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[发明专利]一种基于云的轨道交通信号安全计算平台的安全监控方法-CN202310694756.X在审
发明人：唐涛;李开成;马连川;王悉;袁磊;付强 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2023-06-12 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： H04L43/50 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于云的轨道交通信号安全计算平台的安全监控方法。该方法包括：基于私有云、故障安全表决器和目标控制器的架构构建基于云的轨道交通信号安全计算平台，在私有云中多个冗余配置的虚拟机上部署信号应用软件，利用每个信号应用软件执行轨道交通信号应用功能：利用应用功能监视器对所述轨道交通信号应用功能进行监视；在私有云上另一个冗余配置的虚拟机上部署对所述轨道交通信号应用功能和所述应用功能监视器的综合监视器。本发明提出了一种能在基于云的轨道交通信号安全计算平台的安全评估过程中可以实用，以夯实安全计算平台安全保障机制的多级监控的具体应用方法。
一种基于轨道交通信号安全计算平台监控方法

[发明专利]一种数据中心化的轨道交通信号控制系统-CN202310619838.8在审
发明人：袁磊;李开成;王悉;马连川 -专利权人：北京交通大学;中国国家铁路集团有限公司
申请日： 2023-05-29 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： B61L27/20 文献下载
摘要：本发明提供了一种数据中心化的轨道交通信号控制系统。该系统包括：采用可伸缩安全冗余架构的地面信号数据中心、车载信号数据中心和目标控制器OC；在每列轨道交通列车上设置一套车载信号数据中心，地面信号数据中心通过地面有线网络与位于地面的OC进行连接和通信，车载信号数据中心通过车载有线网络与位于轨道交通列车的OC进行连接和通信。本发明给了面向未来、使用成熟IT技术所带来的的技术优势的数据中心化轨道交通信号控制系统的实现方法。
一种数据中心轨道交通信号控制系统

[发明专利]一种基于云计算设备的列控系统边缘安全节点的实现方法-CN202110104354.0有效
发明人：唐涛;李开成;马连川;王艺伟 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2021-01-26 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： H04L9/40 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于云计算设备的列控系统的边缘安全节点的实现方法。包括：在安全域的本地设备和非安全域的云计算设备之间设置边缘安全节点，本地设备和云计算设备之间通过边缘安全节点进行数据通信；边缘安全节点对其控制的若干个云计算设备起到输入输出、程序运行监视、表决器以及云计算设备失效后降级控制的作用。边缘安全节点位于地面或者位于列车上，位于地面的边缘安全节点通过冗余有线通信网络与云计算设备通信，位于列车上的边缘安全节点通过冗余无线移动通信网络与云计算设备通信。本发明通过边缘安全节点设计与实现，可以在强调故障安全特性的轨道交通列车运行控制系统中，应用非故障安全的、基于COTS软硬件技术的云计算技术。
一种基于计算设备系统边缘安全节点实现方法

[发明专利]边缘安全节点对云上部署运行程序进行时间监视的方法-CN202110104352.1有效
发明人：唐涛;李开成;马连川;张帆 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2021-01-26 - 公布日： 2023-04-14 - 主分类号： G06F11/30 文献下载
摘要：本发明提供了一种边缘安全节点对云上部署运行程序进行时间监视的方法。包括：当边缘安全节点和云上部署运行程序都处于上电模式时，边缘安全节点所控制的一组云上的所有云上部署运行程序向边缘安全节点发送包含程序控制周期长度及程序控制周期的从属微周期个数、长度数值的时间监视请求数据帧；边缘安全节点确定所有云上部署运行程序发送的时间监视请求数据帧正确且一致后，则认可时间监视请求数据帧，边缘安全节点和云上部署运行程序均进入周期控制模式，开启边缘安全节点和云上部署运行程序双向时间监视功能。本发明给出了故障安全的轨道交通列车运行控制系统结合非故障安全的云计算后，边缘安全节点和云上部署运行程序实现时间监视的方法。
边缘安全节点部署运行程序进行时间监视方法

