CTCS列控系统安全通信计算机的设计与实现

"CTCS-2级、CTCS-3级列控系统的地面子系统中，安全通信计算机的设计是核心组成部分，这些系统中的列控中心、临时限速服务器、无线闭塞中心都依赖于安全通信来确保操作的安全性。通常采用2002 X 2的软、硬件安全冗余结构，这需要一个能够处理复杂通信协议和满足严格实时性的强大安全平台。安全通信计算机作为解决此问题的有效方案，专门用于与相关系统的安全通信。 文章由郑长宗、段武和杨霓霏共同撰写，他们来自中国铁道科学研究院，针对CTCS-3级列控系统的需求，提出了一种安全通信计算机的实现策略。设计过程中，不仅考虑了硬件结构的构建，还深入研究了同步关键算法，并实现了安全协议的功能。 列控系统在高速列车运行控制中扮演着关键角色，尤其是CTCS-3级系统，它是中国高速铁路300至350公里/小时运行安全的关键技术。该系统依靠通信来交换沿线各个子系统间的高安全级别的数据，因此对通信接口的要求极高。为了确保通信接口的安全性和实时性，开发符合信号安全级别且具备强大通信接口功能的安全通信计算机至关重要。 文中提到的安全通信计算机系统总体结构，借鉴了RSSP-II铁路信号安全通信协议，遵循EN50159系列标准，提供了能够抵御特定威胁的安全层，通过非安全信息传输通道进行安全数据的传输，从而优化了铁路信号控制系统的通信效率。 安全通信计算机的设计包括硬件和软件两个层面。硬件部分要能支持高吞吐量的通信，同时具备故障冗余能力，以保证在单个组件失效时系统仍能正常运行。软件部分则需要处理复杂的通信协议，如EN50159标准定义的协议，以及满足严格的实时性要求，确保数据能在预设的时间内准确传输。 总结来说，CTCS列控系统的安全通信计算机设计是一项涉及硬件设计、同步算法研究、安全协议实现等多方面技术的综合性任务。这一领域的研究和创新对于提升我国高速铁路的安全性和可靠性具有深远意义。"