KarTrak - KarTrak
KarTrak , às vezes KarTrak ACI ( Identificação Automática de Carros ) é um sistema de código de barras colorido projetado para identificar automaticamente vagões e outro material rodante . O KarTrak tornou-se um requisito na América do Norte, mas problemas técnicos levaram ao abandono do sistema no final dos anos 1970.
História
No final da década de 1960, as ferrovias da América do Norte começaram a buscar um sistema que permitisse a identificação automática de vagões e outros materiais rodantes. Por meio dos esforços da Association of American Railroads (AAR), várias empresas desenvolveram sistemas de identificação automática de equipamentos (AEI). O AAR selecionou quatro sistemas para extensos testes de campo. A General Electric desenvolveu um sistema RFID , ABEX um sistema de micro-ondas, Wabco um sistema de código de barras preto e branco e General Telephone & Electronics (GTE) um sistema de código de barras colorido chamado KarTrak. Todos esses sistemas, exceto o sistema RFID, tinham etiquetas que eram montadas em cada lado do vagão e um leitor de trilhos.
Após os testes de campo iniciais, os sistemas ABEX, Wabco e GTE KarTrak ACI foram selecionados para um teste de precisão frente a frente na ferrovia da Pensilvânia , em Spruce Creek, Pensilvânia . O sistema KarTrak foi declarado vencedor e selecionado pela AAR como padrão.
A partir de 1967, todos os proprietários de vagões foram obrigados pela AAR a instalar etiquetas ACI em seus carros. Esse requisito levou à implementação em larga escala do sistema ACI no início dos anos 1970. Em 1975, 90% de todos os vagões eram rotulados. A taxa de leitura foi de cerca de 80%, o que significa que após sete anos de serviço, 10% das etiquetas falharam por motivos como danos físicos e acúmulo de sujeira. O acúmulo de sujeira foi mais evidente em vagões-plataforma com etiquetas montadas na parte inferior.
O AAR reconheceu, a partir de seus testes de campo, que a inspeção periódica e a manutenção do rótulo seriam requisitos para manter um alto nível de legibilidade do rótulo. Foram instituídas normas para inspeção e reparo de etiqueta sempre que um vagão estava na oficina, o que acontecia, em média, a cada dois anos.
Infelizmente, o programa de manutenção nunca obteve conformidade suficiente. Sem manutenção, a taxa de leitura não melhorou e o sistema KarTrak foi abandonado em 1977. Por causa dessa falha, a indústria ferroviária não procurou seriamente por outro sistema para identificar vagões até meados da década de 1980.
Projeto
As etiquetas KarTrak ACI consistiam em uma placa com 13 etiquetas horizontais, que poderiam ter 13 formas diferentes. Além dos rótulos para os números 0-9, existiam três rótulos especiais; rótulos de início e fim para marcar o início e o fim do código e "10" como rótulo de verificação.
Os rótulos cada um são 5+3 ⁄ 4 polegadas (15 cm) de largura e 1 polegada (2,5 cm) de altura e tem umvão vertical de 3 ⁄ 8 polegadas (0,95 cm) entre eles. As etiquetas podiam ser afixadas diretamente na lateral do carro, mas geralmente eram aplicadas em placas escuras, que eram então rebitadas em cada lado do carro.
As etiquetas foram feitas de folha de plástico retrorrefletiva que foi revestida com tinta vermelha ou azul para fornecer filtros de cores distinguíveis. O material retrorrefletivo deu um sinal óptico claro que pode ser lido de uma distância de 2,7 a 3,7 m (9 a 12 pés) e facilmente distinguido das outras marcações no vagão. As áreas brancas forneceram uma resposta ótica vermelha e azul ao leitor e foram padronizadas com pontos para que seu brilho fosse quase o mesmo que uma faixa vermelha ou azul.
As etiquetas de início e parada foram parcialmente preenchidas, para que o feixe de varredura do leitor fosse centralizado nelas antes de serem reconhecidas. Isso garantiu que todo o rótulo ficasse centralizado e tivesse a melhor chance de ser lido com precisão.