[发明专利]支持混合苛求和故障运行特性的轨交信号安全云部署方法-CN202211607655.6在审
发明人：唐涛;李开成;马连川;袁磊;王悉;付强 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2022-12-14 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： H04L67/1097 文献下载
摘要：本发明提供了一种支持混合苛求和故障运行特性的轨交(轨道交通)信号安全云部署方法。该方法包括：将轨道交通信号安全云设置为多个区域，每个区域都是独立的私有云，该私有云包括第一活动区PAZ、被动备份区PSZ和其它活动区OAZ，设置轨道交通信号安全云支持不同苛求性等级要求，每种苛求性等级要求对应多种不同的信号应用，每个区域采用独立的管理节点、计算节点和存储节点架构。苛求性等级包括SIL4、SIL2和SIL0，其它活动区OAZ包括第二活动区SAZ、第三活动区TAZ和第四活动区QAZ。本发明给出支持混合苛求和故障运行特性的轨道交通信号安全云的部署方法，使轨道交通信号安全云能够满足IEC61508或EN50126、EN50128、EN50129等安全标准及第三方安全评估的要求。
支持混合苛求故障运行特性信号安全部署方法

[发明专利]边缘安全节点对云上部署运行程序进行逻辑监视的方法-CN202110105675.2有效
发明人：唐涛;李开成;马连川;杨雅然 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2021-01-26 - 公布日： 2023-02-28 - 主分类号： G06F11/30 文献下载
摘要：本发明提供了一种边缘安全节点对云上部署运行程序进行逻辑监视的方法。包括：在云计算设备上列控应用区域块中部署的云上部署运行程序的各个关键分支上设置加密程序运行签名，不同关键分支设置不同的加密程序运行签名，在程序运行的过程中，云计算设备将各个关键分支对应的加密程序运行签名发送给边缘安全节点，边缘安全节点解密并检查接收到的加密程序运行签名是否正确，如果正确，则判断云计算设备上列控应用区域块运行正常；否则，判断云计算设备上列控应用区域块运行异常，启动相应的安全反应。本发明的方法能够实现边缘安全节点对云上部署运行的程序进行逻辑监视的目的。
边缘安全节点部署运行程序进行逻辑监视方法

[发明专利]一种磁浮列车安全防护的方法及装置-CN202110048495.5有效
发明人：刘先恺;李开成;马连川;栾瑾;袁磊;付强;温佳坤 -专利权人：中车青岛四方机车车辆股份有限公司;北京交通大学
申请日： 2021-01-14 - 公布日： 2022-11-22 - 主分类号： B61L23/00 文献下载
摘要：本申请公开了一种磁浮列车安全防护的方法和装置，磁浮列车所处的线路为全线设置供电轨的线路，该方法包括：设置速度相关约束项。获取磁浮列车的第一目标参数和第二目标参数，第一目标参数为通过数据融合得到的磁浮列车的目标位置参数和目标速度参数，第二目标参数包括磁浮列车信息和线路信息。利用第一目标参数、第二目标参数和速度相关约束项计算磁浮列车的安全防护曲线和磁浮列车的控车曲线。通过磁浮列车的安全防护曲线、磁浮列车的控车曲线和速度相关约束项控制磁浮列车在全线设置供电轨的线路上安全停车，能够提高磁浮列车的运行安全性和运行效率。
一种列车安全防护方法装置

[发明专利]一种提高轨道交通信号系统通信实时性的方法-CN202110405530.4有效
发明人：姜付杰;栾瑾;田毅;李开成;马连川;张帆 -专利权人：中车青岛四方机车车辆股份有限公司;北京交通大学
申请日： 2021-04-15 - 公布日： 2022-09-23 - 主分类号： H04W4/42 文献下载
摘要：本申请公开了一种提高轨道交通信号系统通信实时性的方法，由第一通信设备执行，首先向第二通信设备发送第一数据帧，接着，根据所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的通信类型，确定预设通信时间，若所述预设通信时间内，没有接收到所述第二通信设备发来的所述第一数据帧的应答帧，则按照M倍所述预设通信时间，向所述第二通信设备发送所述第一数据帧，之后，判断M倍所述预设通信时间内，是否接收到所述应答帧，若收到，则按照所述预设通信时间发送第二数据帧，否则按照Mi倍所述预设通信时间，向所述第二通信设备发送所述第一数据帧，直到Mi倍所述预设通信时间内，接收到所述应答帧，i为向所述第二通信设备重新发送所述第一数据帧的次数。
一种提高轨道交通信号系统通信实时方法

