張曉棟

摘要：在時代不斷變化發(fā)展的背景下，互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)水平正在逐年提升，但是多種網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通對網(wǎng)絡(luò)安全造成了巨大的威脅，各行各業(yè)都非常重視網(wǎng)絡(luò)和安全問題，軌道交通信號系統(tǒng)亦是如此。然而，現(xiàn)實情況是軌道交通工作人員只對日常設(shè)備運維比較熟悉，但是對網(wǎng)絡(luò)和信息安全的認識和了解仍然較為膚淺。通過充分發(fā)揮信息安全技術(shù)在軌道交通信號系統(tǒng)中的重要作用，能夠不斷完善和優(yōu)化軌道交通信號系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)和信息安全體系，提高軌道交通工作人員的認識和了解。

關(guān)鍵詞：軌道交通;信號系統(tǒng);信息安全技術(shù)

1城市軌道交通信號控制系統(tǒng)

1.1概述

城市軌道交通在城市交通網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮著極為重要的價值及作用，在城市交通建設(shè)中需要提前做好信號系統(tǒng)控制及優(yōu)化工作，從根本上保障城市交通系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性。現(xiàn)今城市軌道交通信號系統(tǒng)的價值作用日益凸顯，更需要根據(jù)現(xiàn)場實際情況開展城市軌道交通信號系統(tǒng)控制工作，充分發(fā)揮城市軌道交通系統(tǒng)在社會發(fā)展中的促進作用。在我國信息技術(shù)發(fā)展水平不斷提升的背景下，制定適應城市發(fā)展的軌道交通信號系統(tǒng)運營維護方案，可提升信號系統(tǒng)信息的輸出傳遞效率，而信號系統(tǒng)工作效率的全面提升能夠確保城市軌道交通運行安全。認真落實軌道交通信號系統(tǒng)運營維護方案，做好信號系統(tǒng)后期維護工作，提升設(shè)備故障應急處置能力，加強城市軌道交通信號控制外部風險防控水平，可徹底解決城市軌道交通信號控制系統(tǒng)有關(guān)問題，保障城市軌道交通系統(tǒng)的運營安全性。

1.2重要性

城市軌道交通信號控制在城市軌道交通系統(tǒng)中發(fā)揮著極為重要的作用，高效率的信號控制系統(tǒng)可從根本上保障城市軌道交通系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。為了確保城市軌道交通信號系統(tǒng)運行的安全可靠性，需要在實際應用過程中借助已轉(zhuǎn)化使用的先進科研成果，確保在城市列車運營期間，軌道信號控制系統(tǒng)順利實現(xiàn)列車進站引導、車地信息傳輸以及自動調(diào)整列車運行速度等功能。

第一，城軌交通信號控制系統(tǒng)的使用，對于城軌列車的安全行駛以及穩(wěn)定性運行起到了重要保障作用。因城市軌道列車的行駛速度快、行車間隔小，為此在整體運行過程中需要借助軌道交通信號系統(tǒng)對城市列車進行合理化控制，保障城市列車能夠順利執(zhí)行?？?、通行以及加速等動作。

第二，軌道交通信號系統(tǒng)控制的方式選擇能夠在提升城軌列車運行效率以及有效維護信號系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備方面起到間接性保障作用。因現(xiàn)代城市軌道列車在快速運行中有極大的概率出現(xiàn)相關(guān)設(shè)備損壞情況，而這種狀況的發(fā)生與城市軌道交通信號控制方式的選擇有著極大關(guān)聯(lián)性。借助城市軌道交通信號控制方式的選擇，能夠減少對于信號設(shè)備元器件以及信號系統(tǒng)使用設(shè)備的磨耗損壞程度，為此需要選擇性能更加有效、結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化的軌道交通信號控制方式。

2軌道交通信號系統(tǒng)中信息安全技術(shù)的應用

2.1通信網(wǎng)絡(luò)安全

在軌道交通信號系統(tǒng)中應用信息安全技術(shù)能夠不斷完善信號網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)主要分為三大類，分別是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)安全、通信完整性和保密性、無線網(wǎng)絡(luò)接入安全性，這些系統(tǒng)都要具備加密功能，才能夠避免非法用戶直接進入信號網(wǎng)絡(luò)中去。在信號網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)中為了保障數(shù)據(jù)信息的安全和可靠，就需要把安全協(xié)議添加到列控數(shù)據(jù)信息傳輸協(xié)議中去。安全功能中分為了三大類，分別是安全連接的建立、數(shù)據(jù)傳輸以及連接釋放。而建立安全連接就是為了能夠阻止非法用戶的連接，安全層在收到建立連接的請求后，需要進行“對等實體認證”，驗證其身份合法就可以連接，反之，驗證其身份不合法就不可連接。安全數(shù)據(jù)傳輸就是安全層需要對“消息來源認證”，這樣可以保證用戶數(shù)據(jù)的完整性和安全性，在認證的過程中，要保證消息來源是來自其對等實體，還要避免因遭受攻擊或者傳輸信道中的隨機錯誤而產(chǎn)生信息不完整的問題。釋放安全連接就是說安全層能夠隨時釋放安全連接，但是并不需要和安全連接建立一樣的特殊防護。

