本技術(shù)涉及車輛控制，尤其涉及一種列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)通信的監(jiān)測(cè)方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、目前，功能安全通信被認(rèn)為是整體系統(tǒng)功能安全的重要組成部分。在軌道交通領(lǐng)域，功能安全的研究重點(diǎn)集中在信號(hào)系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)等方面，然而，列車控制系統(tǒng)與整車的運(yùn)行安全有著緊密的聯(lián)系，因此，列車控制系統(tǒng)需要保證更高安全等級(jí)的數(shù)據(jù)傳輸。

2、列車控制相關(guān)的安全功能，以往多是依靠各系統(tǒng)的安全回路進(jìn)行保證，并不依賴列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的快速發(fā)展以及列車上各系統(tǒng)控制融合和信息融合的程度加深，列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了諸如方向控制、常用制動(dòng)、超速防護(hù)等功能，列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的安全等級(jí)也需要相應(yīng)上升，達(dá)到更高的安全完整性等級(jí)。

3、現(xiàn)階段的列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)缺乏檢測(cè)報(bào)文重復(fù)、報(bào)文損壞和通信通道等故障監(jiān)測(cè)的手段，導(dǎo)致列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)通信的安全性較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的至少一個(gè)問(wèn)題，本技術(shù)提出了一種列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)通信的監(jiān)測(cè)方法及裝置，能夠提高列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)通信的監(jiān)測(cè)的可靠性，進(jìn)而能夠提高列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)通信的安全性。

2、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本技術(shù)提供以下技術(shù)方案：

3、第一方面，本技術(shù)提供.一種列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)通信的監(jiān)測(cè)方法，包括：

4、接收目標(biāo)列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中的發(fā)送端傳輸?shù)膱?bào)文，所述報(bào)文包括：源標(biāo)識(shí)符和重要數(shù)據(jù)報(bào)，所述重要數(shù)據(jù)報(bào)包括：重要數(shù)據(jù)報(bào)子數(shù)據(jù)和發(fā)送端安全碼，所述發(fā)送端安全碼為所述發(fā)送端基于所述重要數(shù)據(jù)報(bào)子數(shù)據(jù)進(jìn)行循環(huán)冗余校驗(yàn)得到的，所述重要數(shù)據(jù)報(bào)子數(shù)據(jù)包括：當(dāng)前安全序列號(hào)；

5、獲取原始安全序列號(hào)，應(yīng)用所述重要數(shù)據(jù)報(bào)子數(shù)據(jù)進(jìn)行循環(huán)冗余校驗(yàn)得到接收端安全碼，所述原始安全序列號(hào)為所述目標(biāo)列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中的接收端上一次接收到的所述發(fā)送端發(fā)送的報(bào)文中的安全序列號(hào)；

6、根據(jù)所述源標(biāo)識(shí)符、當(dāng)前安全序列號(hào)、原始安全序列號(hào)、發(fā)送端安全碼和接收端安全碼，完成所述目標(biāo)列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的通信狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

7、在一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述源標(biāo)識(shí)符、當(dāng)前安全序列號(hào)、原始安全序列號(hào)、發(fā)送端安全碼和接收端安全碼，完成所述目標(biāo)列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的通信狀態(tài)監(jiān)測(cè)，包括：

8、執(zhí)行源標(biāo)識(shí)符驗(yàn)證，包括：判斷所述源標(biāo)識(shí)符是否在預(yù)存儲(chǔ)的源標(biāo)識(shí)符表中；

9、若是，則執(zhí)行安全碼驗(yàn)證，包括：比較所述發(fā)送端安全碼和接收端安全碼是否相同；

10、若否，則執(zhí)行通道監(jiān)控，包括：將所述預(yù)存儲(chǔ)的計(jì)數(shù)器值增加預(yù)設(shè)的數(shù)值，判斷所述預(yù)存儲(chǔ)的計(jì)數(shù)器值是否大于計(jì)數(shù)器閾值；

11、若否，則執(zhí)行安全序列號(hào)檢查，包括：根據(jù)所述原始安全序列號(hào)和預(yù)設(shè)的滑動(dòng)窗口范圍確定所述當(dāng)前安全序列號(hào)是否符合預(yù)設(shè)的滑動(dòng)窗口機(jī)制；

