前言

列车运行控制系统是列车的“大脑”和“神经系统”。在列车运行控制系统的指挥和控制下，列车在线路上按给定的进路和速度，安全、高效地运行。随着通信技术、计算机技术、网络技术和自动控制技术的发展及其在铁路信号领域的应用，列车运行控制系统已发展成为基于计算机技术、通信技术和网络技术的复杂和分布的系统。从广义来说，列车运行控制系统由四个子系统构成：一是位于调度中心的中央运行控制子系统；二是位于车站和轨旁的地面运行控制子系统；三是位于列车上的车载运行控制子系统；四是连接中央运行控制子系统、地面运行控制子系统和车载运行控制子系统的通信网络子系统。

列车运行控制系统是一个安全苛求系统，为了保证行车安全，列车运行控制系统必须达到规定的安全等级要求，包括构成系统的各种控制设备必须达到相应的安全等级，连接控制设备的通信网络子系统也必须达到相应的安全等级要求。为降低研发成本和缩短研发周期，列车运行控制系统通常采用通用和成熟的通信系统。列车运行控制系统地面设备通常采用计算网络通信；列车运行控制系统的车载设备采用RS-422串行总线或现场总线；列车运行控制系统车载设备与地面设备之间，实现车地列控信息双向传输的方式有GSM-R、WLAN和轨道环线，实现地对车列控信息单向传输的方式有轨道电路和应答器。这些通信系统是非安全的传输通道。列控信息安全是国家信息安全战略的重要组成部分，利用通用和成熟的通信系统实现列控信息的安全传输，满足安全等级要求，需要采用安全信息传输技术，确保列车运行控制系统信息的安全和可靠传输。

本书结合我国高速铁路列车运行控制系统和城市轨道交通CBTC系统的建设和运营维护需要，根据通信技术在铁路信号中的应用形式以及铁路信号对通信的要求，以图文并茂方式，从三个方面系统介绍了列车运行控制系统的安全信息传输技术。首先，系统介绍了封闭传输系统和开放传输系统面临的通信安全威胁以及实现通信安全需要采用的防护措施；然后，介绍了列车运行控制系统中广泛使用的计算机网络、GSM-R、WLAN、现场总线、应答器、轨道电路和轨道环线等传输系统所采用的安全信息传输技术；最后，介绍了密钥管理技术。

本书可作为高等院校轨道交通信号及控制、自动化等专业教材，也可作为在职专业人员的继续教育教材或相关工程技术人员的参考用书。

本书由李开成、马连川编著。李开成编写第一、五、六、七、八、九章，马连川编写第二、三、四章，李开成负责全书的统稿。本书承郭进教授审阅，并提出了许多宝贵的修改意见。在编写过程中也得到了轨道交通控制与安全国家重点实验室、轨道交通运行控制系统国家工程研究中心、北京交通大学电子信息工程学院的许多同事和研究生的热情支持和帮助。在此，对他们一并表示衷心的感谢。

由于作者水平有限，书中难免存在许多错误和不足之处，恳请读者批评指正。

作者

2016年3月于北京