[发明专利]基于城市轨道交通列控系统的数据欺骗攻击检测方法

说明书

本发明提供了一种基于城市轨道交通列控系统的数据欺骗攻击检测方法，包括：在列控系统中设置车‑车通信的传输通道；在列控系统的车载端设置车载检测器；在列控系统的地面端设置地面检测器；车载检测器通过第一检测机制对来自前车和ZC的列车位置信息进行第一周期检测；车载检测器通过第二检测机制对来自ZC和车载设备的MA进行第二周期检测；地面检测器通过第三检测机制对来自ZC和列车的列车位置信息进行第三周期检测；地面检测器通过第四检测机制对来自ZC、CI和列车的信息进行第四周期检测。本方法可以对列控系统进行数据欺骗攻击的检测，提高了列控系统的信息安全保障水平。

技术领域

本发明涉及城市轨道交通列车运行控制系统车地信息传输技术领域，尤其涉及一种在城市轨道交通列控系统中引入多源互律入侵的检测方法。

背景技术

基于通信的列车运行控制(Communication-Based Train Control，CBTC)系统中应用了大量的网络化和信息化的组件，如：通信技术、通用计算机技术、控制技术、商用Windows、VxWorks操作系统和标准TCP/IP通信协议等。这些先进技术的使用在很大程度上提高了CBTC系统的自动化和信息化水平，但是在使用上述技术的过程中，同时也为CBTC系统的信息带来了更多新的安全隐患。

现有CBTC的通信机制中，前行列车(简称前车)和追踪列车(简称后车)之间没有直接的信息传输通道，所有列车都是将实时的位置、速度和工况等状态信息发送给轨旁的区域控制器(ZC，Zone Controller)。ZC将前车的状态信息或距离后车运行前方最近的障碍物的状态信息发送给后车，用于车载列车自动防护系统(ATP，Automatic Train Protection)计算行车曲线。而ATP系统独立计算行车曲线，不受其他系统监督约束，若前车上报给ZC的列车位置信息和ZC下达给后车的行车许可(MA，Movement Authority)信息被攻击者篡改，使ATP接受到错误的MA，将直接导致车载系统输出错误的列车运行曲线，可能会导致列车追尾冒进等事故的发生。

因此，需要一种城市轨道交通列控系统数据欺骗攻击检测方法，以提高城市轨道交通列控系统的信息安全保障水平。

发明内容

本发明提供了一种基于城市轨道交通列控系统的数据欺骗攻击检测方法，以解决现有技术中的缺陷。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

本发明提供了一种基于城市轨道交通列控系统的数据欺骗攻击检测方法，其特征在于，包括：

在列控系统中设置车-车通信的传输通道，用于进行车-车通信；在列控系统的车载端设置车载检测器，用于接收来自区域控制ZC、前车和联锁系统CI的信息；在列控系统的地面端设置地面检测器，用于接收来自ZC、列车和CI的信息；

车载检测器通过第一检测机制对来自前车和ZC的列车位置信息进行第一周期检测，判断列车位置信息是否遭受了篡改攻击；

车载检测器通过第二检测机制对来自ZC和车载设备的MA进行第二周期检测，判断MA是否遭受了篡改攻击；

地面检测器通过第三检测机制对来自ZC和列车的列车位置信息进行第三周期检测，判断列车位置信息是否遭受了篡改攻击；

地面检测器通过第四检测机制对来自ZC、CI和列车的信息进行第四周期检测，判断列车位置信息是否遭受了篡改攻击。

优选地，ZC通过车-地通信将前车上报的位置信息转发给后车的车载检测器，通过有线网络将列车上报的位置信息转发给地面检测器；所述的CI通过车-地通信将线路障碍物信息发送给车载检测器，通过有线网络将线路障碍物信息发送给地面检测器；所述的前车通过车-车通信将前车位置信息发送给后车，通过车-地通信将前车位置信息发送给地面检测器；所述的车载检测器根据所述的CI发来的线路障碍物信息和前车发来的列车位置信息计算MA。