基于京津城际铁路的GSM-R通信安全评价方法研究

GSM-R系统作为铁路信息化专用移动通信平台,在欧洲高速铁路中广泛应用,我国也确定采用该技术作为高速铁路无线传输平台,隐藏于GSM-R系统中的任何安全隐患,都可能导致国家和旅客重大生命财产损失.本论文提出了采用故障树分析法对京津城际铁路GSM-R网络的安全性进行了深入研究,同时对如何保障通信网络安全提出了建议.     

高速铁路信号系统网络安全与统一管控

为了保障我国高速铁路信号系统的网络安全,从高速铁路信号系统的整体架构出发,对系统所面临的网络安全问题进行了全面的分析,涵盖了分散自律调度集中系统、列车运行控制系统、集中监测系统和GSM-R无线通信系统等.在此基础上,提出了基于软件定义网络(SDN)的高速铁路信号系统网络安全统一管控方案,把分散自律调度集中网络、信号安全数据网和集中监测网络通过软件定义的方式进行管控和隔离,实现了对网络流量的精细控制和统一管理,利用逻辑上统一的控制器实现全局的设备注册管理、安全通信访问控制和网络数据的追踪溯源,从而提高了网络的安全性,减小了网络管理的复杂性.通过分析可知,本文所提出的架构具有逻辑集中管控、统一安全策略、网络可编程等特点,相对于分散管理的网络更适用于高铁信号系统专网的网络安全管理,可以解决我国高速铁路信号系统不同安全等级网络互联和复杂网络安全管控的问题.      

面向铁路应急的MANET安全节点发现协议建模

针对铁路应急通信网络安全问题,通过对其特征的详细分析,提出了面向铁路应急的移动自组网络安全节点发现协议建模,以达到解决铁路应急通信网络安全节点发现问题的目的.在对铁路应急的移动自组网络规则描述的基础上,给出具体的安全节点建模过程,并对其正确性、安全性、执行效率进行了详细的分析.最后以两类具体的安全节点发现过程为实例进行探讨,表明其与传统加密方式结合后,仍保持其有效性.     

基于故障树的轨道交通通信系统可靠性研究

介绍了轨道交通通信系统的基本组成部分和故障树分析法的理论基础,在分析通信系统功能框图的基础上,对通信系统进行可靠性研究.构建了轨道交通通信系统故障树,采用最小割集分析法进行了故障树定性分析,并描述求解通信系统可靠度方法.应用故障树分析方法,对提高轨道交通通信系统的可靠度很有帮助.     

计算机联锁车务仿真培训系统的研究

为快速提高车务人员的业务水平,更好地组织行车工作,铁路总公司发文要求计算机联锁车站配置与站场一致的联锁仿真软件,而大部分既有联锁仿真软件不能满足这一规定.针对这一主要问题,开发了一款符合铁路总公司规定的计算机联锁车务仿真培训软件,从现场实际需求和系统功能需求方面对系统功能模块进行了细分,提出了软件设计方案,并采用基于.net架构的VS 2005系统开发平台进行软件开发实现.借助本软件,可极有针对性对车务人员的业务操作进行训练考核,实际应用效果良好.     

铁路宽带移动通信网络规划技术研究

提出了一种铁路宽带移动通信网络的规划方法.该方法参照通用WiMAX网络规划步骤,分析了典型铁路移动通信业务的通信速率和服务质量（QoS）需求,结合铁路使用环境进行了各类业务的链路预算并得出网络覆盖能力,就覆盖能力数据提出了典型铁路设定情况下的容量规划算法原则,最后基于OPNET软件对典型铁路WiMAX网络的规划方案进行了仿真.     

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.     

铁路地面信号设备时间同步系统可靠性分析

为了量化铁路地面信号设备时间同步系统安全风险并识别薄弱环节,采用专家判断和模糊集理论相结合的方法量化基本事件的条件概率,将系统故障树模型映射为贝叶斯网络,以此构建铁路地面信号设备时间同步系统可靠性模型,对系统进行可靠性评估.通过计算系统故障条件下单元的失效率,识别系统的薄弱环节.诊断推理分析表明,光纤及通信前置服务器是引起铁路地面信号设备时间同步系统失效的关键事件,因此,加强对其维护可有效降低事故的发生概率.     

