專利名稱：：提高列控系統(tǒng)動態(tài)編碼報文安全性的方法
技術領域：
：本發(fā)明屬于鐵路信號
技術領域：
，尤其涉及一種提高列控系統(tǒng)動態(tài)編碼報文安全性的方法。
背景技術：
：我國鐵路CTCS-2(ChinaTrainControlSystem,中國列車控制系統(tǒng))級列控系統(tǒng)，采用點連模式控制列車運行。點即點式應答器，連即連續(xù)的軌道電路。應答器技術是我國從歐洲引進的技術，應答器的功能是向列車車載設備提供關鍵的控車信息，如進線路速度、線路坡度、軌道區(qū)段、臨時限速等信息包，這些信息包經過組合和編碼，稱之為應答器報文。應答器報文為關系到行車安全的報文，報文計算的正確性是系統(tǒng)的關鍵，因此無論是既有線列控還是客運專線列控，設備的供應商都把應答器報文的編制、生成和工程實施作為一個獨立的環(huán)節(jié)進行管理，加強了報文的檢驗環(huán)節(jié)，保證報文的正確性，以此提高系統(tǒng)的安全性。在已經實施的CTCS-2級列控系統(tǒng)中，既有線列控中心和客專列控中心都是采用選擇靜態(tài)存儲報文的方式，設備出廠時，列控中心廠商根據路局和設計院提供的原始數據，編制應答器報文。編制的原則依據是鐵道部224號文件《既有線CTCS-2級區(qū)段應答器報文定義及應用原則(暫行)》，有源應答器的報文根據進路分類，分為正線接車、正線發(fā)車、側線接車、側線發(fā)車，這些進路報文的內容，根據224號文的規(guī)定，包含應答器連接包，線路速度包，線路坡度包，軌道區(qū)段包，臨時限速包，大號道岔包，反向運行包等等。臨時限速包中，需要根據臨時限速的條件進行遍歷，臨時限速遍歷的依據是起點(100米歸檔)、長度(1006000米共劃分8檔)、限速值(45160km/h共劃分5檔)。我們把符合上述條件的報文稱之為用戶報文，按照用戶報文的格式，生成830位用戶報文，然后再根據應答器報文編碼原則，生成1023位的應答器報文。編碼后的應答器報文存儲在列控中心的主控板卡上，列控中心正常工作時，會根據輸入條件聯鎖的進路條件和CTC(CentralizedTrafficControl,調度集中控制)的臨時限速條件，從所有的報文中選擇一條符合條件的報文，發(fā)送至室外有源應答器。這種存儲-選擇-發(fā)送的應答器報文處理過程，主要存在以下問題第一臨時限速必須按照一定的規(guī)則歸檔(起點、長度、限速值)，才能保證遍歷生成的應答器報文數量的有限性，即使是這樣歸檔，大站、長大區(qū)間的臨時限速報文總量也達到了10M以上，對控制系統(tǒng)的存儲空間提出了很高的要求。第二歸檔后的臨時限速，列控中心歸檔后的限速區(qū)長度一般都大于實際需要的限速區(qū)，限制速度一般都低于實際需要的限速值，對運輸部門來講，犧牲了很多效率。第三如果不犧牲效率，提高歸檔原則中的起點、長度和限速值的精度，報文的數量更大，對系統(tǒng)的存儲空間要求更高，也給數據生成和數據管理帶來很大的困難。我們根據已經應用的現有技術的缺點，研究了多種方案，其中的一種方案—采用動態(tài)編碼代替原來的存儲選擇發(fā)送方式，已經形成專利《列車控制系統(tǒng)動態(tài)報文編碼方法》(專利號200710176440.2)。文中描述了如何用動態(tài)編碼技術替代現有列控系統(tǒng)中的存儲-選擇-發(fā)送方式，實現了應答器報文的動態(tài)編碼。動態(tài)編碼技術基本上能夠解決了原來的存儲-選擇-發(fā)送方式存在的問題，但由于動態(tài)編碼技術在列控系統(tǒng)中尚沒有成熟應用，動態(tài)編碼報文的安全性缺乏保證。為了確保動態(tài)編碼的報文的安全性，有必要發(fā)明一種報文正確性檢驗的方法，這就是本發(fā)明要提出的靜態(tài)存儲與動態(tài)編碼相結合的方法。