【摘 要】
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LTE-R通信系统是基于4G移动通信LTE为基础的下一代铁路无线通信系统,为促进GSM-R系统向下一代铁路通信系统LTE-R系统的平稳过渡,考虑到铁路专用通信系统对安全可靠性的高要求,有充分的必要性对LTE-R通信系统建立一套科学且操作性强的安全评估体系。目前国内外对高速铁路无线通信系统的安全性研究主要针对各种业务流程进行,而对系统整体网络结构与运营维护管理方面的安全分析研究不是很多,为从根本上提
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LTE-R通信系统是基于4G移动通信LTE为基础的下一代铁路无线通信系统,为促进GSM-R系统向下一代铁路通信系统LTE-R系统的平稳过渡,考虑到铁路专用通信系统对安全可靠性的高要求,有充分的必要性对LTE-R通信系统建立一套科学且操作性强的安全评估体系。目前国内外对高速铁路无线通信系统的安全性研究主要针对各种业务流程进行,而对系统整体网络结构与运营维护管理方面的安全分析研究不是很多,为从根本上提高铁路通信系统安全性能,及时从源头上发现系统安全问题并能预防安全事故的发生,需要建立“问题发现型”的铁路通信系统安全评估预警体系,以确保铁路运输的安全可靠。论文首先介绍了下一代铁路无线通信系统LTE-R的演进发展、系统网络结构、业务模型与技术优势,阐述了从GSM-R系统向下一代铁路通信系统LTE-R的发展已势在必行,并以铁路安全标准与安全系统工程为理论依据,对影响铁路系统安全的RAMS因素进行分析,通过对系统安全风险分析所采用的方法与常用评估模型的研究,将灰色系统理论与模糊数学理论两种评估方法相结合,构建了灰色模糊综合安全评估法;其次对系统构成风险影响的主要因素综合分析并归纳为人、设备、网络、环境与管理五大类,对系统安全性进行分析和评价,构建了基于LTE-R系统的通信风险评价指标体系;然后对涉及系统风险问题的各指标要素聘请相关领域的专家及技术工程师对其安全性进行打分,结合层次分析法和灰色模糊理论,构建了灰色模糊综合评价模型,用其对LTE-R通信系统进行安全风险评估,计算得到了具体系统风险值,并对风险评价结果的有效性进行了说明;最后根据风险控制的方法及过程提出了安全保障措施,针对LTE-R系统核心网的冗余设置及接入网组网方式提出了设计建议,运用智能铁路的基础架构构建基于智能铁路的通信网络系统,从而提升铁路系统运行安全保障能力。本文所提出的灰色模糊安全评估模型可用来对LTE-R系统的安全性进行动态评估,适用于不同环境中对系统进行安全风险评估分析,对系统优化设计提出参考建议,可以在一定程度上提升LTE-R系统的安全性,丰富了对高速铁路安全评价方法体系的构建,以提高LTE-R系统过渡初期及后期广泛应用阶段的安全管理与风险应对能力。
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