铁路计算机通信网络管理的认知和对策

本文试图通过对网络管理功能定位、网管软件核心作用以及新时期铁路计算机通信网络新任务的叙述，分析了当今铁路计算机通信网络应用中所存在的认识误区和不足，并从铁路计算机通信网络今后应用发展趋势的视角出发，提出了相应的对策措施和建议，供有关部门和人员参考。     

基于FPGA控制的航天电源控制器遥测遥控系统设计

为监测和控制航天器用电源控制器的工作状态,保障其正常运行,该系统接口采用协议芯片BU-61580.基于FPGA时序逻辑控制,设计一种MIL-STD-1553B.总线通信系统,并对该遥测遥控系统的通信硬件电路及时序逻辑控制进行了详细设计,在简化系统外围硬件电路设计的同时提高了集成度;最后,通过测试板卡对总线通信系统进行了遥测遥控测试,测试结果证明了系统的正确性.     

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.     

中国铁路管理信息系统的结构分析

在对我国铁路各主要职能部门管理信息系统的信息交流关系定性分析的基础上,运用总体结构等级分析法明确各管理信息系统的地位和相互关系,提出铁路管理信息系统集成应该以具有强关联的运输管理信息系统为核心,以安全、财会管理信息系统为引导,抓住重点,运用基层运输管理信息系统的推动作用和上层安全、财会管理信息系统的拉动作用加快铁路信息化的发展.     

电铁监控系统通信网络及其智能通信设备的研究

本文通过对电气化铁道监控系统通信网络结构的分析，提出了适用的网络结构及其备用方式，设计了相应的智能通信设备，整个通信网络具有较高的性能价格比，同时使系统的可靠性和实时性得到很大提高。     

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.     

铁路局请求车审批优化

建立了求解铁路局范围内请求车审批优化的数学模型和与此模型对应的网络图，将铁路请求车审批优化问题转换为求解最小费用最大流问题．给出了求解此模型的数值算法，并对实际应用中的一些问题提出了解决方案．根据该模型和算法开发的软件已在广州铁路局成功应用。     

基于自更新哈希链的安全高效车-地鉴权方案

针对下一代高速铁路无线通信系统LTE-R （long term evolution-railway）对安全性和实时性的特殊需求，基于哈希链技术，提出一种完全基于对称密码体制的的车-地通信鉴权方案. 用户归属服务器（home subscriber sever，HSS）利用身份授权主密钥为车载设备（on-board unit，OBU）生成动态可变的匿名身份（temporary identity，TID），以在接入认证请求信令中保护车载设备的隐私，同时能够抵挡去同步攻击. 在列车高速移动过程中，方案采用高效的哈希链代替认证向量完成列车和服务网络之间的双向认证，哈希链的本地更新可解决认证向量耗尽导致的全认证重启问题. 此外，通过引入身份证明票据实现基于基站协同的高效无缝切换认证. 安全性和性能分析表明:在同样条件下，所提出的全认证协议、重认证协议和切换认证协议与目前性能最优的LTE （long term evolution）标准协议相比，计算量分别下降41.67%、44.44%和45.45%，通信量分别下降62.11%、50.91%和84.91%，能够满足LTE-R接入网络的安全性和实时性要求.      

中日高速铁路的比较分析与思考

在不同领域对比中日高速铁路的发展情况,得出我国高速铁路具有发展策略灵活、运行速度高、工程技术领先、动车组技术先进等优势,但同时也存在安全管理、设备管理、教育培训、人性化服务以及正点率等不足的结论,并在此基础上,提出我国高速铁路发展需合理规划路网,强化安全保障体系,努力提升经济效益和服务质量,加强国际合作,提高高铁国际竞争力等建议。     

一种三层结构的铁路GIS模型

基于对地理信息系统(GIS)应用模式的分析，阐述了三层结构体系的基本思想和特点，设计了基于三层结构的铁路GIS集成应用模型，探讨了铁路GIS的整体规划，并采用MapObjeets组件和C Builder开发了一个应用系统。基于三层结构铁路GIS应用模型构建的铁路企业信息系统具有高效、稳定和可扩展等特点。实践表明，根据铁路信息化特点采用多层分布式技术建设铁路GIS是可行的。