Система для управления движением поездов по каналам диспетчерской поездной радиосвязи
Владельцы патента RU 2681455:
Акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" (RU)
Изобретение относится к железнодорожной автоматике для управления движением поездов по каналам диспетчерской поездной радиосвязи. Система содержит на каждом локомотиве бортовое устройство управления движением, блок для ввода машинистом информации, блок электронной карты маршрутов, блок указателя светофора, локомотивный блок информации о текущем интервале времени по глобальной системе спутниковой навигации, блок отображения информации, бортовой приемопередатчик, блок декодера сигнатуры, а также станционную часть. Причем станционное устройство включает приемопередатчик, блок формирования сигнатуры, блок ввода информации, стационарный блок информации о текущем интервале времени по глобальной системе спутниковой навигации, преобразователь цифровых сигналов, блок логического объединения проверочных информационных параметров текущей работы системы. Достигается повышение уровня полноты безопасности системы. 1 ил.
Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано в автоматизированных системах для диспетчерского управления железнодорожным транспортом.
Известна система для управления движением поездов по каналам диспетчерской поездной радиосвязи, содержащая центральный пункт управления, в котором стационарная радиостанция и ЭВМ, установленная на автоматизированном рабочем месте поездного диспетчера, соединены через магистральную проводную линию связи соответственно со стационарными радиостанциями и ЭВМ автоматизированных рабочих мест дежурных по станции, установленных на постах электрической централизации распределенных контролируемых пунктов, при этом через каналы аналоговой радиосвязи все стационарные радиостанции связаны с радиостанциями локомотивов, находящихся в соответствующих зонах устойчивой радиосвязи, центральный пункт управления и локомотивы снабжены спутниковыми навигационными приемниками, соединенными соответственно с ЭВМ автоматизированного рабочего места поездного диспетчера и бортовым устройством управления локомотивом, при этом к ЭВМ автоматизированного рабочего места поездного диспетчера и бортовому устройству управления локомотивом подключены дополнительные блоки памяти с базой данных, включающей перечень кодовых слов, присвоенных железнодорожным объектам с соответствующими координатами, а выход ЭВМ автоматизированного рабочего места поездного диспетчера через цифроаналоговый преобразователь соединен с входом передатчика стационарной радиостанции (RU 104137, B61L27/04, 10.05.2011).
Известная система имеет недостаточный уровень защищенности от несанкционированного вмешательства в процесс управления движением поездов через канал радиосвязи, из-за отсутствия кодовой защиты передаваемой ответственной информации.
В качестве прототипа выбрана используемая в техническом решении по патенту RU 2474507, B61L25/04 10.02.2013 система для управления движением поездов по каналам диспетчерской поездной радиосвязи, содержащая на локомотивах бортовые устройства управления их движением (например, безопасный локомотивный объединенный комплекс), которые на участках с диспетчерским управлением движением поездов связаны радиоканалами связи с станционными устройствами для взаимодействия диспетчеров с локомотивами, при этом на станции с диспетчерским управлением движением поездов имеется блок цифро-буквенного устройства ввода, стационарный блок информации о текущем интервале времени по глобальной системе спутниковой навигации, выход которого соединен с первым входом блока формирования сигнатуры, второй вход которого соединен с выходом блока цифро-буквенного устройства ввода, и стационарный приемопередатчик, связанный через цифровой радиоканал связи с бортовым приемопередатчиком каждого локомотива, который своим входом/выходом соединен с входом/выходом бортового устройства управления движением, первый вход которого соединен с выходом блока цифро-буквенного ввода, выход бортового устройства управления движением соединен с входом блока отображения информации, а его второй, третий и четвертый входы соединены соответственно с выходами блока электронной карты маршрутов, блока указателя светофора, у которого находится локомотив и локомотивного блока информации о текущем интервале времени по глобальной системе спутниковой навигации.
Согласно описанию работы устройства, бортовое устройство управления движением по радиоканалу цифровой связи взаимодействует с ЭВМ автоматизированного рабочего места диспетчера, при этом отмечена возможность сигнатурного метода защиты информации, передаваемой по каналам цифровой радиосвязи, без указания на техническую реализацию сигнатурного метода, необходимую для достижения требуемого в системах такого типа уровня SIL4 полноты безопасности (в данном случае кибербезопасности).
