简议cbtc数据通信系统的安全隐患

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1、简议CBTC数据通信系统的安全隐患地铁通信信号系统是保证列车安全运行，实现行车指挥和运行现代化，提高运输效率的关键系统。目前国内地铁通信信号系统主要分为:基于通信的列车控制系统(CBTC)和基于轨道电路的列车控制系统(TBTC)二类。TBTC运用固定闭塞区间方法，通过轨道电路判别闭塞分区占用情况，并传输信息码，车-地之间通信是单向的，且需要大量的轨旁设备，维护工作量较大。而CBTC系统克服了固定闭塞的缺点，可以进行车-地之间大容量的双向连续信息传输，真正实现了移动闭塞和对列车运行的闭环控制;而且CBTC系统大大减少沿线设备，安装维修方便，有利于降低运营成本，并

2、能提高系统节能水平和运营服务质量。目前，上海地铁9号线、北京地铁4号线等均部署了CBTC系统。　　1CBTC系统简介　　CBTC系统能够提供连续的列车安全间隔保证和超速防护，实现了对列车速度、停站时间、区间运行时间的精确控制，缩小列车运行间隔，在列车控制中具有更好的精确性和更大的灵活性;并能更快地检测到故障点，易于实现联通联运。而且，采用移动闭塞可以根据列车的实际速度和相对速度来调整闭塞分区的长度，进一步缩小列车间隔，提高行车密度。　　1.1CBTC数据通信子模块　　CBTC系统由列车自动监控系统(ATS)、数据通信系统(DCS)、联锁系统、区域控制器(ZC)

3、、车载控制器(VOBC)等组成。其中，数据通信子系统实现了地面设备之间和车-地设备之间的双向信息交互，是CBTC系统的核心。　　数据通信子系统，主要由地面轨旁的无线接入点、车载接收天线、车载路由器及室内的无线服务器、X络交换机、环X接入交换机等组成。其中，轨旁的无线接入点与室内的无线服务器等通过有线光缆连接;而列车与地面通过无线局域X连接，数据传输大多采用IEEE802.11x系列标准。　　1.2无线局域X技术　　IEEE802.11x系列标准，包括IEEE802.11a、IEEE802.11b和IEEE802.11g等。其中802.11b/g是CBTC系统中

4、广泛使用的标准，工作频段为2.4GHz，接入速率最高可支持54Mb/s。　　2.4GHz是开放的频段，对于普通民众和企事业单位，无需提出专门的申请即可使用。其频率范围为ISM频段2412MHz到2484MHz，共划分了13个信道，国内仅使用1～11信道，相邻2个信道的中心频率间隔为5MHz。可以看出，11个可用信道中仅有1、6和11三个独立信道的频率没有重叠，这也是无线局域X中经常使用的3个信道。　　2数据通信系统的安全隐患　　2012年11月1日，深圳地铁蛇口线多趟列车暂停运行，每次暂停时间为一二分钟，造成大量乘客被迫换乘，并滞留于沿线车站。城市地铁运营方当

5、日发布微博称，因不明信号干扰，列车启动自动防护功能，导致列车无法高速行驶。根据资料显示，深圳地铁蛇口线采用的信号控制系统正是工作在2.4GHz频道的CBTC系统。　　2.1干扰分析　　随着移动互联X和智能产业的高速发展，乘客们在地铁中使用各类智能和相关无线设备的密度越来越高。某运营商根据客户需求推出了将移动3G信号转换为W以内，可以通过提高车载天线和地面接入点的发射功率来提高信噪比，降低误码率，克服干扰并优化系统性能。　　3.冗余备份。将传统的基于轨道电路的信号系统作为CBTC系统的冗余备份，在CBTC数据无线通信系统受到干扰严重，不能正常工作时，回退到采用轨

6、道电路传输重要行车信息，保证通信不中断，提高系统整体的安全性和可靠性。　　4.行政手段。地铁相关部门通过颁布规章制度禁止乘客在地铁车内使用WiFi类或者其他工作在2.4GHz频道的无线设备。　　4结束语　　CBTC作为一套成熟的列车自动控制系统已经被广泛运用，其所有的列车调度控制信息都是以无线方式在列车和地面设备之间传递，由于无线X络的开放性所带来的易干扰易攻击问题，使无线信息的传输成为了CBTC信号系统的最大安全隐患。错误的控制信息可能导致危险的情况发生，降低系统的可靠性，甚至危及列车运行安全。因此，在借鉴欧美国家CBTC相关技术标准的基础上，应结合中国轨道

7、交通需要，重新研究制定适合我国国情的CBTC技术规范，自主研发安全、可靠的CBTC系统设备。地铁安全事故需要引起相关部门的高度重视，只有从根本上解决干扰问题，才能保证我国轨道交通持续稳定发展。