2.2ATS中的網(wǎng)絡(luò)安全

ATS系統(tǒng)是列車正常運行和調(diào)度指揮的基礎(chǔ)和重要保障，其覆蓋軌道交通運營全線。但是有兩個方面的危險源因素影響著ATS系統(tǒng)：一方面就是系統(tǒng)測試、維護和修改等工作都是需要在ATS運行過程中進行優(yōu)化和完善的。但是工作人員可能會誤接設(shè)備或者進行了違規(guī)操作，這樣就會讓系統(tǒng)遭到病毒的入侵，進而使系統(tǒng)癱瘓，這樣就會威脅到列車的正常運行以及列車調(diào)度指揮的安全;另一方面就是雖然ATS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)處于一個比較封閉的專用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，但是這項技術(shù)實現(xiàn)的基礎(chǔ)就是要面向所有網(wǎng)絡(luò)用戶，并且可以通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)資源共享。那么為了有效避免危險源因素影響ATS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，那么就要在調(diào)度中心、車站之間等地方應用防火墻技術(shù)和入侵檢測系統(tǒng)，而且還要在系統(tǒng)中增加實名認證以及漏洞評估子系統(tǒng)。這樣不僅僅能夠?qū)φ麄€系統(tǒng)的權(quán)限和資源訪問進行有效的控制，還能夠避免病毒的入侵，對系統(tǒng)起到安全防護的作用。

2.3ATO控制方式

ATO控制是利用地面信息及列車實際運行速度信息，自動完成對列車的啟動、牽引、制動和惰行等控制，其對于提高列車運行效率、提升乘客乘坐舒適度及節(jié)省能源方面有積極作用。ATO控制除實現(xiàn)自動駕駛功能外，還能實施列車自動折返及列車車門控制。

ATO自動駕駛是通過地面設(shè)備向列車傳輸?shù)孛婢€路情況、道岔狀態(tài)、前方列車位置等信息，車載設(shè)備通過對列車實際運行速度和ATP最大運行速度及目標速度的比較，結(jié)合已收到的區(qū)間坡道、彎道等地面線路實況，自動控制列車實施牽引或制動，以完成列車自動駕駛的控制方式。ATO通過地面設(shè)備傳輸?shù)木€路信息及前方列車位置，考慮到安全因素，計算出到達安全停車點之前的行駛速度，并自動控制列車制動系統(tǒng)跟隨列車制動曲線運行。

ATO控制列車實現(xiàn)ATB無人自動折返，是指列車根據(jù)地面信號提供的線路數(shù)據(jù)以及實際運行速度和位置，輸出控制命令，指揮列車進入折返線。當列車收到停車信號后，啟動列車換端指令，列車完成換端后發(fā)出進站指令，列車運行至站臺停穩(wěn)，至此無人自動折返作業(yè)完成。車載設(shè)備對自動折返全過程實施監(jiān)督，當出現(xiàn)列車速度超過目標速度、運行方向錯誤、駕駛室意外解鎖等不利情況，列車啟動緊急制動。

ATO控制列車車門自動開門，是指ATO確認列車到達定位停車區(qū)域，ATO發(fā)出“列車停站”信號，ATP確認列車為零速度，列車接收允許開門信號，控制車門自動打開，并將車門開門信號發(fā)送至站臺屏蔽門控制系統(tǒng)，使得站臺屏蔽門與列車車門對應打開。

2.4地面骨干網(wǎng)設(shè)計

地面骨干網(wǎng)由很多個以太網(wǎng)構(gòu)成，主要功能是給各個不同的子系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)傳輸通道，確保數(shù)據(jù)傳輸安全。骨干網(wǎng)采用并行通信方式，當數(shù)據(jù)在傳輸過程中遇到兩個傳輸通道時，也不會相互干擾，從而降低了風險。當使用SDH進行組網(wǎng)時，DCS系統(tǒng)都會設(shè)置節(jié)點連接。為保證骨干網(wǎng)安全，一般采用環(huán)狀結(jié)構(gòu)，使用二纖雙向復用段設(shè)計，從而減少節(jié)點故障發(fā)生，確保骨干網(wǎng)和其他設(shè)備之間的高效通信。

結(jié)束語

在軌道交通信號系統(tǒng)中應用信息安全技術(shù)是信號系統(tǒng)正常穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)和保障，其能夠避免不良用戶的侵擾以及病毒的入侵，使信號系統(tǒng)中數(shù)據(jù)信息的安全性得到進一步的提升，降低數(shù)據(jù)信息泄露的概率，應用安全信息技術(shù)是有效保證我國軌道交通信號系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)與安全的重要途徑之一，在保證軌道交通信號系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)與安全中發(fā)揮著巨大的作用。

參考文獻

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[2]張爽，潘曉軍，張強，等.城市軌道交通信號故障下列車應急運行控制研究[J].現(xiàn)代城市軌道交通，2020（06）：84-88.