CBTC区域控制系统数据安全保障方法的研究

论文摘要

区域控制系统(Zone Controller)在CBTC (Communication Based Train Control)系统占有重要的作用,它为列车运行提供进路MA信息,因此ZC系统数据的安全性直接关系到列车运行。所以如何保障ZC系统数据的安全至关重要的。本文主要介绍保障CBTC系统数据安全的方法并针对ZC子系统提出数据安全保障方法。通过引入对象关系型数据库的概念,利用其数据的约束关系和实际线路的拓扑关系进行了数据库的设计。同时,通过多版本控制系统的数据库版本号管理方法,对数据进行实时监控、修改,提高了系统数据库的安全性。此外,利用二乘二取二的方法对数据的安全性进一步提供保障。本文重点研究了如何保障动态数据安全的方法,并针对ZC的功能模块进行讨论。利用循环冗余的方法对实际ZC数据进行了分析。另外,通过一种强逻辑性的线路数据建模语言,对线路数据建立形式化的数据模型,并对ZC系统数据模型的安全性进行了形式化分析。最后,为进一步保障ZC所提供MA信息的正确性,本文提出一种反向搜寻MA信息的方法,为系统提供了冗余数据供其参考、校对,从而保证了数据的正确性和可用性。

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ABSTRACT

1 综述

1.1 选题背景和意义

1.2 CBTC系统的描述

1.3 数据安全方法的研究现状

1.3.1 国内外数据安全方法的研究

1.3.2 轨道交通ZC系统中数据安全方法的研究现状

1.4 本节总结以及全文的体系结构

2 ZC系统中的数据分析

2.1 ZC系统与相邻主要子系统的接口关系

2.2 ZC系统相关数据

2.2.1 系统的静态数据

2.2.2 系统的动态数据

2.2.3 列车运行管理

2.2.4 临时限速

2.3 本章小结

3 ZC系统数据安全性设计方法

3.1 ZC系统数据安全性保障和设计方法

3.1.1 基于关系数据库的安全相关数据的设计方法

3.1.2 多版本控制安全设计方法

3.1.3 ZC系统动态数据安全性设计方法

3.1.4 基于数据冗余安全性设计方法

3.2 线路数据的形式化建模

3.3 本章小节

4 ZC系统数据安全性分析和评价

4.1 数据系统冗余的错误率分析

4.2 循环冗余校验错误率分析

4.3 数据冗余校核错误率分析

4.4 ZC数据安全方法的对比评价

4.5 本章小结

5 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

图索引

表索引

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