前言

列車運行控制系統(tǒng)是列車的“大腦”和“神經(jīng)系統(tǒng)”。在列車運行控制系統(tǒng)的指揮和控制下，列車在線路上按給定的進路和速度，安全、高效地運行。隨著通信技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和自動控制技術(shù)的發(fā)展及其在鐵路信號領(lǐng)域的應(yīng)用，列車運行控制系統(tǒng)已發(fā)展成為基于計算機技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的復(fù)雜和分布的系統(tǒng)。從廣義來說，列車運行控制系統(tǒng)由四個子系統(tǒng)構(gòu)成：一是位于調(diào)度中心的中央運行控制子系統(tǒng)；二是位于車站和軌旁的地面運行控制子系統(tǒng)；三是位于列車上的車載運行控制子系統(tǒng)；四是連接中央運行控制子系統(tǒng)、地面運行控制子系統(tǒng)和車載運行控制子系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)。

列車運行控制系統(tǒng)是一個安全苛求系統(tǒng)，為了保證行車安全，列車運行控制系統(tǒng)必須達到規(guī)定的安全等級要求，包括構(gòu)成系統(tǒng)的各種控制設(shè)備必須達到相應(yīng)的安全等級，連接控制設(shè)備的通信網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)也必須達到相應(yīng)的安全等級要求。為降低研發(fā)成本和縮短研發(fā)周期，列車運行控制系統(tǒng)通常采用通用和成熟的通信系統(tǒng)。列車運行控制系統(tǒng)地面設(shè)備通常采用計算網(wǎng)絡(luò)通信；列車運行控制系統(tǒng)的車載設(shè)備采用RS-422串行總線或現(xiàn)場總線；列車運行控制系統(tǒng)車載設(shè)備與地面設(shè)備之間，實現(xiàn)車地列控信息雙向傳輸?shù)姆绞接蠫SM-R、WLAN和軌道環(huán)線，實現(xiàn)地對車列控信息單向傳輸?shù)姆绞接熊壍离娐泛蛻?yīng)答器。這些通信系統(tǒng)是非安全的傳輸通道。列控信息安全是國家信息安全戰(zhàn)略的重要組成部分，利用通用和成熟的通信系統(tǒng)實現(xiàn)列控信息的安全傳輸，滿足安全等級要求，需要采用安全信息傳輸技術(shù)，確保列車運行控制系統(tǒng)信息的安全和可靠傳輸。

本書結(jié)合我國高速鐵路列車運行控制系統(tǒng)和城市軌道交通CBTC系統(tǒng)的建設(shè)和運營維護需要，根據(jù)通信技術(shù)在鐵路信號中的應(yīng)用形式以及鐵路信號對通信的要求，以圖文并茂方式，從三個方面系統(tǒng)介紹了列車運行控制系統(tǒng)的安全信息傳輸技術(shù)。首先，系統(tǒng)介紹了封閉傳輸系統(tǒng)和開放傳輸系統(tǒng)面臨的通信安全威脅以及實現(xiàn)通信安全需要采用的防護措施；然后，介紹了列車運行控制系統(tǒng)中廣泛使用的計算機網(wǎng)絡(luò)、GSM-R、WLAN、現(xiàn)場總線、應(yīng)答器、軌道電路和軌道環(huán)線等傳輸系統(tǒng)所采用的安全信息傳輸技術(shù)；最后，介紹了密鑰管理技術(shù)。

本書可作為高等院校軌道交通信號及控制、自動化等專業(yè)教材，也可作為在職專業(yè)人員的繼續(xù)教育教材或相關(guān)工程技術(shù)人員的參考用書。

本書由李開成、馬連川編著。李開成編寫第一、五、六、七、八、九章，馬連川編寫第二、三、四章，李開成負責(zé)全書的統(tǒng)稿。本書承郭進教授審閱，并提出了許多寶貴的修改意見。在編寫過程中也得到了軌道交通控制與安全國家重點實驗室、軌道交通運行控制系統(tǒng)國家工程研究中心、北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院的許多同事和研究生的熱情支持和幫助。在此，對他們一并表示衷心的感謝。

由于作者水平有限，書中難免存在許多錯誤和不足之處，懇請讀者批評指正。

作者

2016年3月于北京