高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统信息安全架构设计和研究

为提高高速铁路自然灾害与异物侵限监测系统（简称:灾害监测系统）安全,保障系统稳定运行,通过分析灾害系统监测面临的安全风险和安全需求,设计了灾害监测系统安全体系架构,结合具体模型和数据处理流程,重点从物理安全、网络安全、主机安全、应用安全和数据安全等不同方面对灾害监测系统软件的安全系统进行设计。应用结果表明,在不降低软件性能条件下,安全架构及设计方案对提高软件安全性有明显效果,可有效地提高灾害监测系统自身安全性。     

雅万高铁自然灾害及异物侵限监测系统解决方案

为加快中国高铁灾害监测系统走出去的步伐，研究提出了印尼雅万高铁灾害监测系统解决方案。在系统分析印尼雅万高铁沿线自然灾害、侵限事故特点及监测需求的基础上，结合中国高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统的建设经验，提出了雅万高铁自然灾害及异物侵限监测系统的设计方案，包括系统构成、功能、网络、接口等，并提出了我国高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统适应性改造技术，包括软件本地化、系统功能、终端设置、维护管理机制等方面。     

高速铁路的灾害防护设计

研究目的:高速铁路的灾害防护是我国铁路建设中遇到的新问题,根据工程建设的需要,对可能造成铁路灾害的种类进行分析,并阐述可采取的防护措施.在参照国外高速铁路灾害防护技术的基础上,探讨适合我国高速铁路应用的灾害防护技术.研究结论:通过对可能造成铁路灾害种类的分析,有些突发性灾害信息实时性要求很高,及时预报和报警,对降低列车损失至关重要.我国高速铁路防灾安全监控系统的建立,应结合运营特点,合理确定某些灾害监测信息能直接控制列车限速或停运;另一些灾害监测信息可由调度人员人工确认处理.并可将防灾安全监控系统作为车站综合监控系统的主体部分进行集成,也可将自然灾害、轨温及火灾、突发事故、异物侵限监测和其他各类辅助监测统一集成.     

高速铁路灾害监测系统故障诊断方法研究

作为高速铁路安全保障系统之一,高速铁路灾害监测系统（简称：灾害监测系统）的稳定运行是列车在灾害天气和突发异物侵限事件下安全运行的根本保障。针对灾害监测系统故障数据特点,构建了基于失效模式与影响分析（FMEA,Failure Mode and Effects Analysis）的灾害监测系统故障分析表,对该系统的故障表现、故障原因和影响进行分析。在此基础上,提出了基于随机森林算法的灾害监测系统故障诊断方法。通过对比分析可知,该方法优于传统的基于C4.5决策树的故障诊断方法,有助于灾害监测系统故障的快速诊断、定位和处置,减少人工排查设备故障的工作量,为灾害监测系统的运营维护提供技术支持。     

高速铁路防灾安全监控系统

高速铁路防灾安全监控系统是是为了保证铁路行车安全,对危及列车运行安全的自然灾害（大风、暴雨、大雪、地震等）及异物侵限等突发事件进行实时监测,采集、汇总各类检测设备的监测信息,实现监测信息分布获取、集中管理、综合运用,全面掌握灾害动态,     

铁路移动智能安全管理平台研究

为更好地保障铁路行业移动终端的信息安全，解决终端失控、非授权访问、信息泄露等安全问题，基于虚拟安全域（VSA，Virtual Security Area）技术，结合移动应用安全网关（MAG，Mobile Application Security Gateway）技术及动态加密通道（DEC，Dynamic Encryption Channel）技术，研究并开发了铁路移动智能安全管理平台（MISMP，Railway Mobile Intelligence Safety Management Platform），设计了平台架构，阐述了平台的业务能力、管控能力和安全传输能力。该平台可为铁路行业移动终端的信息安全建设提供参考。     

