ATS系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、在基于通信的列車運(yùn)行控制（Communications-based Train Control， CBTC）系統(tǒng)中，列車自動(dòng)監(jiān)控（Automatic Train Supervision，ATS）子系統(tǒng)用以指揮和監(jiān)督列車運(yùn)行，對(duì)提高列車運(yùn)行效率至關(guān)重要。數(shù)據(jù)庫是ATS系統(tǒng)的重要組成部分，在ATS系統(tǒng)的安全運(yùn)行中起到關(guān)鍵的作用。為了給ATS系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)有效、安全可靠的數(shù)據(jù)信息，如何保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全成為關(guān)鍵性的問題。 目前，軌道交通系

2、統(tǒng)數(shù)據(jù)安全的理論研究大多處于一種零散的、尚未成體系的狀態(tài)，不能滿足城市軌道交通的發(fā)展要求，充分利用現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)特別是數(shù)據(jù)庫技術(shù)來建立城市軌道交通數(shù)據(jù)安全保障系統(tǒng)已成為一種發(fā)展趨勢(shì)。為了保證ATS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全，論文結(jié)合ATS系統(tǒng)的特點(diǎn)，從系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)到數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、存儲(chǔ)、使用以及維護(hù)，在數(shù)據(jù)處理的各個(gè)階段對(duì)數(shù)據(jù)安全進(jìn)行了全方位的研究。 首先，論文介紹了數(shù)據(jù)庫在ATS系統(tǒng)中的地位、功能及結(jié)構(gòu)，分析了ATS系統(tǒng)數(shù)據(jù)一致性等安全需

3、求；然后分析了ATS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)類型及功能，主要包括站場(chǎng)線路數(shù)據(jù)、運(yùn)行圖數(shù)據(jù)和設(shè)備數(shù)據(jù)等。 其次，論文提出了ATS系統(tǒng)中數(shù)據(jù)管理模塊的概念，介紹了數(shù)據(jù)管理模塊的設(shè)計(jì)及其組成與結(jié)構(gòu)，研究了數(shù)據(jù)管理模塊的安全策略，包括ATS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)訪問控制策略、數(shù)據(jù)下載策略、數(shù)據(jù)安全審計(jì)策略以及與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)產(chǎn)生相關(guān)的數(shù)據(jù)可用性設(shè)計(jì)和人機(jī)界面的設(shè)計(jì)。然后論文采用有色Petri網(wǎng)建模工具CPN Tools對(duì)數(shù)據(jù)管理模塊進(jìn)行了建模，并對(duì)模型進(jìn)行了驗(yàn)證

4、，證明了數(shù)據(jù)管理模塊滿足正確性和實(shí)時(shí)性要求，進(jìn)而證明模型滿足系統(tǒng)的需求。 最后，論文根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全管理模塊的安全策略對(duì)其進(jìn)行了具體實(shí)現(xiàn)。通過為系統(tǒng)中每個(gè)用戶創(chuàng)建分配適當(dāng)?shù)慕巧?，使其只能?duì)權(quán)限范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)操作，從用戶層面保證了系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全。另外，系統(tǒng)采用審計(jì)機(jī)制對(duì)用戶進(jìn)行監(jiān)督，從系統(tǒng)層面保證了系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全；系統(tǒng)引入事務(wù)機(jī)制及數(shù)據(jù)版本比較，解決了由數(shù)據(jù)冗余和并發(fā)控制不當(dāng)引起的數(shù)據(jù)不一致性問題。 本論文研究實(shí)現(xiàn)的數(shù)