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于，提供一種提高列控系統(tǒng)動態(tài)編碼報文安全性的方法，采用靜態(tài)存儲報文檢測動態(tài)編碼報文的正確性，解決當前列控系統(tǒng)基于動態(tài)編碼技術的應答器報文處理技術安全性缺乏保證的問題。本發(fā)明的技術方案是，一種提高列控系統(tǒng)動態(tài)編碼報文安全性的方法，其特征是所述方法包括下列步驟步驟l:判斷列控中心系統(tǒng)狀態(tài)是否正常；步驟2:如果系統(tǒng)狀態(tài)不正常，則顯示故障報警，系統(tǒng)不能投入使用；步驟3:如果系統(tǒng)狀態(tài)正常，判斷報文歷史記錄表是否為空；如果報文歷史記錄表為空，則跳到步驟4;否則，跳到步驟5;步驟4:創(chuàng)建報文歷史記錄表；步驟5:列控中心系統(tǒng)接收數據，包括進路信息和臨時限速信息；步驟6:判斷接收的數據是否為新數據；如果接收的數據不是新數據，則跳到步驟7;如果接收的數據是新數據，則跳到步驟8;步驟7:提取前一周期的編碼后的報文，跳到步驟13;步驟8:列控中心系統(tǒng)根據接收的新數據，生成830位用戶報文；步驟9:按照進路信息的標號，選擇靜態(tài)存儲的進路報文，將動態(tài)生成的830位用戶報文與靜態(tài)存儲的報文按位比較；步驟10:判斷比較結果是否一致；如果比較結果一致，則跳到步驟12;步驟ll:如果比較結果不一致，再判斷連續(xù)比較結果不一致的次數是否達到3次；如果沒達到3次，則跳到步驟8，重新生成830位用戶報文；如果達到3次，跳到步驟15;步驟12:根據報文編碼算法，對動態(tài)生成的830位用戶報文編碼，生成1023位報文；步驟13:將編碼后的報文輸出到軌旁電子單元；步驟14:再將編碼后的報文寫入歷史記錄表，跳到步驟20;步驟15:主機返回故障報警信息，倒換至備機；步驟16:在備機上按位比較動態(tài)生成的830位用戶報文與靜態(tài)存儲的報文；步驟17:判斷比較結果是否一致；如果比較結果一致，則跳到步驟12;步驟18:如果比較結果不一致，再判斷連續(xù)比較結果不一致的次數是否達到3次；如果沒達到3次，則跳到步驟16，繼續(xù)比較；步驟19:如果達到3次，則只發(fā)送列控中心的默認報文；步驟20:結束。所述將動態(tài)生成的830位用戶報文與靜態(tài)存儲的報文按位比較，比較的內容包括報文幀頭、應答器鏈接包、線路速度包、線路坡度包、軌道區(qū)段包和臨時限速包，或者只包括報文幀頭、應答器鏈接包、線路速度包、線路坡度包和軌道區(qū)段包。本發(fā)明的效果在于，利用靜態(tài)報文來檢驗動態(tài)編碼報文的關鍵參數，不但提高了基于動態(tài)編碼技術的應答器報文處理的安全性，同時還保持了動態(tài)編碼技術在應答器報文處理過程中，節(jié)省存儲空間，處理效率高的特性。圖1是提高列控系統(tǒng)動態(tài)編碼報文安全性的方法的流程圖。具體實施例方式從列控中心編碼過程考慮，報文設計原則和編碼原則的依據是鐵道部的設計文件，在《列車控制系統(tǒng)動態(tài)報文編碼方法》專利(專利號200710176440.2)中己經有比較詳細的闡述，這里直接引用一些結果。為了加強動態(tài)編碼報文的安全性，從列控中心主控軟件角度出發(fā)，在報文編碼過程中增加檢驗環(huán)節(jié)，即對動態(tài)編碼生成的報文進行檢驗。而檢驗的標準為靜態(tài)存儲的報文。列控中心配置數據包括如下內容1)基礎數據本站進路表、應答器位置表、坡度表、速度表、軌道區(qū)段表。2)靜態(tài)報文數據本站管轄的應答器對應的靜態(tài)報文。