铁路通信网络安全的分析测试与可信防御研究

为了保障我国铁路通信系统的网络安全,提出了一种基于可信计算和软件定义网络（software-defined networking,SDN）相结合的铁路通信网安全体系架构. 首先,从我国铁路通信系统网络整体架构出发,采用故障树分析方法,以“恶意人员造成铁路业务中断”为故障树的顶事件,对系统所面临的网络安全风险进行分析;其次,进行了仿真测试,根据测试结果拟合了一个恶意人员针对铁路通信系统的威胁场景. 通过仿真测试结果和分析表明,本文所提出的架构可以更好地应对大规模、针对性强的网络攻击行为,从而保障和提高我国高速铁路通信网络安全.      

调度集中系统中双机热备机制的实现

研究了调度集中系统中双机热备的实现方案.给出了故障定义原则,详细讨论了双机之间的基本倒机原则及倒机优先级,并进一步给出了双机热备机制的工作原理流程图,列出了双机热备机制中的状态转移.本文提出的双机热备实现方案已在FZj-CTC型分散自律调度集中系统中得到了应用,应用结果表明,本方案切实可用.对于高可靠的应用要求,本文具有良好的借鉴作用.     

轨道交通工程建设双重预防管控数智化实践

在安全风险分级管控和隐患排查治理双重预防机制管控理论研究的基础上,依托杭州地铁工程建设开展双重预防管控工作信息化、数字化、智慧化实践,采用综合集成理念建立统一系统平台,系统架构上以统一平台为基础,搭建各专业模块,方便统一运行、统一维护,功能上围绕风险源管理,实现从风险辨识、动态监控与隐患排查全过程的管控,促进风险管理与隐患排查工作紧密结合,可为其他轨道交通建设中的安全管理信息化、数字化、智慧化建设工作提供借鉴。     

浅谈网络安全管理

网络安全管理的基本目标是确保网络和系统的可用性,它涉及的因素很多,如人员、硬件、软件、数据、文档、法律法规等。但这里我们没有从全局的角度去考虑网络的安全管理,而只从技术的角度介绍了两类典型的网络安全管理协议。网络管理协议为管理系统、网络和网络部件提供了方法。它们支持如配置管理、审计和事件记录等管理功能,并且为诊断网络问题提供了工具。     

电网调度自动化中综合监控系统设计

在分析了目前电力系统在日常运行维护过程中存在诸多问题的基础上,设计了电网调度自动化系统业务领域的综合监控系统.通过研究系统的逻辑架构设计、软件体系结构设计以及部署架构设计,提供了在电网调度自动化业务系统中软硬件基础设施运行状态和性能监测、业务数据监测、网络安全事件管理的设计.该监控系统要监控的对象涉及多个操作系统、多个业务系统和多种网络安全设备.     

基于威胁分析的高速铁路信号系统风险评估方法

高速铁路信号系统是实现列车安全运行的关键基础设施，一旦发生设备或系统功能性故障极易导致安全事故. 为此，提出了一种功能安全视角下用于高速铁路信号系统风险评估的模糊综合评价方法. 该方法在改进模糊综合评判和层次分析法（analytic hierarchy process，AHP）的基础上，加强系统威胁场景分析，并建立各场景下风险因素耦合关系. 首先，分析高速铁路信号系统中影响行车安全的5类44个威胁场景，以系统功能安全事故为分析准则层、威胁类别为因素层，构建递阶层次结构；然后，根据主观评价确定结构中各要素权重，结合评语集对风险进行综合评估，并根据各场景风险值变化动态调整各层级和因素的权重，使评估结果更为真实，且能在安全风险和信号业务间建立映射关系. 最后，通过评估某客专真实安全数据，得到信号系统风险等级较低的结果，与其他方法测评结果基本一致，验证了该方法的有效性.      

电网调度自动化中综合监控系统设计

在分析了目前电力系统在日常运行维护过程中存在诸多问题的基础上,设计了电网调度自动化系统业务领域的综合监控系统.通过研究系统的逻辑架构设计、软件体系结构设计以及部署架构设计,提供了在电网调度自动化业务系统中软硬件基础设施运行状态和性能监测、业务数据监测、网络安全事件管理的设计.该监控系统要监控的对象涉及多个操作系统、多个业务系统和多种网络安全设备.     