Для кодовой защиты ответственных сообщений, передаваемых через цифровой радиоканал связи должно быть обеспечено количество достоверных и не зависимых проверочных информационных параметров текущей работы системы такое, чтобы вероятность проникновения в систему ложной информации была менее 10e-9.
Технический результат изобретения заключается в повышении уровня полноты безопасности системы, за счет более полного использования достоверных и не зависимых проверочных информационных параметров текущей работы системы.
Технический результат достигается тем, что в системе для управления движением поездов по каналам диспетчерской поездной радиосвязи, содержащей на каждом локомотиве бортовое устройство управления движением, первый, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с выходами блока для ввода машинистом информации, блока электронной карты маршрутов, блока указателя светофора и локомотивного блока информации о текущем интервале времени по глобальной системе спутниковой навигации, выход бортового устройства управления движением соединен с входом блока отображения информации, а его вход/выход подключен к бортовому приемопередатчику, который по радиоканалу связи соединен со стационарным приемопередатчиком станционного устройства, включающего блок формирования сигнатуры, с подключенными к нему блоком ввода информации и стационарным блоком информации о текущем интервале времени по глобальной системе спутниковой навигации, согласно изобретению пятый вход бортового устройства управления движением соединен с выходом блока декодера сигнатуры, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу блока для ввода машинистом информации и к выходу локомотивного блока информации о текущем интервале времени по глобальной системе спутниковой навигации, в станционное устройство введен блок логического объединения проверочных информационных параметров текущей работы системы, который через преобразователь цифровых сигналов соединен со стационарным приемопередатчиком, при этом к первому, второму и третьему входам блока логического объединения проверочных информационных параметров текущей работы системы подключены выходы соответственно блока формирования сигнатуры, блока ввода информации и стационарного блока информации о текущем интервале времени по глобальной системе спутниковой навигации.
На чертеже приведена функциональная схема системы для управления движением поездов по каналам диспетчерской поездной радиосвязи.
Система для управления движением поездов по каналам диспетчерской поездной радиосвязи содержит на каждом локомотиве бортовое устройство 1 управления движением, первый, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с выходами блока 2 для ввода машинистом информации, блока 3 электронной карты маршрутов, блока 4 указателя светофора и локомотивного блока 5 информации о текущем интервале времени по глобальной системе спутниковой навигации, выход бортового устройства 1 управления движением соединен с входом блока 6 отображения информации, а его вход/выход подключен к бортовому приемопередатчику 7, который по радиоканалу связи соединен со стационарным приемопередатчиком 8 станционного устройства, включающего блок 9 формирования сигнатуры, с подключенными к нему блоком 10 ввода информации и стационарным блоком 11 информации о текущем интервале времени по глобальной системе спутниковой навигации, пятый вход бортового устройства 1 управления движением соединен с выходом блока 12 декодера сигнатуры, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу блока 2 для ввода машинистом информации и к выходу локомотивного блока 5 информации о текущем интервале времени по глобальной системе спутниковой навигации, в станционное устройство введен блок 13 логического объединения проверочных информационных параметров текущей работы системы, который через преобразователь 14 цифровых сигналов соединен со стационарным приемопередатчиком 8, при этом к первому, второму и третьему входам блока 13 логического объединения проверочных информационных параметров текущей работы системы подключены выходы соответственно блока 9 формирования сигнатуры, блока 10 ввода информации и стационарного блока 11 информации о текущем интервале времени по глобальной системе спутниковой навигации.
Система для управления движением поездов по каналам диспетчерской поездной радиосвязи функционирует следующим образом.