圖1是提高列控系統(tǒng)動態(tài)編碼報文安全性的方法的流程圖。圖1中，步驟101:在本方法的流程開始時，首先要判斷列控中心系統(tǒng)狀態(tài)是否正常。步驟102:如果系統(tǒng)狀態(tài)不正常，則顯示故障報警，系統(tǒng)不能投入使用。步驟103:如果系統(tǒng)狀態(tài)正常，則判斷報文歷史記錄表是否為空；報文歷史記錄用于記錄輸出到LEU(LineElectronicUnit,軌旁電子單元)的報文。如果報文歷史記錄表為空，則跳到步驟104;否則，跳到步驟105。步驟104:創(chuàng)建報文歷史記錄表。步驟105:列控中心系統(tǒng)接收數據，包括進路信息和臨時限速信息。步驟106:判斷接收的數據是否為新數據；如果接收的數據不是新數據，則跳到步驟107;如果接收的數據是新數據，則跳到步驟108。步驟107:提取前一周期的編碼后的報文,跳到步驟113，進行LEU輸出。步驟108:列控中心系統(tǒng)根據接收的新數據，生成830位用戶報文。應答器的數據包內容，幀格式如下表(應答器的數據包幀格式)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表3是線路坡度包的結構<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表4線路速度包的結構<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>根據上述數據，生成830位的用戶報文。步驟109:按照進路信息的標號，選擇靜態(tài)存儲的進路報文，將動態(tài)生成的830位用戶報文與靜態(tài)存儲的報文按位比較，比較的內容包括報文幀頭、應答器鏈接包、線路速度包、線路坡度包、軌道區(qū)段包和臨時限速包?？紤]到動態(tài)編碼時，臨時限速的精度和報文數量，如果每一條動態(tài)產生的報文都與一條靜態(tài)存儲的報文進行比較，則對靜態(tài)存儲的空間提出了很高的要求，這樣可能不適合用靜態(tài)報文來檢驗，所以在動態(tài)生成的用戶報文中，臨時限速的信息包可不作為比較內容。因此，比較的內容可以只包括報文幀頭、應答器鏈接包、線路速度包、線路坡度包和軌道區(qū)段包。步驟110:判斷比較結果是否一致；如果比較結果一致，則跳到步驟112;步驟lll:如果比較結果不一致，再判斷連續(xù)比較結果不一致的次數是否達到3次；如果沒達到3次，則跳到步驟108，重新生成830位用戶報文；如果達到3次，跳到步驟115;步驟112:根據報文編碼算法，對動態(tài)生成的830位用戶報文編碼，生成1023位報文；步驟113:將編碼后的報文輸出到軌旁電子單元LEU;步驟114:再將編碼后的報文寫入歷史記錄表，跳到步驟20;步驟115:主機返回故障報警信息，倒換至備機；步驟116:在備機上按位比較動態(tài)生成的830位用戶報文與靜態(tài)存儲的報文；步驟117:判斷比較結果是否一致；如果比較結果一致，則跳到步驟112;步驟118:如果比較結果不一致，再判斷連續(xù)比較結果不一致的次數是否達到3次；如果沒達到3次，則跳到步驟116，繼續(xù)比較；步驟119:如果達到3次，則只發(fā)送列控中心的默認報文；步驟120:結束。除了本發(fā)明提供的方法，應答器報文的安全性，還可以通過應答器遠程監(jiān)測來實現，這種方法已經寫成了名稱為《一種應答器遠程監(jiān)測方法》的專利申請文件(專利號200710176445.5)，這種遠程監(jiān)測的方法為末端檢測，而本發(fā)明提出的用靜態(tài)報文檢測動態(tài)編碼報文的方法為前端檢測，兩種檢測方式不同。與應答器遠程監(jiān)測相比，本發(fā)明提供的方法的優(yōu)勢在于投資小、收益大，更具應用的前景。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術領域：
