专利名称：：提高列控系统动态编码报文安全性的方法
技术领域：
：本发明属于铁路信号
技术领域：
，尤其涉及一种提高列控系统动态编码报文安全性的方法。
背景技术：
：我国铁路CTCS-2(ChinaTrainControlSystem,中国列车控制系统)级列控系统，采用点连模式控制列车运行。点即点式应答器，连即连续的轨道电路。应答器技术是我国从欧洲引进的技术，应答器的功能是向列车车载设备提供关键的控车信息，如进线路速度、线路坡度、轨道区段、临时限速等信息包，这些信息包经过组合和编码，称之为应答器报文。应答器报文为关系到行车安全的报文，报文计算的正确性是系统的关键，因此无论是既有线列控还是客运专线列控，设备的供应商都把应答器报文的编制、生成和工程实施作为一个独立的环节进行管理，加强了报文的检验环节，保证报文的正确性，以此提高系统的安全性。在已经实施的CTCS-2级列控系统中，既有线列控中心和客专列控中心都是采用选择静态存储报文的方式，设备出厂时，列控中心厂商根据路局和设计院提供的原始数据，编制应答器报文。编制的原则依据是铁道部224号文件《既有线CTCS-2级区段应答器报文定义及应用原则(暂行)》，有源应答器的报文根据进路分类，分为正线接车、正线发车、侧线接车、侧线发车，这些进路报文的内容，根据224号文的规定，包含应答器连接包，线路速度包，线路坡度包，轨道区段包，临时限速包，大号道岔包，反向运行包等等。临时限速包中，需要根据临时限速的条件进行遍历，临时限速遍历的依据是起点(100米归档)、长度(1006000米共划分8档)、限速值(45160km/h共划分5档)。我们把符合上述条件的报文称之为用户报文，按照用户报文的格式，生成830位用户报文，然后再根据应答器报文编码原则，生成1023位的应答器报文。编码后的应答器报文存储在列控中心的主控板卡上，列控中心正常工作时，会根据输入条件联锁的进路条件和CTC(CentralizedTrafficControl,调度集中控制)的临时限速条件，从所有的报文中选择一条符合条件的报文，发送至室外有源应答器。这种存储-选择-发送的应答器报文处理过程，主要存在以下问题第一临时限速必须按照一定的规则归档(起点、长度、限速值)，才能保证遍历生成的应答器报文数量的有限性，即使是这样归档，大站、长大区间的临时限速报文总量也达到了10M以上，对控制系统的存储空间提出了很高的要求。第二归档后的临时限速，列控中心归档后的限速区长度一般都大于实际需要的限速区，限制速度一般都低于实际需要的限速值，对运输部门来讲，牺牲了很多效率。第三如果不牺牲效率，提高归档原则中的起点、长度和限速值的精度，报文的数量更大，对系统的存储空间要求更高，也给数据生成和数据管理带来很大的困难。我们根据已经应用的现有技术的缺点，研究了多种方案，其中的一种方案—采用动态编码代替原来的存储选择发送方式，已经形成专利《列车控制系统动态报文编码方法》(专利号200710176440.2)。文中描述了如何用动态编码技术替代现有列控系统中的存储-选择-发送方式，实现了应答器报文的动态编码。动态编码技术基本上能够解决了原来的存储-选择-发送方式存在的问题，但由于动态编码技术在列控系统中尚没有成熟应用，动态编码报文的安全性缺乏保证。为了确保动态编码的报文的安全性，有必要发明一种报文正确性检验的方法，这就是本发明要提出的静态存储与动态编码相结合的方法。
发明内容本发明的目的在于，提供一种提高列控系统动态编码报文安全性的方法，采用静态存储报文检测动态编码报文的正确性，解决当前列控系统基于动态编码技术的应答器报文处理技术安全性缺乏保证的问题。本发明的技术方案是，一种提高列控系统动态编码报文安全性的方法，其特征是所述方法包括下列步骤步骤l:判断列控中心系统状态是否正常；步骤2:如果系统状态不正常，则显示故障报警，系统不能投入使用；步骤3:如果系统状态正常，判断报文历史记录表是否为空；如果报文历史记录表为空，则跳到步骤4;否则，跳到步骤5;步骤4:创建报文历史记录表；步骤5:列控中心系统接收数据，包括进路信息和临时限速信息；步骤6:判断接收的数据是否为新数据；如果接收的数据不是新数据，则跳到步骤7;如果接收的数据是新数据，则跳到步骤8;步骤7:提取前一周期的编码后的报文，跳到步骤13;步骤8:列控中心系统根据接收的新数据，生成830位用户报文；步骤9:按照进