城市軌道交通列控系統(tǒng)信息安全檢測(cè)技術(shù)研究.pdf_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、基于通信的列車運(yùn)行控制(Communication based Train Control,CBTC)系統(tǒng)通過(guò)列車與地面設(shè)備間連續(xù)、雙向、大容量的通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)列車的精準(zhǔn)閉環(huán)控制。隨著信息技術(shù)的普及化和快速化發(fā)展,CBTC中車地?cái)?shù)據(jù)通信系統(tǒng)(Data Communication System,DCS)中的信息安全漏洞暴露得日趨明顯,由此產(chǎn)生的信息攻擊行為將影響列控系統(tǒng)的控制性能和功能安全,為CBTC系統(tǒng)帶來(lái)嚴(yán)重的信息安全隱患。
 

2、 本文重點(diǎn)研究城市軌道交通列控系統(tǒng)的信息安全問(wèn)題,研究?jī)?nèi)容關(guān)注于能夠?yàn)镃BTC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)保護(hù)屏障的信息安全檢測(cè)技術(shù)。本文提出應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(NetworkedControl System,NCS)理論,研究因通信網(wǎng)絡(luò)信息攻擊而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)丟失或被篡改狀態(tài)下,分析控制系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的變化情況并提出針對(duì)性的信息安全檢測(cè)方案。
  本文具體研究?jī)?nèi)容如下:
  1)研究基于網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的車地通信與列車控制一體化設(shè)計(jì)方法,將CBTC

3、多列車控制系統(tǒng)等效為NCS,通過(guò)車地通信傳輸差錯(cuò)下的CBTC多列車NCS模型,定量描述了車地通信與列車控制的關(guān)系;
  2)總結(jié)了CBTC系統(tǒng)DCS中的固有漏洞和風(fēng)險(xiǎn),整理研究了ICS系統(tǒng)中典型的攻擊行為及原理,并通過(guò)研究拒絕服務(wù)攻擊(Denial of Service,DoS)和數(shù)據(jù)欺騙攻擊原理,建立了以上兩種攻擊狀態(tài)下的CBTC系統(tǒng)模型。
  3)基于CBTC系統(tǒng)特性提出了適用于CBTC系統(tǒng)的非參數(shù)累加和(Cumulat

4、iveSum,CUSUM)檢測(cè)技術(shù),并從信息安全檢測(cè)過(guò)程設(shè)計(jì)及功能等方面,提出具有可行性的CBTC系統(tǒng)信息安全檢測(cè)檢測(cè)方案。
  4)設(shè)定仿真各項(xiàng)參數(shù)并對(duì)本文提出的系統(tǒng)模型和檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。對(duì)本文研究的拒絕服務(wù)攻擊和數(shù)據(jù)欺騙攻擊行為分別進(jìn)行檢測(cè),通過(guò)仿真結(jié)果分析驗(yàn)證檢測(cè)算法的有效性和可行性
  經(jīng)過(guò)對(duì)多次仿真結(jié)果的綜合統(tǒng)計(jì),本文基于CBTC系統(tǒng)特性提出的非參數(shù)CUSUM檢測(cè)技術(shù)對(duì)CBTC系統(tǒng)中的DoS攻擊和數(shù)據(jù)欺騙攻

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