12、若否，則執(zhí)行宿時(shí)間監(jiān)視，包括：獲取所述報(bào)文的接收時(shí)刻，判斷在以所述接收時(shí)刻為起始時(shí)刻的預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)范圍內(nèi)是否接收到下一報(bào)文；

13、若是，則執(zhí)行時(shí)延監(jiān)控，包括：根據(jù)預(yù)設(shè)的期望值和所述原始安全序列號(hào)，確定期望安全序列號(hào)；判斷所述期望安全序列號(hào)與所述當(dāng)前安全序列號(hào)的差值與預(yù)獲取的報(bào)文發(fā)送周期之間的乘積是否小于所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)范圍；

14、若是，則確定所述目標(biāo)列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的通信狀態(tài)為正常。

15、在一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述源標(biāo)識(shí)符、當(dāng)前安全序列號(hào)、原始安全序列號(hào)、發(fā)送端安全碼和接收端安全碼，完成所述目標(biāo)列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的通信狀態(tài)監(jiān)測(cè)，還包括：

16、若所述發(fā)送端安全碼和接收端安全碼相同，則將所述預(yù)存儲(chǔ)的計(jì)數(shù)器值減1；

17、根據(jù)所述原始安全序列號(hào)確定所述當(dāng)前安全序列號(hào)是否符合預(yù)設(shè)的滑動(dòng)窗口機(jī)制，若是，則獲取所述報(bào)文的接收時(shí)刻，判斷在以所述接收時(shí)刻為起始時(shí)刻的預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)范圍內(nèi)是否接收到下一報(bào)文，若是，則根據(jù)預(yù)設(shè)的期望值和所述原始安全序列號(hào)，確定期望安全序列號(hào)；

18、若所述期望安全序列號(hào)與所述當(dāng)前安全序列號(hào)的差值與預(yù)獲取的報(bào)文發(fā)送周期之間的乘積小于所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)范圍，則確定所述目標(biāo)列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的通信狀態(tài)為正常。

19、在一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述源標(biāo)識(shí)符、當(dāng)前安全序列號(hào)、原始安全序列號(hào)、發(fā)送端安全碼和接收端安全碼，完成所述目標(biāo)列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的通信狀態(tài)監(jiān)測(cè)，還包括：

20、若滿足所述預(yù)存儲(chǔ)的計(jì)數(shù)器值大于計(jì)數(shù)器閾值、所述當(dāng)前安全序列號(hào)不符合預(yù)設(shè)的滑動(dòng)窗口機(jī)制、在預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)范圍內(nèi)未接收到下一報(bào)文以及所述期望安全序列號(hào)與所述當(dāng)前安全序列號(hào)的差值與預(yù)獲取的報(bào)文發(fā)送周期之間的乘積大于等于所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)范圍中的至少一個(gè)條件，則確定所述目標(biāo)列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的通信狀態(tài)為安全通信丟失。

21、在一個(gè)實(shí)施例中，所述的列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)通信的監(jiān)測(cè)方法，還包括：

22、獲取所述目標(biāo)列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的殘余錯(cuò)誤率；

23、根據(jù)所述殘余錯(cuò)誤率，確定所述目標(biāo)列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的安全等級(jí)；

24、判斷所述安全等級(jí)是否達(dá)到預(yù)設(shè)的安全等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，若否，則輸出對(duì)應(yīng)的安全等級(jí)提示信息。

25、第二方面，本技術(shù)提供一種列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)通信的監(jiān)測(cè)裝置，包括：

26、接收模塊，用于接收目標(biāo)列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中的發(fā)送端傳輸?shù)膱?bào)文，所述報(bào)文包括：源標(biāo)識(shí)符和重要數(shù)據(jù)報(bào)，所述重要數(shù)據(jù)報(bào)包括：重要數(shù)據(jù)報(bào)子數(shù)據(jù)和發(fā)送端安全碼，所述發(fā)送端安全碼為所述發(fā)送端基于所述重要數(shù)據(jù)報(bào)子數(shù)據(jù)進(jìn)行循環(huán)冗余校驗(yàn)得到的，所述重要數(shù)據(jù)報(bào)子數(shù)據(jù)包括：當(dāng)前安全序列號(hào)；

