安全通信规范Subset-098的安全性分析

以EN50129和EN50159为依据,对欧洲列车运行控制系统（ETCS）的安全通信规范Subset-098进行分析。分析过程包括定性分析通信安全威胁的防御技术、定量计算安全码的长度,以及安全码检错的仿真实验。结果表明在非可信通信通道上,Subset-098安全通信规范可以为安全完整性等级达SIIA级的列车运行控制系统提供安全的信息传输服务,满足列车运行控制系统对通信的安全性需求。     

重载列车智能化操控系统车地实时通信方案研究与实现

为提高重载列车调度和运行的自动化水平,提高线路运输能力,基于朔黄线神华机车进行重载列车智能化操控系统和地面调度优化系统的车地实时通信方案研究,包括车地通信的接口安全性、车地通信机制和内容以及重载列车智能化操控系统对地面调度信息的处理,通过LTE-R 4G网络实现车地数据的实时安全交互,实现朔黄线车地设备报文实时自动交互功能,进一步提高朔黄线重载列车运行的准时性和节能性。     

基于LTE-M的互联互通全自动运行系统车地安全通信方案研究

阐述了互联互通FAO(全自动运行)系统车地安全通信的特点.归纳现有互联互通CBTC(基于通信的列车控制)系统中采用基于TCP(传输控制协议)的RSSP-Ⅱ(铁路信号安全协议Ⅱ)在实际工程项目中存在的问题,提出了一种互联互通FAO系统车地安全通信解决方案.基于RSSP-Ⅰ,通过在LTE-M(城市轨道交通长期演进系统)的设备中增加祖冲之加密算法,能有效防护开放通信系统中的伪装威胁.提出的互联互通FAO系统车地通信方案可有效解决现有互联互通CBTC系统车地通信存在的问题.     

基于802.11g的CBTC车地通信子系统建模与分析

CBTC系统是利用连续、大容量的车地双向数字通信实现列车控制信息、列车状态信息传输的先进列车控制系统,CBTC系统中车地通信子系统对于保障列车安全高效的运营具有重要作用。本文根据CBTC移动闭塞系统中的列车追踪模型,分析系统对通信的要求;利用OPNET的三层建模机制,建立基于802.11g的CBTC车地通信系统的系统仿真模型;利用该仿真平台仿真列控业务下的通信系统性能;仿真结果表明,在区间追踪阶段,基于802.11g的无线局域网完全满足列车控制的需要;需要保证车站附近的AP信号覆盖以满足列车进入中间站停车时对通信的要求。     

城市轨道交通基于通信的列车控制系统车地无线通信的安全措施

城市轨道交通基于通信的列车控制系统的车地无线通信是采用基于IEEE 802.11系列标准的无线局域网技术.其工作在开放频段时,容易受到干扰和攻击.从干扰和攻击两方面分析了车地无线通信的风险源,分析了车地无线通信的安全需求,并介绍了可用于城市轨道交通车地无线通信安全的防护措施.     

列车通信网络安全现状分析及应对方案研究

随着以太网技术在列车网络控制系统中的深入应用，列车通信网络面临的安全挑战日益增加。文章结合列车网络控制系统的业务特点及网络架构，对列车通信网络中存在的各种网络安全隐患和风险进行了分析，同时参考GB/T 22239 《信息安全技术网络安全等级保护基本要求》和IEC 62443 《工业过程测量、控制和自动化网络与系统信息安全》系列标准中的安全要求，研究了适合列车网络控制系统的网络安全防护方案，为后续列车通信网络安全体系建设提供指导。     

基于频移键控信号的车地无线通信质量检测方法研究

车地通信系统的通信质量直接影响线路的正常运营.提出了基于频移键控信号的车地通信质量定量检测方法,通过对频移键控信号的解析运算,对比分析电压幅值、波形失真及误码率等参数,判定轨旁车地通信的通信质量.上海轨道交通2号线的实测结果表明:该检测方法能检测在连续发送模式下的列车精准停车定位单向通信质量,并对故障点进行告警,实现了车地通信质量技术指标的定量分析,提高了故障处理的准确性和检测效率.     

