發(fā)布時間：2020-09-15 08:35

　　 隨著國內(nèi)高速鐵路建設(shè)的蓬勃發(fā)展以及高鐵信號系統(tǒng)的日益龐大,高鐵信號系統(tǒng)內(nèi)部通信受到的安全威脅也越來越多。本文分析了當(dāng)前高鐵信號系統(tǒng)的脆弱性,并根據(jù)當(dāng)前的面向工業(yè)控制系統(tǒng)的入侵檢測研究,結(jié)合高鐵信號系統(tǒng)內(nèi)部通信威脅分析,將入侵檢測系統(tǒng)部署在安全數(shù)據(jù)網(wǎng)的臨時限速服務(wù)器與列控中心設(shè)備之間。針對在工業(yè)控制系統(tǒng)生成數(shù)據(jù)集的難處,本文分析鐵路專用通信RSSP-1協(xié)議,通過特征提取完善數(shù)據(jù)集。其次本文提出變化步長的協(xié)同果蠅優(yōu)化算法對支持向量機分類模型進行參數(shù)尋優(yōu),在構(gòu)造的數(shù)據(jù)集上進行實驗證明了改進的果蠅優(yōu)化算法-支持向量機入侵檢測模型在高鐵信號系統(tǒng)的有效性。本文的主要工作及貢獻有以下幾點:(1)分析高鐵信號系統(tǒng)脆弱性,根據(jù)工業(yè)控制系統(tǒng)的安全防護要求提出改進的高鐵信號系統(tǒng)架構(gòu),分析其對入侵檢測模型的功能需求,參考面向工業(yè)控制系統(tǒng)的入侵檢測模型設(shè)計完成高鐵信號系統(tǒng)部署。針對面向工業(yè)控制系統(tǒng)的入侵檢測研究中數(shù)據(jù)集較難獲取的困難,本文對從臨時限速服務(wù)器與列控中心設(shè)備之間采集的數(shù)據(jù)進行RSSP-1協(xié)議分析,根據(jù)報文格式提取數(shù)據(jù)特征,并根據(jù)其主要安全威脅將數(shù)據(jù)進行分類,最終完成數(shù)據(jù)集構(gòu)造。(2)根據(jù)高鐵信號系統(tǒng)特點確定采用基于網(wǎng)絡(luò)的異常入侵檢測,介紹支持向量機分類方法和果蠅算法、遺傳算法、粒子群算法等優(yōu)化算法,分析其優(yōu)缺點,本文確定了采用基于果蠅優(yōu)化算法-支持向量機的高鐵信號系統(tǒng)入侵檢測模型設(shè)計,并針對果蠅優(yōu)化算法容易陷入局部搜索的缺陷,提出變化步長的協(xié)同果蠅優(yōu)化算法,通過自適應(yīng)變化的搜索距離實現(xiàn)開始時全局搜索能力和后期局部尋優(yōu)的平衡。(3)在構(gòu)造的數(shù)據(jù)集上進行仿真實驗,證明了改進后的果蠅優(yōu)化算法的分類準(zhǔn)確率高于未優(yōu)化前,并高于遺傳算法和粒子群算法,也證實了面向高鐵信號系統(tǒng)的入侵檢測研究的有效性。
【學(xué)位單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U284.95;TP309
【部分圖文】：

這三者作為工業(yè)控制系統(tǒng)的重要組成元素，決定了生產(chǎn)過程的安全性與逡逑可靠性。為了能夠深入的理解工業(yè)控制系統(tǒng)的功能特點和安全屬性，本節(jié)將著重介逡逑紹一些相對關(guān)鍵的工業(yè)控制組件，其基本體系構(gòu)架如圖２－１所示。逡逑＾１．逡逑ｇ邋Ｖ邋＊邐＾邋！—己逡逑ｒ—＾邐邐邋一a

本文編號：2818745