青藏線ITCS車載日志自動下載系統的研究

莫雪婷

（青藏鐵路公司西寧電務段，西寧 810007）

青藏線ITCS系統是基于GSM-R無線傳輸的列車控制系統，車載設備主要由車載計算機（OBC）和通信管理單元（CMU）組成，列車出庫到入庫間車載設備的運行、司機操作及網絡狀態等所有日志信息均由車載計算機內的HCPU和LPU來存儲。機車入庫后，日志下載人員使用筆記本電腦，通過網線連接至OBC的HCPU和LPU控制板。OBC作為FTP服務器，筆記本作為FTP客戶端，下載日志。這種方法容易造成車載計算機遭受病毒侵害以及硬件接口損壞。針對該問題，本文主要對ITCS系統車載日志自動下載進行研究。

1 車載日志自動下載功能流程

機車駛入機務段無線局域網（WiFi）覆蓋范圍后，車載無線終端通過密鑰交互自動與軌旁AP相連，如圖1所示。通過發車測試觸發HCPU、LPU與日志服務器，如圖2所示。通過文件傳輸協議（FTP）建立連接（密碼認證），建鏈成功后自動上傳OBC設備內部CF存儲卡內的日志到地面服務器。

2 車載日志自動下載網絡

車載無線終端安裝在機車內部，天線安裝在機車頂部。由于每臺機車的HCPU和LPU以太網口使用相同的IP地址，為了不造成地址沖突，需要車載無線終端支持地址翻譯功能，將內外網地址轉換。

無線網絡的安全采用WPA2結合高級加密算法（AES）對數據流進行加密，同時在軌旁AP上配置訪問列表，只有已知的車載終端可以連接。無線終端配置固定IP地址，減少自動分配IP地址造成的風險，無線側所有網絡設備均無法訪問現有ITCS網絡。

3 車載日志自動下載業務

HCPU和LPU將在日志的命名中增加一位表示機車號，以防止日志服務器上的文件沖突，HCPU內定義唯一的日志服務器地址以及FTP用戶名密碼。

OBC與日志服務器間采用FTP傳輸數據，OBC作為FTP客戶端，日志服務器作為FTP服務器。客戶端連接至日志服務器需經過密碼認證。

青藏線不同的機車OBC內存儲的日志大小不同，貨車速度較慢，格爾木至拉薩單趟運行所儲存的日志最大為32 MB，而客車為26 MB，如表1所示。而自動日志下載系統中，車載與軌旁傳輸日志速度是文件越大速度越慢，而最大文件38 MB傳輸所需的時間為532.485 s,如表2所示。

列車到達格爾木機務整備庫，FTP建鏈成功后，HCPU和LPU將逐個上傳日志，并逐個刪除。對于單趟的機車日志可在4 min內傳送完成，如表3所示。

表1 青藏線單趟行駛的客車、貨車的HCPU、LPU的日志

表2 LPU和HCPU日志實際傳輸速度表

表3 日志傳輸所需的時間表

時間最長的是貨車HCPU日志傳輸需要3 min 38 s。

4 結束語

通過無線傳輸方式自動下載車載日志,提高了系統本身的安全性,同時降低了鐵路電務工作人員工作量，并實現日志統一存儲和分析，為今后的日志管理帶來方便。