灾害监测系统在莞惠城际铁路的应用

铁路灾害监测系统在高速铁路和城际铁路建设中得到广泛应用,以莞惠城际铁路灾害监测系统中心及风、雨、异物侵限等子系统的应用为基础,对铁路灾害监测的整体构成、系统功能进行介绍。     

铁路站场无线Wi-Fi安全接入方案研究

针对目前铁路站场各类应用所使用的无线Wi-Fi网络接入存在的问题和风险，提出一种安全接入方案。依据等级保护相关技术要求和标准，从终端接入认证、用户身份认证、终端安全监测等方面对铁路站场移动终端安全接入方案进行构思，设计了铁路站场无线Wi-Fi安全接入框架及移动终端安全接入流程，明确了无线接入点、无线网络控制器、Wi-Fi安全接入网关、移动终端安全管理平台的功能定位。通过安全性分析，验证了该方案可实现铁路站场接入终端安全可控、接入用户安全可信、终端安全状态持续检测和异常终端拒绝接入等功能，支持铁路各站场Wi-Fi的统一管理和运维，降低了铁路站场网络安全防护的建设成本和运维成本，适用于各铁路局站场无线Wi-Fi环境。     

高速铁路调度指挥应急响应初探

以提高高速铁路安全应急处置工作的时效性为立足点,对如何应用和整合既有信息资源,建设一个以安全信息自动获取、电脑智能判别、信息即时传输和应急技术信息辅助为主体的高速铁路调度指挥安全应急响应系统进行初步构想,提出了理想的软硬件构架雏形,并对系统建设的工程技术需求进行简要的可行性分析。     

高速铁路雨量监测数据的实时质量控制方法

借鉴气象部门的雨量监测数据质量控制方法和经验,结合我国高速铁路雨量监测系统采用非接触式雨量计的特点,研究提出我国高速铁路雨量计监测数据的质量控制方法。通过综合运用缺测检查、内部一致性检测、界限值检测、时间一致性检测和空间一致性检测等技术方法对高速铁路雨量监测数据进行检测,有效识别有问题的监测数据,使实时上传的雨量监测数据质量得到改善,从而为高速铁路洪水灾害的预警以及灾害分析提供准确和可靠的决策信息。     

铁路隧道防灾救援移动监控系统研究

针对目前铁路隧道防灾救援监控系统设置在就近车站或工务段值班室的固定监控终端不能满足快速救援响应的问题,为提高铁路隧道灾害应急响应能力,提出一种铁路隧道防灾救援移动监控系统设计方案。结合数据云服务平台和移动技术,通过移动互联网将移动终端与路局铁路隧道防灾救援信息系统移动服务平台对接,实现铁路隧道防灾救援移动监控,满足铁路隧道防灾救援的实时移动应急响应需求。     

基于PMIPv6的高速铁路信息网络

铁路飞速发展以及网络技术和无线接入技术的日新月异,在高速铁路中部署信息网络成为铁路建设的重点内容。当前的移动性协议如MIPv6、HMIPv6、FMIPv6等都是基于终端的移动性协议,需要终端安装运行移动性支持协议。在研究代理移动IPv6协议的基础上,设计了基于代理移动IPv6的高速铁路信息网络,实验测试结果表明相比于传统的MIPv6,能够有效减小移动性管理对移动终端的要求、降低交互信令的复杂度、增强网络的可管理性。而这正是铁路这一特殊应用场景所需求的。     

高速铁路灾害监测系统大数据分析

基于高速铁路灾害监测系统的大数据分析研究，通过分布式文件系统存储、MapReduce/Spark计算框架、数据挖掘等技术，对高速铁路灾害监测系统的灾害规律分析、灾害预测、运用规则优化、监测点布设优化、设备选型、设备状态分析等进行研究。以大风规律和设备运行状态为例进行分析，结果表明，50%左右的大风集中在15～16 m/s之间，通过优化大风报警阈值，可有效降低大风报警次数；电源故障是灾害系统设备的主要故障，需对其进行重点监测和维护。该研究可解决目前灾害监测系统运用和维护中遇到的问题，为灾害监测数据综合分析与应用研究提供技术支持。     