Os rótulos devem ser lidos de baixo para cima:
- Linha 13: dígito de verificação.
- Linha 12: etiqueta de parada.
- Linhas 6 a 11: número do carro.
- Linhas 2 a 5: código do proprietário do equipamento.
- Linha 1: etiqueta inicial.
O primeiro dígito do proprietário do equipamento (linha 2) marca o tipo de equipamento: 0 para propriedade da ferrovia, 1 para propriedade privada ou 6 para equipamento não lucrativo.
O número do carro é preenchido à esquerda com zeros, se necessário. Para locomotivas, a linha 6 é o tipo de unidade e a linha 7 o número do sufixo.
O dígito de verificação é calculado da seguinte maneira: Cada dígito numérico é multiplicado por dois à potência de [a posição dos rótulos menos dois] . Assim, o primeiro dígito (linha 2) é multiplicado por 1, o segundo por 2, o terceiro por 4, o quarto por 8 e assim por diante, até o 10º, que é multiplicado por 512. A soma de todos esses números módulo 11 é o dígito de verificação.
O código no caboose na imagem no topo pode ser decodificado como Start 8350199918 Stop 5 . Isso significa um carro com o código de equipamento número 8, código de propriedade 350, que o lista como um carro da Illinois Central Railroad , número 199918, com um dígito de verificação 5.
Os leitores eram leitores ópticos, parecidos com os leitores de código de barras usados para itens de código de barras de mercearia hoje. As distâncias e velocidades de digitalização significavam que a eletrônica de processamento precisava ser de última geração para a época. Eles foram colocados ao longo das linhas ferroviárias, geralmente na entrada e saída de um pátio de manobras, afastados dos trilhos para que os rótulos passassem na zona de leitura, de 2,7 a 3,7 m (9 a 12 pés) do scanner.
Os scanners estavam alojados em caixas de metal do tamanho de um minigeladeira. Eles consistiam em uma fonte de luz de arco de xenônio colimada de 100-200 watts disposta coaxialmente com fototubos de detecção vermelhos e azuis. O arranjo óptico coaxial forneceu detecção ideal das etiquetas retrorrefletivas. Essa fonte óptica e feixe de detecção foram direcionados para uma grande roda giratória espelhada (8–14 pol. Ou 20–36 cm) que fornecia a varredura vertical do vagão. O movimento do trem proporcionou a varredura horizontal. Embora o sistema pudesse capturar rótulos a 60 milhas por hora (97 km / h), frequentemente as velocidades eram muito mais baixas.
Os sinais de vídeo analógico do scanner foram passados para uma cabana de equipamentos ferroviários próxima, onde os componentes eletrônicos de processamento e computação estavam localizados. Os primeiros sistemas eram circuitos discretos e lógicos e forneciam apenas uma lista codificada em ASCII das etiquetas que passavam pelo scanner. Estes foram encaminhados aos operadores ferroviários para rastreamento manual ou integração com seus sistemas de computador. Os sistemas de leitura posteriores foram acoplados aos minicomputadores da era ( Digital Equipment Corporation PDP-8s ) e sistemas mais elaborados de rastreamento e pesagem foram integrados. Às vezes, isso incluía muitos sensores de entrada do pátio ferroviário, para a posição da chave ferroviária, passagem do carro e sensores de rolamento de roda quente. Alguns dos sistemas mais produtivos e, portanto, de vida mais longa foram instalados em aplicações ferroviárias cativas que transportavam produtos a granel das minas para a fundição, onde o peso dos carros individuais carregados e descarregados acompanhava o estoque a granel.
Legado
O sistema KarTrak demonstrou precisar de muita manutenção para ser prático. Até 20% dos carros não foram lidos corretamente. Isso levou ao abandono do sistema no final dos anos 1970. Entre 1967 e 1977, a indústria ferroviária gastou US $ 150 milhões no KarTrak, e até 95% dos carros tinham código de barras.
Frequentemente, os carros mais antigos ainda podem ser vistos com uma etiqueta KarTrak.
Os adesivos de etiqueta KarTrak estão prontamente disponíveis para diferentes escalas de modelos de ferrovias .