电网调度自动化系统网络安全的优化管理

在分析调度自动化系统网络安全管理中,针对信息不对称所造成的信息失真情况,提出通过建立一套有效的技术手段来提高自动化系统安全管理系数,并进一步指出以“目标和任务”机制作为网络安全研究与建设方向的思想,作为解决安全管理中存在的信息失真问题的有效手段.     

中国高速铁路信号系统分析与思考

介绍中国高速铁路信号系统的发展历程及成果,对比分析了中国高速铁路列车运行控制系统的技术水平及特点.在总结成果的基础上,针对现有信号系统的技术标准与体系结构存在缺陷、基础研究薄弱、安全保障体系不符合高速铁路安全需求等问题进行了思考,并提出了改进建议.     

基于SDN的新型车载网络架构研究

针对传统车载网络(IVN)静态部署存在的网络集中化管理程度不高、交互性以及灵活性不强等问题,设计了新型IVN架构;同时针对新型IVN架构下存在的网络时延问题,建立了低时延优化机制。首先,引入软件定义网络技术并结合IVN本身,设计了包含转发平面、控制平面、应用平面的新型IVN架构;其次,以最小化交换机到控制器的总时延为优化目标,通过采用k-medoids算法为控制器挑选最优位置,降低IVN时延;最后,对该低时延优化机制进行了实验验证,结果表明:该机制能较好地降低IVN总时延,与optimal k-means算法相比,k-medoids算法具有更好的优化性能。     

调度集中的体系结构与控制模式

调度集中是提高铁路运输效率、改善劳动条件,实现行车指挥自动化、遥控化的重要信号设备.介绍了调度集中技术的发展与控制模式的演变,调度集中体系结构与控制模式,调度集中控制模式与铁路运输组织管理模式.以揭示调度集中控制模式与体系结构的内在关系以及发展内涵.     

基于WSN 的铁路防灾安全监控系统研究

本文在分析铁路防灾系统架构和特点的基础上,使用无线传感器网络（WSN） 技术对现有系统进行无线化改进.充分发挥WSN的优点,采用Zigbee 和RFID技术,设计 基于WSN的铁路防灾系统架构、组网方案和数据传输方案.在现有防灾监控系统功能的 基础上,新增车地传输功能,将列车运行前方的环境情况发送给列车,为列车运行提供参 考.此外,详细研究Zigbee节点和RFID节点的部署方案,并对节点部署情况进行仿真及实 例分析.本系统能够降低防灾系统的安装难度和部署成本,并为列车实时提供前方运行环 境情况,为高速列车的安全运行提供保障.     

提速铁路道口安全监控系统的设计与实现

针对提速列车通过铁路平交道口时的安全问题,研制了频率为150 MHz无线传输、太阳能供电的提速铁路道口安全监控及信息管理系统.通过对铁路道口数据的实时采集、传输、存储以及运行状态的监控、报警,实现了铁路提速道口的安全监控与信息管理.该系统已在成渝铁路成都—龙潭寺区间K+5885成都机务段道口使用2年,累计2.4万余对列车通过该道口,系统均有效监视了道口的通行状态.     

青藏铁路行车安全监控管理平台技术方案研究

行车安全监控管理平台是青藏铁路综合安全监控系统中的一个子系统,实现对青藏铁路安全检查和监测信息的接入、处理与共享应用;管理平台利用综合安全计算机网络,将各类行车安全检测、监控设备和系统产生的报警信息、人工检查安全问题数据通过统一的监测数据接口接入集中存储和管理,为各级用户提供安全监控信息的综合访问.本文分析了在青藏铁路特殊环境下行车安全监控管理平台应具备的功能,构建了行车安全监控管理平台的体系构架,分析了行车安全监控报警信息闭环业务处理流程.该平台的建设将为青藏铁路提供高效可靠的行车安全监控手段,填补高原铁路监控系统建设的空白.     