的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。權利要求1、一種提高列控系統(tǒng)動態(tài)編碼報文安全性的方法，其特征是所述方法包括下列步驟步驟1判斷列控中心系統(tǒng)狀態(tài)是否正常；步驟2如果系統(tǒng)狀態(tài)不正常，則顯示故障報警，系統(tǒng)不能投入使用；步驟3如果系統(tǒng)狀態(tài)正常，判斷報文歷史記錄表是否為空；如果報文歷史記錄表為空，則跳到步驟4；否則，跳到步驟5；步驟4創(chuàng)建報文歷史記錄表；步驟5列控中心系統(tǒng)接收數據，包括進路信息和臨時限速信息；步驟6判斷接收的數據是否為新數據；如果接收的數據不是新數據，則跳到步驟7；如果接收的數據是新數據，則跳到步驟8；步驟7提取前一周期的編碼后的報文，跳到步驟13；步驟8列控中心系統(tǒng)根據接收的新數據，生成830位用戶報文；步驟9按照進路信息的標號，選擇靜態(tài)存儲的進路報文，將動態(tài)生成的830位用戶報文與靜態(tài)存儲的報文按位比較；步驟10判斷比較結果是否一致；如果比較結果一致，則跳到步驟12；步驟11如果比較結果不一致，再判斷連續(xù)比較結果不一致的次數是否達到3次；如果沒達到3次，則跳到步驟8，重新生成830位用戶報文；如果達到3次，跳到步驟15；步驟12根據報文編碼算法，對動態(tài)生成的830位用戶報文編碼，生成1023位報文；步驟13將編碼后的報文輸出到軌旁電子單元；步驟14再將編碼后的報文寫入歷史記錄表，跳到步驟20；步驟15主機返回故障報警信息，倒換至備機；步驟16在備機上按位比較動態(tài)生成的830位用戶報文與靜態(tài)存儲的報文；步驟17判斷比較結果是否一致；如果比較結果一致，則跳到步驟12；步驟18如果比較結果不一致，再判斷連續(xù)比較結果不一致的次數是否達到3次；如果沒達到3次，則跳到步驟16，繼續(xù)比較；步驟19如果達到3次，則只發(fā)送列控中心的默認報文；步驟20結束。2、根據權利要求1所述的一種提高列控系統(tǒng)動態(tài)編碼報文安全性的方法，其特征是所述將動態(tài)生成的830位用戶報文與靜態(tài)存儲的報文按位比較，比較的內容包括報文幀頭、應答器鏈接包、線路速度包、線路坡度包、軌道區(qū)段包和臨時限速包，或者只包括報文幀頭、應答器鏈接包、線路速度包、線路坡度包和軌道區(qū)段包。全文摘要本發(fā)明公開了鐵路信號
技術領域：
中的一種提高列控系統(tǒng)動態(tài)編碼報文安全性的方法。技術方案是，列控中心系統(tǒng)正常工作后，接收進路信息和臨時限速信息等數據；如果接收的數據為新數據，生成830位用戶報文；將動態(tài)生成的830位用戶報文與靜態(tài)存儲的報文按位比較；如果比較結果一致，則根據報文編碼算法，對動態(tài)生成的830位用戶報文編碼，輸出到軌旁電子單元，將編碼后的報文寫入歷史記錄表；如果比較結果連續(xù)3次不一致，則倒至備機繼續(xù)比較；如果備機連續(xù)3次比較結果不一致，則只發(fā)送列控中心的默認報文。本發(fā)明利用靜態(tài)報文來檢驗動態(tài)編碼報文的關鍵參數，提高了基于動態(tài)編碼技術的應答器報文處理的安全性。文檔編號H04L1/00GK101431391SQ20081023963公開日2009年5月13日申請日期2008年12月12日優(yōu)先權日2008年12月12日發(fā)明者勇楊,段成明申請人:北京佳訊飛鴻電氣股份有限公司