王玮, 庞婷婷

(西安交通工程学院,交通运输学院， 陕西,西安 710000)

0 引言

随着计算机、通信网络、控制技术的发展，列车运行控制系统(communications based train control system, CBTC)融入了更多的外围设备，自动化和信息化水平提高的同时，其网络安全防护系统面临着更高的挑战[1]。由于城市轨道交通的数据通信系统(data communication system, DCS)与传统网络系统的应用特性存在差异，传统IT网络入侵检测方案无法完全满足轨道交通信息安全要求，目前对CBTC系统的网络入侵检测问题的研究仍不够成熟。文中结合轨道交通信息系统中异常数据占比少的特点，提出了一种基于单分类支持向量机(one class support vector machines, OCSVM)的分类模型，可有效实现正常数据和入侵数据的准确分离识别。

1 数据通信网络结构

DCS是列车运行自动控制系统的重要子系统之一，保障DCS系统的信息安全对轨道交通系统安全运行具有重要意义。DCS系统主要由骨干网络和无线网络2部分构成，其网络结构[2]如图1所示。其中，骨干网络主要负责为地面设备提供信息数据传输的通道，一般可采取同步序列组网，或者利用交换技术构成环形网络。无线网络利用空间媒介进行信息传输，一般使用WLAN设备实现无线网络接入，通信协议采用IEEE 802.11，实现数据的高速双向实时传输。为了保证通信的稳定性和安全性，DCS通信网络多采取冗余环形结构，若一个子网络发生数据传输故障时，数据仍可以利用其它子网络进行传输，以保证网络系统的正常运行。地面设备的骨干网络同样分为多个不同类型的子网络，其中包括2个信号网络，2个ATS网，1个维护网，信号网络和ATS网络均进行了冗余设计。……