27、校驗(yàn)?zāi)K，用于獲取原始安全序列號(hào)，應(yīng)用所述重要數(shù)據(jù)報(bào)子數(shù)據(jù)進(jìn)行循環(huán)冗余校驗(yàn)得到接收端安全碼；

28、監(jiān)測(cè)模塊，用于根據(jù)所述源標(biāo)識(shí)符、當(dāng)前安全序列號(hào)、原始安全序列號(hào)、發(fā)送端安全碼和接收端安全碼，完成所述目標(biāo)列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的通信狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

29、在一個(gè)實(shí)施例中，所述監(jiān)測(cè)模塊，包括：

30、比較單元，用于比較所述發(fā)送端安全碼和接收端安全碼是否相同，若否，則將所述預(yù)存儲(chǔ)的計(jì)數(shù)器值增加預(yù)設(shè)的數(shù)值；

31、第一確定單元，用于判斷所述預(yù)存儲(chǔ)的計(jì)數(shù)器值是否大于計(jì)數(shù)器閾值，若否，則根據(jù)所述原始安全序列號(hào)確定所述當(dāng)前安全序列號(hào)是否符合預(yù)設(shè)的滑動(dòng)窗口機(jī)制；

32、第二確定單元，用于若所述當(dāng)前安全序列號(hào)符合預(yù)設(shè)的滑動(dòng)窗口機(jī)制，則獲取所述報(bào)文的接收時(shí)刻，判斷在以所述接收時(shí)刻為起始時(shí)刻的預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)范圍內(nèi)是否接收到下一報(bào)文，若是，則根據(jù)預(yù)設(shè)的期望值和所述原始安全序列號(hào)，確定期望安全序列號(hào)；

33、第一監(jiān)測(cè)單元，用于若所述期望安全序列號(hào)與所述當(dāng)前安全序列號(hào)的差值與預(yù)獲取的報(bào)文發(fā)送周期之間的乘積小于所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)范圍，則確定所述目標(biāo)列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的通信狀態(tài)為正常。

34、在一個(gè)實(shí)施例中，所述監(jiān)測(cè)模塊，還包括：

35、源標(biāo)識(shí)符驗(yàn)證單元，用于執(zhí)行源標(biāo)識(shí)符驗(yàn)證，包括：判斷所述源標(biāo)識(shí)符是否在預(yù)存儲(chǔ)的源標(biāo)識(shí)符表中；

36、安全碼驗(yàn)證單元，用于若是，則執(zhí)行安全碼驗(yàn)證，包括：比較所述發(fā)送端安全碼和接收端安全碼是否相同；

37、通道監(jiān)控單元，用于若否，則執(zhí)行通道監(jiān)控，包括：將所述預(yù)存儲(chǔ)的計(jì)數(shù)器值增加預(yù)設(shè)的數(shù)值，判斷所述預(yù)存儲(chǔ)的計(jì)數(shù)器值是否大于計(jì)數(shù)器閾值；

38、安全序列號(hào)檢查單元，用于若否，則執(zhí)行安全序列號(hào)檢查，包括：根據(jù)所述原始安全序列號(hào)和預(yù)設(shè)的滑動(dòng)窗口范圍確定所述當(dāng)前安全序列號(hào)是否符合預(yù)設(shè)的滑動(dòng)窗口機(jī)制；

39、宿時(shí)間監(jiān)視單元，用于若否，則執(zhí)行宿時(shí)間監(jiān)視，包括：獲取所述報(bào)文的接收時(shí)刻，判斷在以所述接收時(shí)刻為起始時(shí)刻的預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)范圍內(nèi)是否接收到下一報(bào)文；

40、時(shí)延監(jiān)控單元，用于若是，則執(zhí)行時(shí)延監(jiān)控，包括：根據(jù)預(yù)設(shè)的期望值和所述原始安全序列號(hào)，確定期望安全序列號(hào)；判斷所述期望安全序列號(hào)與所述當(dāng)前安全序列號(hào)的差值與預(yù)獲取的報(bào)文發(fā)送周期之間的乘積是否小于所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)范圍；