[发明专利]一种磁浮列车的调试方法、系统、设备及存储介质-CN202210065993.5在审
发明人：付善强;刘先恺;栾瑾;李开成;马连川;袁磊;付强 -专利权人：中车青岛四方机车车辆股份有限公司;北京交通大学
申请日： 2022-01-20 - 公布日： 2022-04-29 - 主分类号： G06F11/36 文献下载
摘要：本申请公开了一种磁浮列车的调试方法，包括：从磁浮车载运控系统应用软件的全部功能中选取出基本功能，并根据磁浮车载运控系统的对外接口，建立磁浮车载运控系统的数字孪生体；从各个外围设备的全部功能中选取出各个外围设备各自的基本功能，并根据各个外围设备各自的对外接口，建立各个外围设备的数字孪生体；基于磁浮车载运控系统及其数字孪生体，各个外围设备及其数字孪生体搭建测试系统并进行磁浮列车的调试。应用本申请的方案，可以有效、准确地进行磁浮列车的调试，且可以高效快捷地建立数字孪生体，灵活性较高。本申请还公开了一种磁浮列车的调试系统、设备及存储介质，具有相应技术效果。
一种列车调试方法系统设备存储介质

[发明专利]基于COTS部件构成的安全苛求系统进行故障注入测试的方法-CN201810326039.0有效
发明人： 马连川;唐涛;李开成 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2018-04-12 - 公布日： 2020-07-24 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明实施例提供了一种基于COTS部件构成的安全苛求系统进行故障注入测试的方法。该方法包括：将构成安全苛求系统的COTS部件，按故障注入所需分类；对于分类使用的COTS部件采用对应的方式解除安全苛求系统实现时所设置的EMC保护措施；根据COTS部件使用的实际情况选择故障注入界面，确定各故障注入界面的故障注入点；针对不同的故障注入点，采用对应的电磁抗扰度测试方式，对多个COTS部件进行故障注入产生共因故障，对单个COTS部件进行故障注入产生独立故障；利用自动测试软件，对故障注入的测试效果和测试结果进行收集、处理和统计。本发明针对基于COTS部件构成的安全苛求系统，使用全系统运行中非破坏性在线多点多层次故障注入测试方法，实现了安全验证与确认。
基于 cots 部件构成安全苛求系统进行故障注入测试方法

[发明专利]用于CTCS-3级列控系统车地安全通信协议的密钥管理方法-CN201810988266.X有效
发明人： 马连川;廉获珍;李开成;曹源 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2018-08-28 - 公布日： 2020-07-24 - 主分类号： H04W4/42 文献下载
摘要：本发明提供了一种用于CTCS‑3级列控系统车地安全通信协议的密钥管理方法，该方法包括：由CTCS‑3级列控系统中的安全相关设备分担其车地安全通信协议所要求的密钥管理功能，离线生成传输密钥和验证密钥的密钥本，并将所述密钥本存储于所述安全相关设备中，应用公钥密码体制根据所述传输密钥的密钥本为CTCS‑3级列控系统中的安全相关设备分配传输密钥，在传输密钥分配完成后，利用传输密钥，继续按照CTCS‑3级列控系统车地安全通信协议规定的方法建立安全通道，利用安全通道为安全相关设备分发验证密钥。本发明的方法通过安全相关设备执行密钥管理功能，改变了密钥管理过程中物理分发密钥的方式，降低了人工干预密钥管理的所带来的风险，提高了密钥的安全性。
用于 ctcs 级列控系统安全通信协议密钥管理方法