路信息的标号，选择静态存储的进路报文，将动态生成的830位用户报文与静态存储的报文按位比较；步骤10:判断比较结果是否一致；如果比较结果一致，则跳到步骤12;步骤ll:如果比较结果不一致，再判断连续比较结果不一致的次数是否达到3次；如果没达到3次，则跳到步骤8，重新生成830位用户报文；如果达到3次，跳到步骤15;步骤12:根据报文编码算法，对动态生成的830位用户报文编码，生成1023位报文；步骤13:将编码后的报文输出到轨旁电子单元；步骤14:再将编码后的报文写入历史记录表，跳到步骤20;步骤15:主机返回故障报警信息，倒换至备机；步骤16:在备机上按位比较动态生成的830位用户报文与静态存储的报文；步骤17:判断比较结果是否一致；如果比较结果一致，则跳到步骤12;步骤18:如果比较结果不一致，再判断连续比较结果不一致的次数是否达到3次；如果没达到3次，则跳到步骤16，继续比较；步骤19:如果达到3次，则只发送列控中心的默认报文；步骤20:结束。所述将动态生成的830位用户报文与静态存储的报文按位比较，比较的内容包括报文帧头、应答器链接包、线路速度包、线路坡度包、轨道区段包和临时限速包，或者只包括报文帧头、应答器链接包、线路速度包、线路坡度包和轨道区段包。本发明的效果在于，利用静态报文来检验动态编码报文的关键参数，不但提高了基于动态编码技术的应答器报文处理的安全性，同时还保持了动态编码技术在应答器报文处理过程中，节省存储空间，处理效率高的特性。图1是提高列控系统动态编码报文安全性的方法的流程图。具体实施例方式从列控中心编码过程考虑，报文设计原则和编码原则的依据是铁道部的设计文件，在《列车控制系统动态报文编码方法》专利(专利号200710176440.2)中己经有比较详细的阐述，这里直接引用一些结果。为了加强动态编码报文的安全性，从列控中心主控软件角度出发，在报文编码过程中增加检验环节，即对动态编码生成的报文进行检验。而检验的标准为静态存储的报文。列控中心配置数据包括如下内容1)基础数据本站进路表、应答器位置表、坡度表、速度表、轨道区段表。2)静态报文数据本站管辖的应答器对应的静态报文。图1是提高列控系统动态编码报文安全性的方法的流程图。图1中，步骤101:在本方法的流程开始时，首先要判断列控中心系统状态是否正常。步骤102:如果系统状态不正常，则显示故障报警，系统不能投入使用。步骤103:如果系统状态正常，则判断报文历史记录表是否为空；报文历史记录用于记录输出到LEU(LineElectronicUnit,轨旁电子单元)的报文。如果报文历史记录表为空，则跳到步骤104;否则，跳到步骤105。步骤104:创建报文历史记录表。步骤105:列控中心系统接收数据，包括进路信息和临时限速信息。步骤106:判断接收的数据是否为新数据；如果接收的数据不是新数据，则跳到步骤107;如果接收的数据是新数据，则跳到步骤108。步骤107:提取前一周期的编码后的报文,跳到步骤113，进行LEU输出。步骤108:列控中心系统根据接收的新数据，生成830位用户报文。应答器的数据包内容，帧格式如下表(应答器的数据包帧格式)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表3是线路坡度包的结构<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表4线路速度包的结构<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>根据上述数据，生成830位的用户报文。步骤109:按照进路信息的标号，选择静态存储的进路报文，将动态生成的830位用户报文与静态存储的报文按位比较，比较的内容包括报文帧头、应答器链接包、线路速度包、线路坡度包、轨道区段包和临时限速包。考虑到动态编码时，临时限速的精度和报文数量，如果每一条动态产生的报文都与一条静态存储的报文进行比较，则对静态存储的空间提出了很高的要求，这样可能不适合用静态报文来检验，所以在动态生成的用户报文中，临时限速的信息包可不作为比较内容。因此，比较的内容可以只包括报文帧头、应答器链接包、线路速度包、线路坡度包和轨道区段包。