车车通信的列控系统动静结合安全策略
2021-03-07冯浩楠臧一佩
冯浩楠, 范 楷, 滕 达, 臧一佩
(1.中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所, 北京 100081; 2.国家铁路智能运输系统工程技术研究中心, 100081, 北京)
随着移动通信、计算机和自动化控制技术的不断发展,铁路控制系统的控制效率不断提升。目前,基于通信的列车控制(communication-based train control, CBTC)系统凭借精准列车控制、连续列车间隔控制和超速防护等优点,成为城市轨道交通信号系统的首选[1]。为进一步挖掘CBTC系统运行潜力,提出了车车通信的列控(vehicle-based train control, VBTC)系统[2],通过列车之间的直接通信和协调控制,实现以列车为中心和车地功能一体化,减少轨旁控制系统数量,降低信号系统投资成本和便利后期维护[3]。目前VBTC系统仍处于研究阶段,成熟的应用案例较少。Briginshaw[4]、陈姣[5]、姜宏阔等[6]提出了各自的VBTC系统,架构存在较大的区别。针对形式各异的VBTC系统,如何制定一套通用安全策略,保证新系统的安全性是亟待解决的问题。方宇恒等[7]基于信息物理系统(cyber physical system, CPS)架构对VBTC系统进行了模块化设计和安全控制功能设计。陈坦[8]研究了北京交通大学的VBTC系统信息同步的移动授权(moving authority, MA)计算防护和相对追踪模式下的安全控制方法,但是提出的安全方案理论性较强,缺少工程应用的实操性;防护功能验证也停留在仿真实验阶段,未对新功能进行形式化安全验证。
现从VBTC系统架构和行为出发,提出动静结合安全防护策略:在系统架构方面,VBTC系统的信息物理属性包含功能安全和信息安全两大特点,为静态防护安全架构的建立提供了出发点;……
