cbtc系统中安全通信协议设计与仿真的研究

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1、浙江大学研究生学位论文独创性声明～煳本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝’江盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。撇黼始和胡鳓期：Ⅵ2聿多月占日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝姿态堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝鎏盘鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以

2、采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位黻储张莉划、J签字日期：7。，许多月易日导师签名：胪弛签字日期：力，≯年舌月舌日浙江大学硕士学位论文致谢有一种感觉，叫情不自禁，有一种爱恋，叫一见钟情。用这两个词来形容我对浙大的情感再合适不过。我的根深深地扎在东北大学，那是白山黑水予我的馈赠，但这并不妨碍我对西子湖畔的向往。当上帝的嘴角轻掠时间的杯沿，天地间又是新一轮的斗转星移，季节更替。再次历经花开半夏的我，心中却多了些许的惆怅与期待。惆怅的是学生时代的结束，而期待的是新的旅程的开始。成长的过程中，家人一直是我的助动力。他们是

3、无论我有多么糟糕都无私地爱着我的人，是心甘情愿为我遮风挡雨的人。在我累了、倦了的时候，家人的爱给了我最温暖的保护。有他们的关怀萦绕在身边，远方的我从未觉得孤单。我很留恋在导师陈祥献老师和黄海老师身边学习的日子。陈老师的包容与教导让我在学习、工作中感恩着并幸福着。陈老师从不吝啬对我的夸奖，也很直接地指出我的毛病，我很钟意后一种直截了当，因为没什么比了解自己的缺点能让人进步得更快。黄老师的气场，他的亲切与严谨，我想应该不仅仅在感染着我，也会影响到黄老师身边的每个人。“外援”师兄陈华在做课题的过程中给了我很大的帮助，他也曾是我在公司实>--j时的组长，跟着师兄干的日子是那么的

4、有干劲儿，可能这就是源于榜样的正能量。我很庆幸一路走来有老朋友的眷顾、新朋友的陪伴。初中的挚友教会了我去发现平凡中的美好，大学的闺蜜让我感受着豁达与大度，从公司同事身上我有看到认真踏实的工作态度，与实验室兄弟姐妹的谈天说地给整天面对电脑的生活增添了一丝人气儿。有朋友的日子，真好。时常会想，研究生阶段的生活最大的收获是什么?思来想去，不是清楚了C++的某些语法，也不是熟悉了某种数据结构，而是心态。心中有阳光，一切自然明朗。我想我会带着这样的心情上路，用心欣赏沿途的景色，也期待下一站，幸福。浙江大学硕士学位论文摘要摘要安全、可靠是列车控制系统永恒的主题。在基于通信的列车控制

5、系统(CommunicationBasedTrainControl，CBTC)中，及时、可靠的数据通信是保证列车安全运行的前提和基础。而CBTC系统中与安全的数据通信关系最为直接的是安全通信协议。本文为CBTC系统中安全相关的数据传输设计了一个功能相对完善的安全通信协议，并采用了基于OPNETModeler的仿真测试方法对协议性能进行了初步的检验。在安全通信协议的设计过程中，本文首先分析了CBTC系统在安全相关数据传输方面的需求，随后在充分理解欧洲标准EN50159对构建安全数据通信应采取的安全措施提出的要求的基础上，详细阐述了协议中采用的安全措施与协议进行数据传输的过

6、程。为在OPNETModeler中完成协议的仿真测试，本文通过修改OPNETModeler中无线模块代码实现了移动节点在无线接入点间的切换，并建立了安全通信协议状态机模型。在构建仿真测试网络模型时，本文参照了沈阳地铁1号线的网络拓扑结构，并在应用层模拟了二乘二取二安全计算机的连接特点。最后，本文通过仿真分析了发包间隔与报文长度对平均时延的影响。报文平均时延受发包间隔的影响并不显著，表明协议中采用的安全措施并未带来过重的系统开销。尽管平均时延会随着数据包长度的增长而增加，但时延增长幅度仍可满足CBTC的系统应用需求。在已有的研究中，鲜有提及OPNETModeler的故障注

7、入功能，本文在协议的测试过程中引入了链路故障，并创建了丢包、延时仿真场景，对协议的故障导向安全功能及健壮性进行了验证。仿真测试结果表明协议具备良好的实时性和一定的抵御错误的能力，可以应用于CBTC系统中。关键词：CBTC；安全通信协议；OPNET；故障注入浙江大学硕士学位论文AbstractSafetyandreliabilityarethepermanentthemeofthetraincontrolsystem．InCBTCsystem，thepunctualandreliabledatacommunicationisthepreco