环线式车地通信系统程序停车过程和故障分析

对上海轨道交通2号线环线式车地通信（TWC）系统程序停车过程进行分析。深入研究了轨道电路、车地通信、车载软件、车辆接口等对停站精度的影响,通过调整轨旁和车载设备参数、TWC单元控制软件升级、TWC传输线抗干扰等一系列措施,基本上解决了列车停车不到位、超过停车位置以及列车不停站的问题。     

基于通信的列车控制系统越区切换算法研究

无线局域网是城市轨道交通CBTC(基于通信的列车控制)系统车地通信的主要方式之一.在考虑轨旁接入点冗余的基础上,提出一种频率组合切换算法,将检测到的频率数目作为列车越区切换的判断依据,利用邻居图使切换时延满足列车服务质量的要求.与传统切换算法相比,该算法实现简单、切换时延小,能够确保车地通信网络可靠快速切换.     

格尔木铁道通信中心实现安全生产200天

2009年1月2日18：00,青海铁通格尔木铁道通信中心顺利实现了安全生产200天。通过全体防护人员的共同努力,在全线近800km辖区全面施工的情况下,通信中心确保了通信大通道的安全与此同时,格尔木铁道通信中心始终将格拉段无线通信维护作为头等大事来抓,2008年先后对管内格拉段所有通信设备进行了16次平推检查整治,对影响通信质量的11项设备和控制程序进行了更换,有效地提高了通信质量,为进藏列车提供了可靠的通信保障。     

基于LTE的城市轨道交通车地通信综合承载系统

为保证城市轨道交通运营安全,迫切需要整合车地无线通信生产业务的承载需求,建立基于城市轨道交通专用无线频段的车地通信系统。利用我国自主知识产权的TD-LTE(time division long term evolution,分时长期演进)技术,设计出基于LTE(long term evolution,长期演进)的城市轨道交通车地通信综合承载系统(LTE-M),在北京的国家铁道实验中心环形道进行全球第1个LTE-M系统的试验段测试。整个测试过程完全复制列车的实际运行场景,包括真实的车辆、设备以及高架、隧道等实际通信场景。大量的测试结果表明,所设计的LTE-M系统抗干扰能力强、综合承载能力强、频谱利用率高,能够满足轨道交通业务需求。LTEM系统用于承载轨道交通综合业务,在保障CBTC(基于通信的列车控制)业务高可靠传输的同时,能够为CCTV(车辆视频监控)和PIS(乘客信息系统)等业务提供有效的传输通道。     

CBTC列车安全定位中通信中断时间的研究

通信中断的存在会对目前城市轨道交通的CBTC列车安全定位产生影响,进而影响列车安全间隔距离。CBTC车地通信系统大多采用无线局域网技术。越区切换中断是导致通信中断的主要原因,根据IEEE 802.11协议的越区切换流程,本文推导出越区切换中断时间与列车速度的关系表达式,在此基础上根据安全定位的实现方法和移动闭塞系统中列车安全间隔距离的计算方法,推导出通信中断时间与影响安全定位的因素之一——估计的运行距离及列车运行安全间隔之间的关系表达式。建立两列列车追踪运行模型,仿真不同通信中断时间下两列车的追踪间隔距离。采用此关系表达式进行理论计算的结果与仿真结果验证了通信中断时间与估计的运行距离及列车运行安全间隔的关系表达式是合理的。     

铁路客车运行监控车地实时通信的研究

分析比较各种适合于在客车运行过程中与地面进行通信的方法,提出使用GPRS和GSM-R进行客车安全监测信息的车地双向通信方案.制定车地通信协议,针对通信中的各种难点,提供相应的解决对策.通过实际应用对设计方案进行检验,较好地解决铁路客车运行安全监控系统的车地通信问题.     