BitTorrent安全体系结构设计

BitTorrent文件分发模型得到普遍应用，但结点缺乏控制、资源缺乏认证等安全性问题也日益突出。针对BitTorrent模型的技术特点，在其基本框架和关键技术的基础上，结合基于SSL的认证技术和多层的安全隧道技术，建立了BitTorrent模型的安全体系结构，在系统层面上为BitTorrent应用提供综合可控的安全服务，实现对网络中各种实体提供统一的安全管理，建立有序可信的网络环境。     

铁路信息安全体系的提出及在互联网售票系统中的应用

信息安全是铁路信息系统建设的一个重要问题,目前我国铁路缺少统一、标准化的信息安全解决方案,伴随互联网售票系统等一批新的业务系统的应用,生产系统不可避免与外网互联,安全威胁日益加大.本文提出了安全管理中心和铁路PKI/CA认证中心支持下的安全计算环境子系统、安全区域边界子系统、安全通信网络子系统保护三重防护技术体系结构,形成纵深防御体系.基于该体系并结合互联网售票系统的特点,对互联网售票的安全体系建设展开了研究,可为相关部门采取相应的防护技术和管理措施提供理论依据和参考.     

高速铁路建设对我国铁路运输的影响

高速铁路在我国的大规模建设并投入运营,在提升铁路路网规模与质量、缓解运输能力紧张、提高铁路运输服务质量等方面均取得了显著效果.通过全面总结高速铁路建设运营对铁路网络结构与规模、运输服务能力、快速客货运网络、现代化综合客运枢纽建设等方面的提升效果,系统阐述了高速铁路建设对运输组织模式、列车运行图编制理论、夜间列车运输组织方法、动车组运用、高速铁路调度指挥体系理论与方法构建等行车组织方法创新的推动作用,以及对我国基础设施建设技术和动车组制造及控制技术等铁路建设与装备水平持续提升的促进作用,揭示了高速铁路建设对我国国民经济持续快速发展的重要支撑作用,为实施我国一带一路和高铁走出去国家战略提供了理论支撑.      

高速列车动态间隔优化的弹性调整策略

为保证列车运行安全性, 提高铁路线路运载效能, 针对移动闭塞系统, 研究了高速列车追踪运行的间隔弹性调整策略和操纵轨迹的动态优化问题; 以高速列车运行安全性、效率、能耗和乘客舒适度作为列车运行控制策略曲线的优化目标, 研究了列车的追踪运行过程; 采用差分进化算法求解了列车运行过程多目标优化模型, 设计了离线最优运行控制策略曲线; 提出了列车弹性追踪间隔模型, 分析了列车运行过程中追踪间隔的实时变化; 基于弹性间隔模型设计列车追踪运行控制策略动态调整机制, 采集列车实际运行数据, 实时监测相邻列车间的实际追踪间隔, 评估其是否符合安全性与效率约束条件, 并分析了评估结果; 依据工况调整原则在线调整追踪列车的运行状态与工况, 实时优化列车追踪间隔; 应用武广高速铁路赤壁北—长沙南区间的实际运行数据进行了仿真验证。仿真结果表明: 与真实区间运行数据相比, 采用离线最优运行控制策略曲线后, 运行能耗降低了6.86%;与固定追踪时间间隔模型相比, 采用基于弹性模型的控制策略动态调整机制有效提升了铁路整体运输效能, 将临界安全发车间隔从234 s缩短至161 s, 线路整体运行效率由6 434 s缩短至6 376 s, 与真实运行数据相比, 追踪列车的运行能耗降低了7.194%。      

中国铁路智能运输系统模拟试验基地的总体规划

为了验证铁路智能运输系统(RITS)体系框架，试验RITS关键技术，完善、发展和推广RITS,提出依托国家环行铁道试验基地，在智能运营管理、智能列车控制与调度指挥、先进的铁路安全检测/监控、先进的铁路运输资源管理与维护、客户综合服务与智能导航、铁路电子商务6个涉及铁路运输核心环节的服务单元，建立能较完整反映RITS特征和结构体系的最小综合铁路智能运输模拟试验系统。论文详细研究了需求分析、建设意义、作用和目标，特别提出了RITS的创新性，模拟试验系统的建设原则、内容和总体框架，形成铁路智能运输系统模拟试验基地总体规划，对RITS及其模拟试验系统的设计和实施，起到指导和参考意义。