关于铁路信号安全信息传输技术的现状分析与研究

苏欢乐

（呼和浩特铁路局呼准鄂铁路有限责任公司 ，内蒙古 呼和浩特 010057）

关于铁路信号安全信息传输技术的现状分析与研究

苏欢乐

（呼和浩特铁路局呼准鄂铁路有限责任公司 ，内蒙古 呼和浩特 010057）

本文首先介绍了铁路信号控制系统中安全信息传输技术的基本概念和相关标准，接着总结了国内外在安全信息传输技术在铁路信号系统中应用的现状，找到了我国目前在该技术上的差距，针对差距进行了细致的分析研究，提出了对应的解决对策。

铁路信号；安全信息；传输技术；分析与研究

随着我国铁路信号系统的快速发展，特别是CTCS-2/3（Chinese Train Control System）级列控系统的广泛应用，系统中传输的信息关系到行车安全（也称安全信息），为了使设备之间传输的安全信息具有足够小的错误率，以保证系统整体安全完整性等级（SIL： Safety Integrity Level）的要求，有必要系统的对系统中安全信息的传输进行分析研究，采取措施以防御其对系统安全产生的威胁。

1 铁路信号的概念和相关标准

安全通信层是指可以检测现有通信系统发生的错误，从而保证信息传输的安全性。当接收信息的安全设备检测到安全消息错误时，就需要产生倒向安全侧动作，例如重新建立安全通信连接、关闭输出、发送默认消息等，目前铁路信号系统中安全信息传输的执行标准以欧洲标准EN-50159-1和EN-50159-2［1］、为执行标准。

2 国内外现状

目前，国内铁路信号控制系统尚无自主开发的安全信息传输方法，一般使用国外引进安全通信协议和系统。

引进ALSTOM的FSFB/2安全通信协议作为封闭网络安全通信协议，命名为铁路信号安全通信协议-I（RSSP-I）。引进欧洲列车运行控制系统的Subset-098作为开放网络安全通信协议，命名为铁路信号安全通信协议-II（RSSP-II）。当前，高速铁路信号控制系统中，各个设备之间互联基本应用这两种协议［2］。

使用CSEE公司的SACEM校验方法作为轨旁电子单元（LEU）对外的安全接口协议。

使用ETCS标准的子集Subset-03 7，作为无线闭塞中心与车载之间通信的安全通信接口。

另外，各种高速铁路信号设备内部系统一般使用ProfiSafe安全传输系统［3］。ProfiSafe是基于Profibus总线的安全传输方式，安全完整性等级为SIL3，采用主从传输方式，所以目前普遍应用于工业过程控制领域。ProfiSafe不仅包含安全传输协议部分，而且构成完整的一套传输系统，因此不但要引进该技术的传输协议，而且对于每套设备都需要购买其专用芯片、DP-栈软件、侦听器等等。

目前，国外相关机构或公司依据EN-50159-1 、EN-50159-2、IEC 61784-3等标准提出了自主的安全信息传输方法。

其中，用于通用工业控制的安全信息传输方法一般是基于现有成熟控制总线技术，在非安全传输方式之上添加安全层、使用特定威胁防御技术手段，构建安全信息传输架构 。

除了通用工业控制的安全信息传输方法，国外铁路信号控制也有相关安全信息传输标准。如，世界一些知名铁路信号公司研发了自己的铁路信号安全通信方法，如ALSTOM的 FSFB/2安全通信协议，CSEE公司的SACEM校验码等。

3 现状分析与研究

从以上现状论述可见，当前我国高速铁路信号控制系统中，全面引进国外的安全通信方法进行铁路安全信息传输，安全信息传输系统的产权被国外掌握，增加了安全信号系统的成本，特别是开放网络（如使用RSSP-II和Subset-037的传输系统）的传输与安全信息的保密性密切相关，经分析造成这样结果的原因有：（1）我们国家对铁路信号安全信息传输技术的重视程度还不够；缺少科研力量的投入和政策上的导向；（2）缺乏统一的管理标准，给与研究人员的激励机制不完善；（3）公司的考核大众化，有经验的技术工人与研究人员没有组成核心的技术团队。

4 下一步采取的对应解决对策

4.1 国家加大技术人员外出参观考察的频次，培养一批本专业的人才免费出国留学深造，将来的工作安置问题给予物质和环境上的优惠政策，同时吸引国外人才来中国工作，把铁路信号安全信息传输技术作为重点知识在铁路系统内部进行宣讲，设置技术进步奖和关键技术模仿专利奖，先把国外的成熟和通用技术进行深刻剖析，研究透彻了，学会模仿致用与生产，同时在高校开设这门专业，进行系统的学习研究。

4.2 全面研究我国铁路信号安全信息传输的需求，统一目前各种不同安全传输技术，制定统一的通信标准和研发激励机制，让更多的人知晓这一技术，加大重视程度，产生研发的信心。

4.3 要求各个公司成立科技攻关小组，将一线有经验的工人与技术工作者编排成一个团队，并建设保密条例和制度，保证铁路信号安全信息不受到蓄意损坏和篡改；针对研究成果进行试验，像爱迪生发明电灯一样鼓励员工技术创新和大胆试验。

［1］GB24339.2轨道交通 通信、信号和处理系统 第2部分：开放式传输系统中的安全相关通信［S］， 2009.

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

［3］运基信号［2010］267号. RSSP-I铁路信号安全通信协议［S］. 中华人民共和国铁道部， 2010.

苏欢乐，男， 呼和浩特铁路局呼准鄂铁路有限责任公司铁道信号专业副指挥长， 正科。

U285.5

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1003-5168（2015）11-039-01