41、確定單元，用于若是，則確定所述目標(biāo)列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的通信狀態(tài)為正常。

42、在一個(gè)實(shí)施例中，所述監(jiān)測(cè)模塊，還包括：

43、第三監(jiān)測(cè)單元，用于若滿足所述預(yù)存儲(chǔ)的計(jì)數(shù)器值大于計(jì)數(shù)器閾值、所述當(dāng)前安全序列號(hào)不符合預(yù)設(shè)的滑動(dòng)窗口機(jī)制、在預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)范圍內(nèi)未接收到下一報(bào)文以及所述期望安全序列號(hào)與所述當(dāng)前安全序列號(hào)的差值與預(yù)獲取的報(bào)文發(fā)送周期之間的乘積大于等于所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)范圍中的至少一個(gè)條件，則確定所述目標(biāo)列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的通信狀態(tài)為安全通信丟失。

44、在一個(gè)實(shí)施例中，所述的列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)通信的監(jiān)測(cè)裝置，還包括：

45、獲取模塊，用于獲取所述目標(biāo)列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的殘余錯(cuò)誤率；

46、確定模塊，用于根據(jù)所述殘余錯(cuò)誤率，確定所述目標(biāo)列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的安全等級(jí)；

47、輸出模塊，用于判斷所述安全等級(jí)是否達(dá)到預(yù)設(shè)的安全等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，若否，則輸出對(duì)應(yīng)的安全等級(jí)提示信息。

48、第三方面，本技術(shù)提供一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)所述的列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)通信的監(jiān)測(cè)方法。

49、第四方面，本技術(shù)提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)指令，所述指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述的列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)通信的監(jiān)測(cè)方法。

50、由上述技術(shù)方案可知，本技術(shù)提供一種列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)通信的監(jiān)測(cè)方法及裝置。其中，該方法包括：接收目標(biāo)列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中的發(fā)送端傳輸?shù)膱?bào)文，所述報(bào)文包括：源標(biāo)識(shí)符和重要數(shù)據(jù)報(bào)，所述重要數(shù)據(jù)報(bào)包括：重要數(shù)據(jù)報(bào)子數(shù)據(jù)和發(fā)送端安全碼，所述發(fā)送端安全碼為所述發(fā)送端基于所述重要數(shù)據(jù)報(bào)子數(shù)據(jù)進(jìn)行循環(huán)冗余校驗(yàn)得到的，所述重要數(shù)據(jù)報(bào)子數(shù)據(jù)包括：當(dāng)前安全序列號(hào)；獲取原始安全序列號(hào)，應(yīng)用所述重要數(shù)據(jù)報(bào)子數(shù)據(jù)進(jìn)行循環(huán)冗余校驗(yàn)得到接收端安全碼，所述原始安全序列號(hào)為所述目標(biāo)列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中的接收端上一次接收到的所述發(fā)送端發(fā)送的報(bào)文中的安全序列號(hào)；根據(jù)所述源標(biāo)識(shí)符、當(dāng)前安全序列號(hào)、原始安全序列號(hào)、發(fā)送端安全碼和接收端安全碼，完成所述目標(biāo)列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的通信狀態(tài)監(jiān)測(cè)，能夠提高列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)通信的監(jiān)測(cè)的可靠性，進(jìn)而能夠提高列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)通信的安全性；具體地，可以通過(guò)列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)功能安全通信架構(gòu)和報(bào)文結(jié)構(gòu)，為列車網(wǎng)絡(luò)通信的安全性設(shè)計(jì)提供相應(yīng)的依據(jù)，有助于列車控制網(wǎng)絡(luò)向著功能安全的方向發(fā)展；2)通過(guò)優(yōu)化后的功能安全通信協(xié)議流程，可以更加高效、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)安全通信，確保網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)程中的數(shù)據(jù)完整性和安全性；通過(guò)功能安全通信協(xié)議安全性分析與計(jì)算，對(duì)列車網(wǎng)絡(luò)功能安全通信架構(gòu)和功能安全通信協(xié)議進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)，判斷其能否滿足各種安全等級(jí)的通信要求。