步骤110:判断比较结果是否一致；如果比较结果一致，则跳到步骤112;步骤lll:如果比较结果不一致，再判断连续比较结果不一致的次数是否达到3次；如果没达到3次，则跳到步骤108，重新生成830位用户报文；如果达到3次，跳到步骤115;步骤112:根据报文编码算法，对动态生成的830位用户报文编码，生成1023位报文；步骤113:将编码后的报文输出到轨旁电子单元LEU;步骤114:再将编码后的报文写入历史记录表，跳到步骤20;步骤115:主机返回故障报警信息，倒换至备机；步骤116:在备机上按位比较动态生成的830位用户报文与静态存储的报文；步骤117:判断比较结果是否一致；如果比较结果一致，则跳到步骤112;步骤118:如果比较结果不一致，再判断连续比较结果不一致的次数是否达到3次；如果没达到3次，则跳到步骤116，继续比较；步骤119:如果达到3次，则只发送列控中心的默认报文；步骤120:结束。除了本发明提供的方法，应答器报文的安全性，还可以通过应答器远程监测来实现，这种方法已经写成了名称为《一种应答器远程监测方法》的专利申请文件(专利号200710176445.5)，这种远程监测的方法为末端检测，而本发明提出的用静态报文检测动态编码报文的方法为前端检测，两种检测方式不同。与应答器远程监测相比，本发明提供的方法的优势在于投资小、收益大，更具应用的前景。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。权利要求1、一种提高列控系统动态编码报文安全性的方法，其特征是所述方法包括下列步骤步骤1判断列控中心系统状态是否正常；步骤2如果系统状态不正常，则显示故障报警，系统不能投入使用；步骤3如果系统状态正常，判断报文历史记录表是否为空；如果报文历史记录表为空，则跳到步骤4；否则，跳到步骤5；步骤4创建报文历史记录表；步骤5列控中心系统接收数据，包括进路信息和临时限速信息；步骤6判断接收的数据是否为新数据；如果接收的数据不是新数据，则跳到步骤7；如果接收的数据是新数据，则跳到步骤8；步骤7提取前一周期的编码后的报文，跳到步骤13；步骤8列控中心系统根据接收的新数据，生成830位用户报文；步骤9按照进路信息的标号，选择静态存储的进路报文，将动态生成的830位用户报文与静态存储的报文按位比较；步骤10判断比较结果是否一致；如果比较结果一致，则跳到步骤12；步骤11如果比较结果不一致，再判断连续比较结果不一致的次数是否达到3次；如果没达到3次，则跳到步骤8，重新生成830位用户报文；如果达到3次，跳到步骤15；步骤12根据报文编码算法，对动态生成的830位用户报文编码，生成1023位报文；步骤13将编码后的报文输出到轨旁电子单元；步骤14再将编码后的报文写入历史记录表，跳到步骤20；步骤15主机返回故障报警信息，倒换至备机；步骤16在备机上按位比较动态生成的830位用户报文与静态存储的报文；步骤17判断比较结果是否一致；如果比较结果一致，则跳到步骤12；步骤18如果比较结果不一致，再判断连续比较结果不一致的次数是否达到3次；如果没达到3次，则跳到步骤16，继续比较；步骤19如果达到3次，则只发送列控中心的默认报文；步骤20结束。2、根据权利要求1所述的一种提高列控系统动态编码报文安全性的方法，其特征是所述将动态生成的830位用户报文与静态存储的报文按位比较，比较的内容包括报文帧头、应答器链接包、线路速度包、线路坡度包、轨道区段包和临时限速包，或者只包括报文帧头、应答器链接包、线路速度包、线路坡度包和轨道区段包。全文摘要本发明公开了铁路信号
技术领域：
中的一种提高列控系统动态编码报文安全性的方法。技术方案是，列控中心系统正常工作后，接收进路信息和临时限速信息等数据；如果接收的数据为新数据，生成830位用户报文；将动态生成的830位用户报文与静态存储的报文按位比较；如果比较结果一致，则根据报文编码算法，对动态生成的830位用户报文编码，输出到轨旁电子单元，将编码后的报文写入历史记录表；如果比较结果连续3次不一致，则倒至备机继续比较；如果备机连续3次比较结果不一致，则只发送列控中心的默认报文。本发明利用静态报文来检验动态编码报文的关键参数，提高了基于动态编码技术的应答器报文处理的安全性。文档编号H04L1/00GK101431391SQ20081023963公开日2009年5月13日申请日期2008年12月12日优先权日2008年12月12日发明者勇杨,段成明申请人:北京佳讯飞鸿电气股份有限公司