高速铁路客运调度计划与席位管理自动交互应用研究

高速铁路客运调度计划与列车席位管理关联紧密,为了解决目前客运系统与调度系统独立建设导致的信息交互不畅、岗位协同性较低等问题,保证运力资源与出行需求的精确匹配,提出高速铁路客运调度计划与席位管理自动交互方案。通过生产信息数字化管理、调度命令自动化执行模式研究及开行计划安全卡控等技术手段,设计包含计划下达、命令执行、席位自动调整、执行反馈在内的自动交互应用,实现调度业务域与客票业务域上下工序间的流程贯通、数据融合及专业协作,保证列车席位调整和列车开行计划调整的安全性和及时性,为适应高速铁路客运作业在市场竞争中不断提高服务质量和服务水平的发展要求提供支撑。     

京沪高铁周边环境安全隐患智能监测体系研究

高铁周边环境安全隐患监测是保障高速铁路运营安全的基础,有助于预防高铁周边受自然环境和人类活动引起的安全事故的发生。以目前京沪高铁委托管理模式为依据,调研了京沪高铁周边安全隐患管理现状,研究了其安全隐患监控措施和整治办法,形成了闭环管理系统,在内外协调时采用“双段长制”;建立了基于高分辨遥感变换检测技术和北斗智能巡检终端的智能安全隐患监控流程。周边环境隐患智能监测系统利用智能技术构建了“人防-物防-技防”的天地一体化高铁安全隐患防控体系,解决了京沪高铁沿线各站段之间安全隐患信息不能相互共享、相互参考的问题。     

基于资源共享的高速铁路监测预警与应急平台研究

鉴于高速铁路公司运输监管、安全监督的职能,在现有铁路应急平台的基础上,基于云计算技术设计高速铁路监测预警与应急平台,将解决基础资源利用率低、监测信息利用不充分、应急处置过程协调不通畅等传统应急平台的瓶颈问题。基于高速铁路的特有属性构建突发事故情景,提出基于情景的智能方案生成方法。     

营业线施工作业监控系统设计及应用

为解决铁路施工作业中遇到的安全管理问题,设计并开发了营业线施工作业监控系统。该系统采用人脸识别、射频识别(RFID)、移动APP和数据驱动文档(D3)矢量图形等技术,实现了作业人员身份智能化认证、小型机具出入网电子化管理、现场关键信息采集、干部履职盯控和各类图表的电子化绘制。满足了业务部门对施工安全管理的需求,解决了营业线施工安全管理方面的诸多问题,提升了施工作业的安全性和管理效率。     

机务乘务作业动态管理应用系统的设计与实现

针对乘务员携带行车资料的不易管理和使用、途中故障不能及时有效处理、指导司机不能充分发挥管理职责、乘务员学习方式单一等问题,以基于Android系统的高效智能搜索引擎技术、手持终端数据安全性保障技术、无线组网技术、VPDN组网技术、Web技术为软件基础,以乘务员手持终端、服务器、管理工作站、无线路由器为硬件支撑,设计机务乘务作业动态管理应用系统,在指导司机、机车乘务员和运用管理人员之间搭建一个信息交互平台,将运用管理信息及时发送到作业一线,提高指导司机对乘务员指导的针对性和时效性。     

铁路行包票据电子化移动终端系统的设计与实现

为解决铁路行包管理信息系统在票据电子化升级中遇到的信息交互和电子单据流转问题,基于Android移动终端,在铁路行包管理信息系统的总体框架下设计并实现了行包票据电子化移动终端系统。阐述了该系统的行包信息管理、客运信息管理、列车作业管理和基础信息管理等主要功能,以及站车交互、多重数字签名和信息共享等关键技术。该系统已在京沪高铁部分车次和行包办理点上线试运行,实现了快运单据的全面、全流程电子化,与铁路各信息系统无缝对接,显著提高了行包作业效率。