На станции диспетчер с помощью блока 10 ввода информации осуществляет ввод номера пути, на котором находится локомотив, название светофора, у которого стоит локомотив и номер самого локомотива. Все эти данные, с выхода блока 10 ввода информации, а также данные со стационарного блока 11 информации о текущем интервале времени по глобальной системе спутниковой навигации (в системе, например, могут быть заданы интервалы длительностью 5 минут), поступают на вход блока 9 формирования сигнатуры (контрольной последовательности символов). Сформированная сигнатура с выхода блока 9 вместе с данными с выходов блока 10 ввода информации и блока 11 информации о текущем интервале времени по глобальной системе спутниковой навигации поступают на входы блока 13 логического объединения проверочных информационных параметров текущей работы системы, который формирует на своем выходе цифровую последовательность, содержащую количество проверочных символов достаточное для проверки достоверности принимаемого на локомотиве сообщения, в соответствиями с требованиями полноты безопасности SIL4. Затем эта цифровая последовательность поступает на вход преобразователя 14 цифровых сигналов, формирующего кодированное голосовое сообщение, которое через стационарный приемопередатчик 8 по радиоканалу связи в виде цифровой последовательности и в виде голосового сообщения передается бортовому приемопередатчику 7 локомотива. Машинист локомотива с помощью блока 2 для ввода информации вводит номер пути, на котором находится его локомотив, название светофора, у которого находится его локомотив, номер своего локомотива и сигнатуру, полученную со станции по радиоканалу. Эта информация поступает на первый вход бортового устройства 1 управления движением и поступает на вход блока 12 декодера сигнатуры, на другой вход которого с выхода локомотивного блока 5 поступает информация о текущем интервале времени по глобальной системе спутниковой навигации. Блок 12 декодера сигнатуры формирует на выходе код на разрешение проезда и маршрут на разрешение проезда. Эта информация поступает на пятый вход бортового устройства 1 управления движением. Информация о местоположении локомотива с выхода блока 3 электронной карты маршрутов поступает на второй вход бортового устройства 1 управления движением. Информация о светофоре, у которого находится локомотив, поступает с выхода блока 4 указателя светофора на третий вход бортового устройства 1 управления движением. Бортовое устройство 1 управления движением формирует на выходе информацию о маршруте разрешения проезда светофора, расстоянии разрешенного участка следования, названии светофора, до которого разрешен проезд. Вся эта информация отображается машинисту на дисплее блока 6 отображения информации с более высоким, по сравнению с аналогичными решениями, уровнем защищенности от несанкционированного вмешательства посторонних лиц в информационное взаимодействие по радиоканалам связи между диспетчерами и машинистами локомотивов.
Таким образом, предлагаемая система для управления движением поездов обеспечивает предотвращение неправильных действий машинистов, за счет контроля речевых сообщений между машинистами и диспетчерами, передаваемым по каналам диспетчерской поездной радиосвязи, дублирования речевых сообщений в виде цифровой последовательности и передачи ее через стационарный приемопередатчик по радиоканалу связи бортовому приемопередатчику локомотива и защищенности канала связи от несанкционированного вмешательства в процесс управления движением поездов.
Система для управления движением поездов по каналам диспетчерской поездной радиосвязи, содержащая на каждом локомотиве бортовое устройство управления движением, первый, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с выходами блока для ввода машинистом информации, блока электронной карты маршрутов, блока указателя светофора и локомотивного блока информации о текущем интервале времени по глобальной системе спутниковой навигации, выход бортового устройства управления движением соединен с входом блока отображения информации, а его вход/выход подключен к бортовому приемопередатчику, который по радиоканалу связи соединен со стационарным приемопередатчиком станционного устройства, включающего блок формирования сигнатуры, с подключенными к нему блоком ввода информации и стационарным блоком информации о текущем интервале времени по глобальной системе спутниковой навигации, отличающаяся тем, что пятый вход бортового устройства управления движением соединен с выходом блока декодера сигнатуры, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу блока для ввода машинистом информации и к выходу локомотивного блока информации о текущем интервале времени по глобальной системе спутниковой навигации, в станционное устройство введен блок логического объединения проверочных информационных параметров текущей работы системы, который через преобразователь цифровых сигналов соединен со стационарным приемопередатчиком, при этом к первому, второму и третьему входам блока логического объединения проверочных информационных параметров текущей работы системы подключены выходы соответственно блока формирования сигнатуры, блока ввода информации и стационарного блока информации о текущем интервале времени по глобальной системе спутниковой навигации.
