將所有的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為最精簡(jiǎn)的數(shù)據(jù)從而減少冗余等措施。同時(shí)為了能夠在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)過程中操作簡(jiǎn)單，系統(tǒng)采用了自動(dòng)識(shí)別轉(zhuǎn)儲(chǔ) u盤功能，即經(jīng)過相應(yīng)軟件格式化后的U盤只需插入U(xiǎn)SB接口就可完成數(shù)據(jù)的自動(dòng)轉(zhuǎn)儲(chǔ)。 （4）地面分析系統(tǒng) 通過轉(zhuǎn)儲(chǔ)器，地面分析系統(tǒng)可獲得原始數(shù)據(jù)并保存在數(shù)據(jù)庫中，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，可建立乘務(wù)員節(jié)油績(jī)效評(píng)價(jià)和機(jī)車性能評(píng)價(jià)系統(tǒng)。車載燃油消耗記錄裝置記錄數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián) 了乘務(wù)員、車次、牽引區(qū)段和時(shí)間等信息，本項(xiàng)目擬建立評(píng)價(jià)系統(tǒng)，對(duì)乘務(wù)員和內(nèi)燃機(jī)車分別給出科學(xué)的評(píng)價(jià)。其中對(duì)乘務(wù)員的評(píng)價(jià)可使其改進(jìn)作業(yè)，實(shí)現(xiàn)節(jié)油；對(duì)內(nèi)燃機(jī)車的評(píng)價(jià)可用于機(jī)車檢修，實(shí)現(xiàn)機(jī)車安全可靠的運(yùn)行。地面分析系統(tǒng)可通過以下的數(shù)據(jù)分析來實(shí)現(xiàn)對(duì)乘務(wù)員節(jié)油績(jī)效評(píng)價(jià)和機(jī)車性能的評(píng)價(jià)。：通過對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算并結(jié)合給定的區(qū)段油標(biāo)可統(tǒng)計(jì)出區(qū)段油耗情況。 輸出結(jié)果為：班次信息、起止區(qū)段、運(yùn)行時(shí)間、區(qū)段萬噸公里、區(qū)段油耗、區(qū)段油標(biāo)和區(qū)段節(jié)油數(shù)。：通過對(duì)區(qū)段油耗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算可得出班次油耗情況：班次信息、起止區(qū)段、運(yùn)行時(shí)間、班次總?cè)f噸公里、班次總油耗和班次總節(jié)油數(shù)。 ：以司機(jī)號(hào)和時(shí)間段為條件可計(jì)算出每個(gè)司機(jī)在一定時(shí)間段內(nèi)的油耗數(shù)據(jù)：總?cè)f噸公里、總油耗、單耗、總節(jié)油數(shù)。若將時(shí)間段定為一個(gè)月，可按月對(duì)司機(jī)的總節(jié)油情況進(jìn)行考核，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)司機(jī)節(jié)油績(jī)效評(píng)價(jià)。 ： 對(duì)機(jī)車油耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析可以分別以完成的牽引任務(wù)、時(shí)間段以及運(yùn)行區(qū)段為條件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出單耗數(shù)據(jù)。通過對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行前后比較可對(duì)機(jī)車性能的評(píng)價(jià)提供依據(jù)。 