軌道交通信號系統中信息安全技術的應用

◆王宗琰

（蘭州市軌道交通有限公司 甘肅 730000）

在現階段，合理完善的科學技術體系是促進我國軌道交通發展的基礎和重要保障，信號系統是支撐軌道交通運營控制的基礎和核心部分，其能夠保證軌道交通日常的安全運行。但是在軌道交通網絡和信息安全研究方面，這依舊是一個新難題，是一個需要突破的難題。網絡和信息安全，簡單來說就是信息網絡中的軟硬件以及信息系統中的信息數據不會因為某種原因被破壞和泄露，信息系統能夠可持續穩定地運行下去。在軌道交通信號系統中如果不重視網絡和信息安全，就很有可能會對軌道交通安全運營帶來不好的影響，軌道交通信息系統中一旦遭到病毒的入侵，很有可能發生控制中心不能正常調度的問題，導致軌道交通運行處于癱瘓狀態，嚴重影響乘客的正常出行。所以，一定要重視軌道交通信號系統中信息安全技術的應用，保證軌道交通正常穩定的運行，確保乘客安全高效出行。

1 軌道交通信號系統的相關內容

軌道交通信號系統主要負責的就是調度派遣列車，在現代技術水平逐漸提升的背景下，實現了列車自動化運行和行車指揮自動化的目標，并且能夠進行雙向控制，保證信號系統可以自動化控制各子系統。信號系統掌握和控制著列車運行行程，可以實時地對列車實際運行情況進行監測。通過對信號系統運行中的信息數據進行有效的監測及分析，進行整理和總結，能夠及時發現信號系統中存在的隱患并進行有效的解決，同時根據可能存在的問題制定有效的預防措施，進而保證列車正常運行下的安全穩定。

2 信息安全技術的種類

2.1 加密技術

目前，要想有效保證網絡安全就必須要應用加密技術，這是網絡安全的基礎和重要保證。一般情況下，不一樣的加密技術能夠滿足網絡中用戶的多元化需求。加密技術簡單來說就是把需要加密的文件通過以密鑰為參數的加密函數進行變換，把其變成毫無價值的文件，在對方成功接收文件以后，把密鑰和加密函數解開之后就能夠得到原文，這樣就避免出現文件數據信息泄露的問題，還能夠提高文件數據信息的保密性和準確性。

2.2 防火墻技術

防火墻技術簡單來說就是一種既能夠允許業務往來也能夠阻止業務往來的網絡通信安全技術，能夠使網絡安全性得到進一步的提升，避免出現侵擾和病毒入侵的問題。防火墻是介于兩個網絡之間的防護欄，可根據安全計劃策略為后面的網絡安全保駕護航。防火墻在網絡中的位置和作用就相當于生活中的安全門，用以保證門內的安全。

3 信息安全技術在軌道交通信號系統中的應用

3.1 通信網絡安全

在軌道交通信號系統中應用信息安全技術能夠不斷完善信號網絡安全系統，網絡安全系統主要分為三大類，分別是網絡結構安全、通信完整性和保密性、無線網絡接入安全性，這些系統都具備加密功能，能夠避免非法用戶直接進入信號網絡中去。在信號網絡安全系統中為了保障數據信息的安全和可靠，就需要把安全協議添加到列控數據信息傳輸協議中去。安全功能中分為了三大類，分別是安全連接的建立、數據傳輸以及連接釋放。而建立安全連接就是為了能夠阻止非法用戶的連接，安全層在收到建立連接的請求后，需要進行“對等實體認證”，驗證其身份合法就可以連接，反之，驗證其身份不合法就不可連接。安全數據傳輸就是安全層需要對“消息來源認證”，這樣可以保證用戶數據的完整性和安全性，在認證的過程中，要保證消息來源是來自其對等實體，還要避免因遭受攻擊或者傳輸信道中的隨機錯誤而產生信息不完整的問題。釋放安全連接就是說安全層能夠隨時釋放安全連接，但是并不需要和安全連接建立一樣的特殊防護。

3.2 ATS 中的網絡安全

ATS 系統是列車正常運行和調度指揮的基礎和重要保障，其覆蓋軌道交通運營全線。但是有兩個方面的危險源因素影響著ATS 系統：一方面就是系統測試、維護和修改等工作都是需要在ATS 運行過程中進行優化和完善的。但是工作人員可能會誤接設備或者進行了違規操作，這樣就會讓系統遭到病毒的入侵，進而使系統癱瘓，這樣就會威脅到列車的正常運行以及列車調度指揮的安全；另一方面就是雖然ATS 網絡系統處于一個比較封閉的專用網絡結構中，但是這項技術實現的基礎就是要面向所有網絡用戶，并且可以通過網絡實現資源共享。那么為了有效避免危險源因素影響ATS 網絡系統，那么就要在調度中心、車站之間等地方應用防火墻技術和入侵檢測系統，而且還要在系統中增加實名認證以及漏洞評估子系統。這樣不僅僅能夠對整個系統的權限和資源訪問進行有效的控制，還能夠避免病毒的入侵，對系統起到安全防護的作用。