基于SVM智能预测的车地多网融合无线通信系统方案的研究与设计

为提高城市轨道交通车地无线通信质量,提出了一种车地多网融合无线通信系统方案,方案利用线路中共存的多种车地无线网络提供多条通信链路,共同保障车地数据的稳定传输。针对如何选择最优网络进行数据传输这一关键技术点,采用支持向量机（SVM）分类方法实现智能选择。最后,通过搭建车地多网融合无线通信系统的仿真环境,进行实验仿真。仿真显示:列车在当前车地无线网络信号质量下降时,能够智能检测并切换至质量更优的无线网络完成车地数据通信。基于SVM智能预测的车地多网融合无线通信系统方案能够提高车地无线通信质量,该方案具备有效性和可行性。     

基于深度强化学习的车车通信智能频谱共享

在城市轨道交通列车通信系统中,车车(Train-to-Train,T2T)通信是以列车为中心的新一代列控系统通信模式.与传统的以地面控制设备为中心的车地(Train-to-Ground,T2G)通信模式相比,T2T能降低系统的复杂度以及通信时延,提升列车运行效率.但为保障列车运行的安全性,当前的城市轨道交通列车通信系统...     

郑州地铁1号线车地通信问题分析

目前城市轨道交通信号系统主要采用基于无线通信的移动闭塞技术,相较于传统的固定闭塞,移动闭塞在保障行车安全的同时大幅提高了行车效率。随着轨道交通的迅速发展,客流及上线列车数量的增加,轨道交通对车地通信质量的要求也越来越高。郑州地铁1号线DCS系统采用WLAN技术,结合历史故障,调查分析AP空口利用率,对车地通信故障原因进行分析并提出建议。     

无线列调与铁路运输安全

当前,我国铁路运输正在不断提高列车运行速度,增加行车密度,延长机车运行区间。因此对行车组织和安全保障提出了更高的要求。列车调度员除了利用有线调度系统与车站值班员进行通信联络外,在许多场合,尤其是紧急情况下,还需要通过无线通信设备与机车司机、运转车长进行信息传递,实现行车指挥、业务联络。这种以铁路运输调度为主要目的,利用无线电波的传输,完成移动体与固定体之间或移动体之间信息通信的系统,称为列车无线调度通信系统,简称无线列调。     

CBTC系统车载设备常见故障原因分析及解决方案

基于成都地铁1号线、2号线CBTC(基于通信的列车控制)系统故障数据统计,车载设备故障约占CBTC系统故障总数的75％.对2017年至2019年地铁1号线、2号线CBTC车载设备故障原因进行了分类统计,主要的故障原因为车地无线通信中断、车地无线通信链路异常、丢失信标、加速度计自锁.对以上故障原因进行了分析并提出了相应的解决方案.     

数据包丢失对列车控制系统的影响

基于通信的列车控制(CBTC)系统中的车-地通信是利用WLAN技术传输列车的状态和控制命令。列车控制系统的性能取决于通信链路数据传输的准确、实时、可靠,而WLAN技术并不是为城市轨道交通快速运行的环境而设计的,因此,在传输过程中出现传输延时和数据包丢失等情况,导致列车运行性能的下降。把列车控制系统等效为网络控制系统,对于车地通信无线传输过程中,出现随机延时大于其采样周期而导致传输的数据包丢失情形,采用补偿策略估计列车的系统状态并对其进行了分析,提出了改善数据包丢失的列车控制方法。     

CBTC系统典型安全制动模型解析

基于通信的列车控制(CBTC)相对传统固定闭塞系统,缩短了列车之间的安全间隔距离,从而大幅提高运营效率。保障列车之间的安全间隔,是CBTC系统安全高效安全运营的核心。分析了CBTC系统的典型安全制动模型,计算了各参数典型取值情况下不同速度列车的制动距离,论述了该模型中的重要参数对于不同速度列车的制动距离的影响。