[发明专利]一种基于云计算的轨道交通列车运行控制系统-CN201910250258.X有效
发明人： 马连川;唐涛;李开成;温佳坤 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2019-03-29 - 公布日： 2020-07-24 - 主分类号： B61L27/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于云计算的轨道交通列车运行控制系统。该系统包括：通过冗余通信网络连接的云计算设备和本地列控设备；云计算设备向所有本地列控设备提供实时计算和存储服务，以虚拟隔离或物理隔离方式向单一本地列控设备的单次与列车运行控制相关的计算申请同时提供冗余的多个实时计算和存储服务，计算产生冗余的多个计算结果并发送给本地列控设备；本地列控设备完成各自的安全输入、安全数据比较、列控安全计算控制和安全输出处理过程，对多个计算结果通过安全比较方式获得安全的计算结果。本发明提出了在保证安全计算平台安全性、可信性、时效性的前提下将计算环节迁移至云端的实现方法，解决了安全计算平台的计算能力及资源利用率的问题。
一种基于计算轨道交通列车运行控制系统

[发明专利]RSSP-II安全通信协议密钥管理机制的管理方法-CN201811384369.1有效
发明人： 马连川;廉获珍;李开成;曹源 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2018-11-20 - 公布日： 2020-07-24 - 主分类号： H04L29/06 文献下载
摘要：本发明提供了一种RSSP‑II安全通信协议密钥管理机制的管理方法。该方法包括：当一个集群中各个节点设备存储的验证密钥到达其更新时间时，各个节点设备利用设定的投票机制选举出主节点设备；所述主节点设备生成新的验证密钥，利用公钥加密算法对所述验证密钥以及相关信息进行加密处理后，将所述新的验证密钥共享给其它节点设备；各个节点设备利用所述新的验证密钥建立新的安全连接，通过所述新的安全连接进行数据通信。本发明通过改进了RSSP‑II协议中密钥管理机制，使用非对称密钥取代了传输密钥，引入了分布式共识机制，结合非对称加密算法，实现了验证密钥在规定区域内的所有相关的节点设备之间的统一共享或更新。
rssp ii 安全通信协议密钥管理机制管理方法

[发明专利]一种无线通信网络中的链路切换方法及系统-CN201610913131.8有效
发明人：宁滨;马连川;付强 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2016-10-19 - 公布日： 2020-02-18 - 主分类号： H04W36/30 文献下载
摘要：本发明提供了一种无线通信网络中的链路切换方法及系统，方法通过对预设范围内信噪比大于第一阈值的基站进行扫描；根据扫描结果与信噪比最大的基站建立链路连接，以及根据扫描结果获取信噪比大于第二阈值的备用基站，与获取的1个或多个备用基站分别建立链路连接，并将获取的各备用基站的链路作为备用链路；当主用链路上的通信质量变差时，选择一条备用链路进行链路切换，以及在切换成功后重新获取备用基站并建立备用链路；系统包括扫描模块、主用链路模块、备用链路模块及链路切换模块。本发明实现了对无线通信网络中链路的快速且可靠的切换，同时在实现了无线链路的稳定、快速切换的同时减少无线链路之间的乒乓切换，提高了空口的业务数据传输能力。
一种无线通信网络中的切换方法系统

[发明专利]安全苛求系统时间确定性实现方法-CN201710804782.8有效
发明人：李开成;马连川;唐涛;曹源 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2017-09-08 - 公布日： 2019-11-15 - 主分类号： G06F1/12 文献下载
摘要：本发明实施例提供了一种安全苛求系统时间确定性实现方法。该方法主要包括：基础时钟、基本时钟和任务时钟从逻辑上依次由低到高分配给安全苛求系统的不同层次，每一层次硬件中的电子器件使用各自独立运行的本地时钟；若干个基础时钟周期构成一个基本时钟周期，若干个基本时钟周期构成一个任务微周期时钟周期，若干个任务微周期时钟周期构成一个任务周期时钟周期，若干个任务周期时钟周期构成一个任务宏周期时钟周期；不同层次时钟之间采用时间窗口方式来实现双向定时监督。本发明利用基础时钟、基本时钟和任务时钟之间的时钟周期构成关系和双向实时监督机制来确保安全苛求系统的时间确定性，解决了安全苛求系统中安全功能的执行确定性问题。
安全苛求系统时间确定性实现方法

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