4 信息安全技術的管理措施

第一，在工作人員方面。不少行車事故都是源于工作人員，所以一定要對處于關鍵崗位的工作人員進行嚴格的審查和培訓。在培訓過程中不斷提高工作人員的法律意識、安全意識以及安全技能，培訓完畢之后再進行考試，考試合格的工作人員方可進入關鍵崗位進行工作。第二，在設備方面。軌道交通信號設備維護管理部門應該充分利用現代化技術和相應系統對運行日志進行監控，不斷增強對網絡、系統等安全運行監測的力度，保障其安全穩定性。第三，在應急措施方面。軌道交通信號設備維護管理部門應建立一套科學合理完善的應急機制，不斷對相關的工作人員進行培訓，定期開展應急演練，這樣才能夠提高工作人員的應急能力和水平，使工作質量和效果得到進一步的提升。第四，在安全評估方面。信號系統設備管轄部門應該定期對管轄范圍內的信號系統進行安全評估，但是安全評估的過程中不得影響信號系統的正常運行，當發現存在安全問題時要及時有效進行解決，還要制定有效的預防措施，保證信號系統正常穩定的運行。第五，在管理制度方面。根據單位的實際情況制定出科學、合理、有效的信息安全管理制度。比如，在信息設備機房管理制度中明確指出，進入主機房一定要兩人或者兩人以上同時進入，還要在機房出入登記簿上記錄進出的時間、人員以及具體操作情況等等。

5 軌道交通信息化建設的發展前景

目前，為了讓軌道交通往更好的方向發展，軌道交通建設就應該增加信息化內容，跟隨時代發展的步伐。作為軌道交通各大系統中地位十分重要的軌道交通信號系統，經過多年發展，其建設已經小有成就，但是在信息建設方面還存一些欠缺，比如信息系統整體架構還有待完善，其現代性不是很突出，這就在很大程度上降低信息了系統運行的效率，而且信息之間的互通也不通暢，出現了信息孤島的現象；在基礎設施建設方面也不是很集中，導致網絡資源的作用沒有有效發揮出來，出現了資源浪費的問題；在安全方面的監督管理力度還有待提高，沒有建立健全完善的運行和維護體系，也沒有制定標準統一的要求，因此不能進行標準化的管理，導致無法有效提高軌道交通信號系統的運行效率。在此基礎上，應該充分利用互聯網和信息技術，把其和軌道交通有效結合起來，不斷優化和完善信號系統，使信號系統的運行效率得到進一步的提升，讓軌道交通逐漸往信息化和智能化的方向發展，從而促進軌道交通持續穩定的發展的下去。

在對軌道交通信息化建設的時候可以從以下幾個方面來進行建設：第一，感知層建設，其主要功能就是對數據信息進行采集，然后依托于現代射頻和藍牙技術以及感應器設備，對物體進行感應識別。第二，網絡層建設，這部分的功能主要是增加系統中信息的有線和無線交流，使系統的交流效率得到進一步的提升，加快系統之間數據信息的速度。第三，數據層建設，其主要功能就是把系統中所有的數據信息都進行集中管理，使其能夠針對不一樣的業務快速有效提供相關的數據信息，從而在最大程度上促進軌道交通信號系統的穩定運行。第四，平臺層建設，其充分應用了大數據技術，搭建云計算平臺，這樣就能夠對系統中所有的數據信息進行分析和處理，保證數據信息的安全性，并且還能夠實現資源共享。第五，應用層建設，應用層負責列車的正常運營和正常運行，應用層還包含乘客服務和單位管理，也就是說應用層所包含的就是基本建設和管理這兩大部分。第六，展示層建設，展示層就是為了建設軌道交通的官方網站，方便人們的訪問。

另外，軌道交通系統信息化建設體系又分為兩個部分，一部分是要建立完善的技術標準體系，其目的在于促使技術管理更加標準化，為信息平臺的建設提供強有力的技術支持，進而有效保障系統正常運行的規范性；另一部分就是建立完善的網絡信息安全系統，可按照分步實施和動態更新的方式建立穩定可靠的網絡和信息安全系統，以保證軌道信號系統的安全性。

6 總結

在軌道交通信號系統中應用信息安全技術是信號系統正常穩定運行的基礎和保障，其能夠避免不良用戶的侵擾以及病毒的入侵，使信號系統中數據信息的安全性得到進一步的提升，降低數據信息泄露的概率，應用安全信息技術是有效保證我國軌道交通信號系統網絡與安全的重要途徑之一，在保證軌道交通信號系統網絡與安全中發揮著巨大的作用。