關于鐵路信號安全信息傳輸技術的現狀分析與研究

蘇歡樂

（呼和浩特鐵路局呼準鄂鐵路有限責任公司 ，內蒙古 呼和浩特 010057）

關于鐵路信號安全信息傳輸技術的現狀分析與研究

蘇歡樂

（呼和浩特鐵路局呼準鄂鐵路有限責任公司 ，內蒙古 呼和浩特 010057）

本文首先介紹了鐵路信號控制系統中安全信息傳輸技術的基本概念和相關標準，接著總結了國內外在安全信息傳輸技術在鐵路信號系統中應用的現狀，找到了我國目前在該技術上的差距，針對差距進行了細致的分析研究，提出了對應的解決對策。

鐵路信號；安全信息；傳輸技術；分析與研究

隨著我國鐵路信號系統的快速發展，特別是CTCS-2/3（Chinese Train Control System）級列控系統的廣泛應用，系統中傳輸的信息關系到行車安全（也稱安全信息），為了使設備之間傳輸的安全信息具有足夠小的錯誤率，以保證系統整體安全完整性等級（SIL： Safety Integrity Level）的要求，有必要系統的對系統中安全信息的傳輸進行分析研究，采取措施以防御其對系統安全產生的威脅。

1 鐵路信號的概念和相關標準

安全通信層是指可以檢測現有通信系統發生的錯誤，從而保證信息傳輸的安全性。當接收信息的安全設備檢測到安全消息錯誤時，就需要產生倒向安全側動作，例如重新建立安全通信連接、關閉輸出、發送默認消息等，目前鐵路信號系統中安全信息傳輸的執行標準以歐洲標準EN-50159-1和EN-50159-2［1］、為執行標準。

2 國內外現狀

目前，國內鐵路信號控制系統尚無自主開發的安全信息傳輸方法，一般使用國外引進安全通信協議和系統。

引進ALSTOM的FSFB/2安全通信協議作為封閉網絡安全通信協議，命名為鐵路信號安全通信協議-I（RSSP-I）。引進歐洲列車運行控制系統的Subset-098作為開放網絡安全通信協議，命名為鐵路信號安全通信協議-II（RSSP-II）。當前，高速鐵路信號控制系統中，各個設備之間互聯基本應用這兩種協議［2］。

使用CSEE公司的SACEM校驗方法作為軌旁電子單元（LEU）對外的安全接口協議。

使用ETCS標準的子集Subset-03 7，作為無線閉塞中心與車載之間通信的安全通信接口。

另外，各種高速鐵路信號設備內部系統一般使用ProfiSafe安全傳輸系統［3］。ProfiSafe是基于Profibus總線的安全傳輸方式，安全完整性等級為SIL3，采用主從傳輸方式，所以目前普遍應用于工業過程控制領域。ProfiSafe不僅包含安全傳輸協議部分，而且構成完整的一套傳輸系統，因此不但要引進該技術的傳輸協議，而且對于每套設備都需要購買其專用芯片、DP-棧軟件、偵聽器等等。

目前，國外相關機構或公司依據EN-50159-1 、EN-50159-2、IEC 61784-3等標準提出了自主的安全信息傳輸方法。

其中，用于通用工業控制的安全信息傳輸方法一般是基于現有成熟控制總線技術，在非安全傳輸方式之上添加安全層、使用特定威脅防御技術手段，構建安全信息傳輸架構 。

除了通用工業控制的安全信息傳輸方法，國外鐵路信號控制也有相關安全信息傳輸標準。如，世界一些知名鐵路信號公司研發了自己的鐵路信號安全通信方法，如ALSTOM的 FSFB/2安全通信協議，CSEE公司的SACEM校驗碼等。

3 現狀分析與研究

從以上現狀論述可見，當前我國高速鐵路信號控制系統中，全面引進國外的安全通信方法進行鐵路安全信息傳輸，安全信息傳輸系統的產權被國外掌握，增加了安全信號系統的成本，特別是開放網絡（如使用RSSP-II和Subset-037的傳輸系統）的傳輸與安全信息的保密性密切相關，經分析造成這樣結果的原因有：（1）我們國家對鐵路信號安全信息傳輸技術的重視程度還不夠；缺少科研力量的投入和政策上的導向；（2）缺乏統一的管理標準，給與研究人員的激勵機制不完善；（3）公司的考核大眾化，有經驗的技術工人與研究人員沒有組成核心的技術團隊。

4 下一步采取的對應解決對策

4.1 國家加大技術人員外出參觀考察的頻次，培養一批本專業的人才免費出國留學深造，將來的工作安置問題給予物質和環境上的優惠政策，同時吸引國外人才來中國工作，把鐵路信號安全信息傳輸技術作為重點知識在鐵路系統內部進行宣講，設置技術進步獎和關鍵技術模仿專利獎，先把國外的成熟和通用技術進行深刻剖析，研究透徹了，學會模仿致用與生產，同時在高校開設這門專業，進行系統的學習研究。

4.2 全面研究我國鐵路信號安全信息傳輸的需求，統一目前各種不同安全傳輸技術，制定統一的通信標準和研發激勵機制，讓更多的人知曉這一技術，加大重視程度，產生研發的信心。

4.3 要求各個公司成立科技攻關小組，將一線有經驗的工人與技術工作者編排成一個團隊，并建設保密條例和制度，保證鐵路信號安全信息不受到蓄意損壞和篡改；針對研究成果進行試驗，像愛迪生發明電燈一樣鼓勵員工技術創新和大膽試驗。

［1］GB24339.2軌道交通 通信、信號和處理系統 第2部分：開放式傳輸系統中的安全相關通信［S］， 2009.

［2］CENELEC EN50159-1. Railway Applications：Communication， signalling and processing system， Part 1： Safetyrelated communication in closed transmission systems ［S］， 2001.

［3］運基信號［2010］267號. RSSP-I鐵路信號安全通信協議［S］. 中華人民共和國鐵道部， 2010.

蘇歡樂，男， 呼和浩特鐵路局呼準鄂鐵路有限責任公司鐵道信號專業副指揮長， 正科。

U285.5

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1003-5168（2015）11-039-01