[00147635]轨道交通车辆总线智能安全监测系统

主要开展了以下研究工作： （1）研究面向轨道交通车辆控制总线的智能监测系统,开发基于MVB协议及接口,满足MVB总线1.5Mbit/s通信速率要求的智能监测系统的应用软件平台。 通过认真分析了轨道交通国家标准《GB/T 28029 牵引电气设备列车总线》定义的MVB协议及接口,并对列车总线的网络格式和工作模式进行了分析。TCN标准对列车通信网络的总体结构、连接各车辆的列车总线、连接车辆内部各智能设备的车辆总线及过程数据等内容进行了详细的规定。 围绕MVB总线接口协议及工作方式,要开发数据监测采集系统,其通讯速率需满足MVB总线1.5Mbit/s通信速率的RS485接口要求。 研究过程中我们搭建了最小化列车总线控制环境系统,系统由模拟主设备与列车控制监控系统（简称TCMS系统）、模拟乘客信息管理系统（简称PIS系统）、MVB总线监测系统和PC上位机安全分析预测软件四部分组成。 （2）研究MVB总线海量高速数据的实时采样、处理、分析和告警。 MVB通讯采用主设备使用主帧轮询、从设备通过从帧应答的方式进行。MVB报文是由主设备发送的主帧与从设备在规定的时间内应答的从帧组成。根据功能不同,MVB-共定义了16种类型的报文,每种报文实现特定的功能。对主帧格式、从帧格式等数据协议内容进行详细解析。 （3）研制能够监测MVB总线数据的原型样机,分析发现车辆总线上的非法入侵报文、异常格式报文、异常地址报文和异常数据报文等并生成告警信息。 MVB总线监测系统原型样机的硬件系统包括：ARM9最小系统、电源、通信接口等相关硬件。ARM9 采用三星公司的S3C2440处理器,外接FLASH和SDRAM等外扩存储器作为数据的存储单元,外设包括USB、网口、串口、LCD接口、PC104接口,实现MVB总线数据的硬件交互、数据上传等功能。 （4）研究MVB安全态势感知技术,分析MVB网络安全相关因素,建立基于总线传输数据的安全态势分析与评估机制,针对MVB协议的安全态势及系统运行健康状况实时监测,实现对总线安全态势的风险评估。 开展MVB控制网络安全态势感知研究,是针对轨道交通总线网络环境研究后通过综合分析网络安全要素,评估网络安全状况,预测其发展趋势,从多层次、多角度、多粒度分析系统的安全性并以可视化的方式展现出来,并给出相应的报表和应对措施。主要研究过程经历了数据采集、态势理解、态势评估、态势预测四个阶段。