系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)( 1 )設(shè)計(jì)合理傳感器結(jié)構(gòu)及安裝方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)燃油油位的準(zhǔn)確測(cè)量 ； ( 2 )采用多種數(shù)字濾波技術(shù)，保證采樣數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠； ( 3 )采用大容量存儲(chǔ)器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)歷史數(shù)據(jù)的完整保存 ； ( 4 )采用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)節(jié)約數(shù)據(jù)存儲(chǔ)資源同時(shí)減少數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)時(shí)間； ( 5 )采用USB接口技術(shù)，利用u盤對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)儲(chǔ)； ( 6 )基于數(shù)據(jù)庫技術(shù)的地面分析系統(tǒng)完成對(duì)油耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析。 內(nèi)燃機(jī)車燃油消耗指標(biāo)與編制燃油時(shí)內(nèi)燃機(jī)車的能源，隨著我國(guó)內(nèi)燃牽引力的發(fā)展，內(nèi)燃機(jī)車的燃油消耗量也相應(yīng)增加，內(nèi)燃機(jī)車燃油費(fèi)用的支出占機(jī)務(wù)段總成本的百分之六十以上，它是鐵路機(jī)務(wù)部門的一致性重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，它對(duì)鐵路機(jī)務(wù)段年度財(cái)務(wù)計(jì)劃的完成起著決定性的作用。因此，做好機(jī)車熱力技術(shù)工作，降低機(jī)車單位燃油消耗量，是提高機(jī)務(wù)段工作質(zhì)量的一種重要手段。機(jī)車燃油消耗量以公斤作為計(jì)量單位。在鐵路運(yùn)輸中貨物運(yùn)輸量占總運(yùn)輸量的比重極大，機(jī)車牽引貨運(yùn)列車所生產(chǎn)的是噸公里。為了正確考核機(jī)車燃油消耗的節(jié)約或浪費(fèi)。便于編制生產(chǎn)財(cái)務(wù)計(jì)劃，核算運(yùn)輸成本，開展同級(jí)單位間的競(jìng)賽評(píng)比，我國(guó)鐵路以列車的總重的萬噸公里作為計(jì)算單位，即機(jī)車完成一個(gè)萬噸公里的燃油消耗量，稱之為單位燃油消耗量，單位為公斤/萬噸公里。對(duì)擔(dān)任客運(yùn)工作的機(jī)車按客車車輛標(biāo)記上的總重之和作為計(jì)算萬噸公里數(shù)的噸數(shù)。對(duì)不長(zhǎng)生萬噸公里的運(yùn)輸種別的機(jī)車，如單機(jī)、調(diào)車工作機(jī)車等則按下述規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。（一） 專用調(diào)車機(jī)車的燃油消耗量按調(diào)車小時(shí)為單位進(jìn)行計(jì)算，公斤/調(diào)車小時(shí)；（二） 內(nèi)燃機(jī)車單機(jī)的燃油消耗量按每走一百公里為單位進(jìn)行計(jì)算，公斤/百公里；（三） 內(nèi)燃機(jī)車在冬季于庫外停留，為保持一定的溫度需啟動(dòng)柴油機(jī)的燃油消耗量按每小時(shí)為單位進(jìn)行計(jì)算，公斤/小時(shí)；機(jī)務(wù)段對(duì)其所但當(dāng)?shù)母鱾€(gè)運(yùn)行區(qū)段按運(yùn)輸種別和機(jī)車工作種別以及不同的機(jī)車類型分別計(jì)算出燃油消耗量，這些燃油消耗量的綜合為該內(nèi)燃機(jī)務(wù)段的燃油總消耗量。按運(yùn)行機(jī)車輸送種別分類的機(jī)車燃油消耗量為：（一） 客運(yùn)工作機(jī)車燃油消耗量（二） 貨運(yùn)工作機(jī)車燃油消耗量，它包括貨物工作機(jī)車燃油消耗量和小運(yùn)轉(zhuǎn)工作機(jī)車燃油消耗量（三） 路用工作機(jī)車燃油消耗量；（四） 補(bǔ)機(jī)工作機(jī)車燃油消耗量；（五） 專用車輛工作機(jī)車燃油消耗量；（六） 其他工作機(jī)車燃油消耗量；按運(yùn)行機(jī)車工作種別還可以分為本務(wù)機(jī)車，重聯(lián)機(jī)車和單機(jī)的燃油消耗量。機(jī)車單位燃油消耗定額的編制要保證完成列車運(yùn)行圖的各項(xiàng)要求，按照列車牽引計(jì)算的理論機(jī)型計(jì)算、分析和繪制各種特性曲線、速度曲線、時(shí)間曲線和燃油消耗曲線。計(jì)算出燃油消耗量，并結(jié)合歷年統(tǒng)計(jì)資料的數(shù)據(jù)分析和在實(shí)際運(yùn)用中的查定核驗(yàn)。