基于通信的列車控制（Communication-based Train Control,CBTC）技術的廣泛應用大大提升了城市軌道交通的運行效率。然而,無線通信、通用協(xié)議和計算平臺等技術的應用在提升系統(tǒng)實時性、準確性的同時增大了列車運行控制系統(tǒng)的開放性,也引入了潛在的信息安全風險。盡管CBTC系統(tǒng)的固有安全保障機制在一定程度上約束了信息安全風險的傳播和演化,但是缺乏專門針對列控系統(tǒng)的信息安全防護機制使得城市軌道交通的平穩(wěn)、高效運營存在極大的隱患,全面綜合、動態(tài)量化的評估對于準確描述信息安全風險對CBTC系統(tǒng)所造成的影響具有重要意義,能為精準、有效的信息安全防護體系架構的構建提供關鍵的技術基礎。本文首先從CBTC系統(tǒng)的層次化架構入手,量化分析了計算機節(jié)點、子系統(tǒng)以及全系統(tǒng)的脆弱性;以此為基礎,基于CBTC系統(tǒng)的信息物理系統(tǒng)特征,綜合信息域的計算機節(jié)點狀態(tài)和通信鏈路指標以及物理域的列車運行狀態(tài)指標構建了CBTC系統(tǒng)的信息安全風險評估模型;最后,從城市軌道交通的運營服務持續(xù)性出發(fā),基于彈性理論量化分析了信息安全風險不同階段下的CBTC系統(tǒng)綜合運營服務質量。論文的主要創(chuàng)新點如下:1、基于攻擊樹... 

【文章來源】：北京交通大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：99 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１?ＣＢＴＣ系統(tǒng)功能結構示意圖??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＣＢＴＣ?ｓｙｓｔｅｍｓ??

控系統(tǒng)還具有實時性等復雜的系統(tǒng)特性［５２】。??鑒于列控系統(tǒng)的復雜性，從系統(tǒng)功能結構層面可將列控系統(tǒng)劃分為四個層次，??如圖２－２所示。??第４層：系統(tǒng)層＾??｜?Ｓｌ｜?｜?Ｓ２?｜?［ｓＴ］?．Ｔｐｎ?［?運營場景??Ｈ?Ｃ１１?｜?」Ｃ２１?－｜?Ｃ３１?｜?－?Ｃｎｌ??第３層：場景層?１－Ｃ１２?１?Ｃ３２?１?ｉ?Ｃｎ２１子系統(tǒng)??ｔ?ｉ??ｉ?Ｃｌｍ?ｔ?Ｃ２ｍ?Ｉ?Ｌ?Ｃ３ｍ?＊－?Ｃｎｍ??第２層？？組件層?Ｒ２ｍ２?｜?｜?Ｅ２ｎｉ３?｜?？?Ｅ２ｍｋ?子系統(tǒng)組件??弟１層：功成層?Ｆ２ｍｌ?Ｆ２ｍ２?｜?Ｆ２ｍ３?｜?］組件基本功能??圖２－２?ＣＢＴＣ分層結構示意圖??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２?Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＣＢＴＣ?ｓｙｓｔｅｍｓ??圖中最高層為系統(tǒng)層，其次是場景層，這兩層與列控系統(tǒng)運營相關，下面兩??層分別為組件層和功能層，細分到具體設備，是上面兩層的基礎。每一層表示的??含義如下：??（１）

ＤＣＳ子系統(tǒng)是ＣＢＴＣ系統(tǒng)實現(xiàn)子系統(tǒng)間信息交互的核心，主要傳輸控制命令、??列車狀態(tài)等關鍵信息，保證數據的雙向、安全和可靠傳輸，在整個列控系統(tǒng)中起??到重要作用。圖２－３是ＣＢＴＣ系統(tǒng)各子系統(tǒng)通信圖，在ＤＣＳ系統(tǒng)中，主要存在以??下子系統(tǒng)間的雙向信息交互：ＺＣ與ＶＯＢＣ、ＺＣ與Ｃｌ、ＺＣ與ＡＴＳ、ＺＣ與ＤＳＵ、??ＡＴＳ與ＶＯＢＣ、ＡＴＳ與Ｃｌ、ＡＴＳ與ＤＳＵ、ＶＯＢＣ與Ｃｌ。ＶＯＢＣ通過無線接入網與??地面設備通信，其余子系統(tǒng)之間均基于骨干網進行數據傳輸。??ＡＴＳ??Ｃ?ｐｉ＾ｒｉ??ＤＳＵ?ｌｌｉ???＿〉＾?°』、、、、、、、圍??ＭＭ豸??數裾通??倍系統(tǒng)?胃??ｚｃ?＼、丨，，?Ｃ１??ＶＯＢＣ??圖２－３?ＣＢＴＣ系統(tǒng)關鍵子系統(tǒng)間通信示意圖??Ｆｉｇｕｒｅ?２－３?Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｍ?ａｍｏｎｇ?ｃｒｉｔｉｃａｌ?ｓｕｂｓｙｓｔｅｍｓ?ｏｆ?ＣＢＴＣ?ｓｙｓｔｅｍｓ??１４??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于博弈論的信息安全風險管理信念研究[J]. 潘平,毛新月,周惠玲,黃亮.  數學的實踐與認識. 2018(13)
[2]基于BP神經網絡的計算機網絡安全評價模式研究[J]. 張樂平.  赤峰學院學報(自然科學版). 2017(18)
[3]基于AHP-SVM的信息系統(tǒng)風險評估[J]. 魯華棟,閆兵,岳小冰.  計算機系統(tǒng)應用. 2016(10)
[4]《軌道交通自動化信息安全面臨的挑戰(zhàn)與應對》(節(jié)選)[J]. 洪翔.  自動化博覽. 2015(02)
[5]工業(yè)和信息化部通知加強工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全管理[J].   信息安全與通信保密. 2014(06)
[6]國內外工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全標準及政策法規(guī)介紹[J]. 許東陽.  自動化博覽. 2013(01)
[7]我國工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全現(xiàn)狀及風險[J]. 陳冬青,彭勇,謝豐.  中國信息安全. 2012(10)

博士論文
[1]列車運行控制系統(tǒng)分層形式化建模與驗證分析[D]. 呂繼東.北京交通大學 2011
[2]復雜網絡的動力學行為研究[D]. 李平.電子科技大學 2009

碩士論文
[1]CBTC系統(tǒng)信息安全風險評估方法研究[D]. 鄺香琦.北京交通大學 2018



本文編號：3536854