CN106534321B - 基于wifi安全验证模式的列车行车数据自动下载方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于WIFI安全验证模式的列车行车数据自动下载方法，包括：当列车入库时，列车中的车载系统经过安全认证接入WiFi网络，并开启FTP服务器；数据管理服务器，时刻监听指定的通信端口，当该通信端口接收到车载系统利用UDP组织自定义的报文格式发送的FTP服务器开启成功信令后，发送FTP连接请求给所述车载系统，并接收到返回的连接成功消息后，从所述车载系统中下载列车行车数据。本发明公开的方法，极大的提高了列车行车数据传输的安全性，同时，还保证了数据的准确性和下载快速性而且降低了不必要的人力物力成本。

Description

基于WIFI安全验证模式的列车行车数据自动下载方法

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种基于WIFI安全验证模式的列车行车数据自动下载方法。

背景技术

随着城市轨道交通的迅速发展，运行列车的数量急剧增加，列车的行车数据下载工作也越发的繁重。运行列车的行车数据记录着运营列车的运行状态，行车信号，设备故障，以及控车信息，是车载系统预测故障和诊断的重要数据，线路运行环境的监控来源，维修指导和调度决策的指导依据。保存运行列车的行车数据有着必要而重大的意义。

目前国内外的城市轨道交通运行列车行车数据下载管理主要有2种方案：

方案一：网口登录和人工归档

该方案目前在国内部分城市轨道交通领域应用。采用移动终端通过既有网线连接到列控系统的外接网口，利用Telnet登录系统，进行指定数据拷贝到本地终端。一般在列车停入车辆段后，人工上车进行数据下载归档。

然而，该方案中系统采用网口登录，用户可访问控制系统，具有较大的安全隐患。由于数据下载工作人员的非专业性和移动终端的不可控性，较大程度的增加了列车载系统的安全风险。工作人员的专业知识水平可能不能完全理解网口登录系统后的操作对象和操作结果，操作命令的错误可能导致系统控制程序的停止和崩溃，造成不可预估的影响。移动终端的不可控性也可能引发移动终端的恶意软件攻击行车系统的安全问题。

方案二：USB接口下载和人工归档

该方案目前在国内外城市轨道交通领域应用普遍。采用U盘制作USB自启程序，与车载系统进行信令交互，触发列车载系统的数据下载进程，将行车数据下载到连接到系统的U盘。一般是在列车停入车辆段后，人工制作U盘，上车进行数据采集。数据归档采用人工定制的规则进行归档。

然而，该方案采用U盘的方式，将U盘按照列控系统供应商提供的定制软件制作USB自启动程序与车载系统进行信令交互。制作之前通常会将U盘进行格式化，排除了恶意软件的攻击问题。但是，繁琐的下载过程和越来越多的车辆，少量U盘势必增加了数据下载的时间和工作的强度，多U盘又将产生U盘对应混乱的风险，增加了数据归档的难度。

此外，这两种方案都是由人工进行下载分析存储和管理的存在下载时间长、人员劳动强度高、延长列车供电等缺点；并且，可靠性都取决于工作人员的工作素质和管理的强度，具有一定的数据遗失风险。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于WIFI安全验证模式的列车行车数据自动下载方法，极大的提高了列车行车数据传输的安全性，同时，还保证了数据的准确性和下载快速性而且降低了不必要的人力物力成本。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于WIFI安全验证模式的列车行车数据自动下载方法，包括：

当列车入库时，列车中的车载系统经过安全认证接入WiFi网络，并开启FTP服务器；

数据管理服务器，时刻监听指定的通信端口，当该通信端口接收到车载系统利用UDP组织自定义的报文格式发送的FTP服务器开启成功信令后，发送FTP连接请求给所述车载系统，并接收到返回的连接成功消息后，从所述车载系统中下载列车行车数据。

所述当列车入库时，列车中的车载系统经过安全认证接入WiFi网络，并开启FTP服务器包括：

当列车入库时，列车中的车载系统由入库命令触发WiFi连接请求；

无线AP接收到WiFi连接请求后进行安全认证，安全认证通过后，根据列车车载系统的MAC地址，分配预先指定的IP地址，并返回请求确认消息给车载系统；

车载系统接收到请求确认消息后接入WiFi网络，并开启FTP服务器。

若WiFi连接请求未通过，则重新发起WiFi连接请求，并在连续请求未通过N次后，所述车载系统判定WiFi连接失败，触发蜂鸣器告警。

数据管理服务器发送FTP连接请求给所述车载系统包括：

所述数据管理服务器从FTP服务器开启成功信令中获取车载系统的IP地址，再创建FTP客户端，并发送FTP连接请求给所述车载系统。

数据管理服务器从所述车载系统中下载列车行车数据包括：

所述数据管理服务器向车载系统发送文件传输请求，并接收所述车载系统传输的列车行车数据，当数据接收完毕后，利用UDP返回下载完成消息给所述车载系统。

当列车行车数据下载完毕后，所述数据管理服务器转存列车行车数据并关闭FTP客户端；同时，所述车载系统关闭FTP服务器，并断开WiFi连接。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，该方案改变以往的人工数据管理模式，实现了自动化管理；一方面，传统的人工归档数据下载必须上车，并连接设备，流程环节过多，出错几率高，数据的下载不及时，车辆到库时间短则无法进行数据的下载，容易造成数据的遗失；采用本方案后，无需人工干预，即可自动实现行车数据的下载，设备节点的减小降低了出错的几率，保障了数据管理的完备性；同时，自动下载可在列车进入无线AP覆盖范围后即可开始下载，提高了数据获取的快速性和实时性；另一方面，自动化归档相较于传统的人工归档，可极大的减少工作量并提高工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的基于WIFI安全验证模式的列车行车数据自动下载方法的应用场景示意图；