考慮到機(jī)車的質(zhì)量，乘務(wù)人員技術(shù)水平和運(yùn)輸組織水平的現(xiàn)狀，制定出需要努力才可以達(dá)到的先進(jìn)的、科學(xué)的和合理的機(jī)車單位燃油消耗定額。（一） 確定不同工作終必的機(jī)車的燃油消耗定額、貨、小運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)車單位燃油消耗定額的制定：（1） 根據(jù)擔(dān)當(dāng)?shù)慕宦?、機(jī)車類型、牽引定數(shù)、運(yùn)行時(shí)分、運(yùn)輸種別等等，用牽引計(jì)算規(guī)程的要求分別繪制各個(gè)區(qū)段的速度曲線，時(shí)間曲線和燃油消耗曲線，分別求出每個(gè)區(qū)段的機(jī)車單位燃油消耗量。對(duì)燃油消耗量亦可用分析方法列表計(jì)算之。（2） 根據(jù)所求得的各種工作種別的燃油消耗量分別除以相應(yīng)的列車運(yùn)行在該區(qū)段所產(chǎn)生的萬噸公里，則可分別求出運(yùn)行在該區(qū)段的不同工作種別的機(jī)車單位燃油消耗量。，可按其每小時(shí)的不同手柄位置工作時(shí)間分別計(jì)算其平均每小時(shí)燃油消耗量，如按每班計(jì)算則乘以每班調(diào)車工作小時(shí)求得之。（二） 對(duì)單機(jī)走行可按線路縱斷面坡度計(jì)算。（三） 對(duì)冬季庫外停留機(jī)車可按差游記空轉(zhuǎn)時(shí)第五手柄耗油量計(jì)算之。（一）根據(jù)全段本年度計(jì)劃萬噸公里數(shù)和擔(dān)當(dāng)各個(gè)區(qū)段的列車對(duì)數(shù)、牽引噸數(shù)、計(jì)算出各個(gè)區(qū)段送產(chǎn)生的萬噸公里數(shù)，分別乘以各個(gè)區(qū)段的標(biāo)準(zhǔn)燃油消耗量，即得出各個(gè)區(qū)段的燃油消耗量，將各個(gè)區(qū)段的燃油消耗量相加，即為本段用于客、貨、小運(yùn)轉(zhuǎn)任務(wù)的燃油消耗量。（二）根據(jù)調(diào)車任務(wù)和調(diào)車的設(shè)置，分別計(jì)算不同調(diào)車場(chǎng)的調(diào)車燃油消耗量，其總和即為調(diào)車的總用油量。（三）根據(jù)運(yùn)行圖規(guī)定的單機(jī)率，計(jì)算出圖定單機(jī)走行公里，按單機(jī)每百公里燃油消耗量計(jì)算出因產(chǎn)生單機(jī)的燃油消耗量。（四）根基全段機(jī)車在外段停留時(shí)間和機(jī)車停留的單位燃油消耗量，計(jì)算出全段機(jī)車停留所需的燃油消耗量。（五）計(jì)算冬季機(jī)車在庫外停留打溫所需要燃油消耗量。（六）計(jì)算出入廠機(jī)車所需燃油消耗量。上述6項(xiàng)耗油量之總和即為全段總耗油量，全段總耗油量處以本段總?cè)f噸公里數(shù)即為本段單位燃油消耗量（即燃油單耗指標(biāo)）。在編制燃油消耗指標(biāo)上要留有一定的余量，一應(yīng)付可能產(chǎn)生的一些情況，如自然災(zāi)害等造成的不利影響，氣候造成的不利影響。一般的百分之五以下，并在編制計(jì)算中予以說明。機(jī)務(wù)段每年應(yīng)在三季度前提出下一年燃油定額的申請(qǐng)，機(jī)務(wù)段在申請(qǐng)年度燃油消耗額時(shí)，如果明年任務(wù)有變化，應(yīng)通過計(jì)算將其產(chǎn)生的對(duì)段燃料消耗定額的影響詳述，上報(bào)分居，分居根據(jù)下屬各機(jī)務(wù)段的實(shí)際情況于10月中旬向路局提出分局年度燃油消耗指標(biāo)的申請(qǐng)上報(bào)路局，路局再綜合所屬各分局的燃油消耗指標(biāo)綜合計(jì)算后于10月下旬前上報(bào)鐵道部。 本章小結(jié)內(nèi)燃機(jī)車油耗計(jì)量及分析系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)車的油耗檢測(cè)、分析和評(píng)價(jià)。系統(tǒng)可提供節(jié)油規(guī)律和乘務(wù)員作業(yè)評(píng)價(jià)，內(nèi)燃機(jī)性能評(píng)價(jià)。通過系統(tǒng)在鐵路運(yùn)輸中的廣泛應(yīng)用 ， 將為機(jī)務(wù)部門研究、分析和判斷內(nèi)燃機(jī)的工作狀態(tài)及油耗情況，從而對(duì)控制運(yùn)用成本、制定可行的節(jié)油措施及油料管理提供科學(xué) 的監(jiān)測(cè)手段。本章提供了內(nèi)燃機(jī)車燃油消耗計(jì)量及分析系統(tǒng)的原理，為我們可以更為科學(xué)，準(zhǔn)確的判斷、分析影響內(nèi)燃機(jī)車燃油消耗指標(biāo)的因素提供了良好的前提基礎(chǔ)。我們將在后面對(duì)影響內(nèi)燃機(jī)車燃油消耗指標(biāo)的因素進(jìn)行查找、分析。第3章 影響內(nèi)燃機(jī)車燃油消耗指標(biāo)的主要因素一般認(rèn)為影響機(jī)車燃油消耗的因素有20多種，概括起來主要有三大類，即牽引區(qū)段的變化，任務(wù)量（萬噸公里數(shù)）的變化，以及空車率的變化。到現(xiàn)在為止，研究機(jī)車自身特性的燃油消耗較多，并且相應(yīng)的節(jié)油技術(shù)在機(jī)車設(shè)計(jì)、制造以及使用方面已得到了廣泛的應(yīng)用，相比之下，針對(duì)其它因素的研究較少，尤其牽引區(qū)段的變換對(duì)機(jī)燃油消耗的影響，而牽引區(qū)段狀況等因素對(duì)機(jī)車實(shí)際燃油的消耗有很大影響。通過第二章對(duì)內(nèi)燃機(jī)車燃油消耗計(jì)量及分析原理的剖析，我們可以了解到影響內(nèi)燃機(jī)車燃油消耗指標(biāo)的因素。本章主要從如上三個(gè)方面來分析影響機(jī)車燃油消耗指標(biāo)的主要因素。 牽引區(qū)段變化對(duì)機(jī)車燃油消耗指標(biāo)的影響一個(gè)國(guó)牽引區(qū)段的變化對(duì)段總單耗的影響主要表現(xiàn)在線路情況的好壞對(duì)機(jī)車燃油單耗增減的影響。比較平坦的線路機(jī)車燃油單耗較低；情況比較復(fù)雜如起伏坡道較多的線路機(jī)車燃油單耗較高。2000年，青島機(jī)務(wù)段牽引區(qū)段蘭村—煙臺(tái)間大部分區(qū)間復(fù)線的開通使新線路，各方面狀況比以前有所改善。因此, 該區(qū)間列車單耗較1999年同期下降1162kg/ 萬 tkm () 。對(duì)段總單耗的影響按式 (31)計(jì)算,結(jié)果ΔDH = ( kg/ 萬 tkm) 。ΔDH = DH ( YH 1000 +ΔDH1GL1)/GL (31)項(xiàng)目2000年1999年比較/代號(hào)段 總?cè)f噸公里數(shù)GL26147202415173199547/△GL燃油消耗YH (t)51767491712596/△YH單耗 DH (kg/萬 tkm) △DH蘭煙段（貨運(yùn)）萬噸公里數(shù)GL129094127500415937/△GL1燃油消耗YH1(t)63616458 97/△YH1單耗 DH1(kg/萬 tkm) △DH1表31 　青島機(jī)務(wù)段及其蘭煙區(qū)段 (貨) 2000 年與 1999 年油耗的對(duì)比( 萬噸公里數(shù)) 的變化影響燃油單耗的因素很多，如行車組織指揮，經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策、規(guī)章、制度,機(jī)車操縱，站場(chǎng)、線路、道岔、信號(hào)等等。既有主觀方面的,也有客觀方面的。要想有效地降低燃油單耗,實(shí)現(xiàn)扭虧增盈目標(biāo)，就必須下大氣力去研究、澄清各種制約因素。只有這樣，才能制定出切實(shí)有效的措施。其中，牽引質(zhì)量也是影響燃油單耗的一個(gè)重要因素。準(zhǔn)確地揭示出它們之間的內(nèi)在聯(lián)系，具有重要的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義和經(jīng)濟(jì)意義。 計(jì)算條件參數(shù)與分析模型（1）機(jī)型　 以ND5 型內(nèi)燃機(jī)車牽引為例，機(jī)車計(jì)算質(zhì)量 P= 135t。（2）列車編組以牽引空貨車和重貨車為例。 a. 空貨車　　 空貨車分 5 種編組情況，其牽引質(zhì)量分別為：G空1=300t ，G空2=600t ，G空3=900t , G空4=1200t ，G空5=1500t。 b. 重貨車　　 重貨車分 8 種編組情況 ,其牽引質(zhì)量分別為:G重1 = 500t , G重2 = 1000t , G重3 = 1500t , G重4 = 2000t ,G重5 = 2500t , G重6 = 3000t , G重7 = 3500t , G重8 = 4000t。（3）線路縱斷面　　 以平直線路為例 ,這樣可使計(jì)算過程大為簡(jiǎn)化。（4）分析模型　　 不考慮起動(dòng)加速過程和制動(dòng)過程 ,當(dāng)ND5 型機(jī)車以60km/ h恒速牽引不同編組的列車在平直線路上走行100km時(shí)，計(jì)算在該過程中不同編組情況下的燃油消耗量和燃油單耗值。（5）機(jī)車總效率η　　 要維持60km/ h恒速運(yùn)行,牽引質(zhì)量越小,所需手柄位越