图2为本发明实施例提供基于WIFI安全验证模式的列车行车数据自动下载方法的流程图；

图3为本发明实施例提供列车接入WiFi异常时的处理流程图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

目前在国内外城市轨道交通领域，行车数据下载和管理没有形成有效的系统。普遍采用人工来进行数据的下载和归档。面对大型车辆段，数据的下载需要的人工成本过高，并且延长了列车供电时间造成不必要的浪费，更重要的是，数据的下载过程增加了对车载系统的安全隐患。在此基础上，本发明实施例提供一种基于WIFI安全验证模式的列车行车数据自动下载方法，入库的列车采用WIFI安全验证模式进行自动接入，经由FTP进行数据的自动下载和归档，并上传至中心服务器，完全脱离人工，自动进行数据下载和存储。

该方法的应用场景如图1所示，WiFi网络采用无线AP方式布设，实现列车和数据管理服务器的互联互通；FTP作为传输协议，实现文件传送服务。为了实现安全的网络传输，无线AP的路由器禁用SSID广播，防止附近其它网络用户搜索并连接该SSID。同时，将WIFI网络采用WPA2加密模式进行安全性认证。当列车连接到无线AP布设的WIFI网络，数据管理服务器则通过FTP文件传输协议进行行车数据下载并归档。在该方案中，车载系统开发有和数据管理服务器相对应的的UDP和FTP传输的实现模块，采用事件触发方式进行相应功能的开启，不会对既有的列车运行控制系统产生任何的负担。在UDP通信中可采用自定义报文数据格式进行信令交互，极大的降低了网络安全风险。在正常运行期间完全不需要人工干预，可自动根据列车入库进行行车数据下载和归档。数据管理服务器配备可视化操作界面，提供人工查看和管理行车数据功能，实现管理的多样化。

为了网络连接的安全认证和可操作性，整个网络中数据管理服务器需要固定IP地址，列车入库接入无线AP后，采用UDP发起数据传输流程。

如图2所示，为基于WIFI安全验证模式的列车行车数据自动下载方法的流程图，其主要包括：

当列车入库时，列车中的车载系统经过安全认证接入WiFi网络，并开启FTP服务器；

数据管理服务器，时刻监听指定的通信端口，当该通信端口接收到车载系统利用UDP组织自定义的报文格式发送的FTP服务器开启成功信令后，发送FTP连接请求给所述车载系统，并接收到返回的连接成功消息后，从所述车载系统中下载列车行车数据。

本发明实施例中，所述当列车入库时，列车中的车载系统经过安全认证接入WiFi网络，并开启FTP服务器包括：

当列车入库时，列车中的车载系统由入库命令触发WiFi连接请求；

无线AP接收到WiFi连接请求后进行安全认证，安全认证通过后，动态的为列车分配IP地址(此为预先规划，WIFI能够根据历接入设备的MAC地址指定分配的IP)，并返回请求确认消息给车载系统；

车载系统接收到请求确认消息后接入WiFi网络，并开启FTP服务器。

本发明实施例中，数据管理服务器发送FTP连接请求给所述车载系统包括：

所述数据管理服务器从FTP服务器开启成功信令中获取车载系统的IP地址，再创建FTP客户端，并发送FTP连接请求给所述车载系统。

本发明实施例中，数据管理服务器从所述车载系统中下载列车行车数据包括：

所述数据管理服务器向车载系统发送文件传输请求，并接收所述车载系统传输的列车行车数据，当数据接收完毕后，利用UDP返回下载完成消息给所述车载系统。

当列车行车数据下载完毕后，所述数据管理服务器转存列车行车数据并关闭FTP客户端；同时，所述车载系统关闭FTP服务器，并断开WiFi连接；至此，列车行车数据下载流程结束。

另一方面，由于网络连接的风险，不可避免的产生连接失败的情况。如图3所示，若WiFi连接请求未通过，则重新发起WiFi连接请求，并在连续请求未通过N次(例如，3次)后，所述车载系统判定WiFi连接失败，触发蜂鸣器告警。

本发明实施例提供的上述方案，改变以往的人工数据管理模式，实现了自动化管理；一方面，传统的人工归档数据下载必须上车，并连接设备，流程环节过多，出错几率高，数据的下载不及时，车辆到库时间短则无法进行数据的下载，容易造成数据的遗失；采用本方案后，无需人工干预，即可自动实现行车数据的下载，设备节点少的特点保证了出错几率小的特点，保障了数据管理的完备性；同时，自动下载可在列车进入无线AP覆盖范围后即可开始下载，提高了数据获取的快速性和实时性；另一方面，自动化归档相较于传统的人工归档，可极大的减少工作量并提高工作效率。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例可以通过软件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，上述实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种基于WIFI安全验证模式的列车行车数据自动下载方法，其特征在于，包括：

当列车入库时，列车中的车载系统经过安全认证接入WiFi网络，并开启FTP服务器；

数据管理服务器，时刻监听指定的通信端口，当该通信端口接收到车载系统利用UDP组织自定义的报文格式发送的FTP服务器开启成功信令后，发送FTP连接请求给所述车载系统，并接收到返回的连接成功消息后，从所述车载系统中下载列车行车数据；

所述当列车入库时，列车中的车载系统经过安全认证接入WiFi网络，并开启FTP服务器包括：

当列车入库时，列车中的车载系统由入库命令触发WiFi连接请求；

无线AP接收到WiFi连接请求后进行安全认证，安全认证通过后，根据列车车载系统的MAC地址，分配预先指定的IP地址，并返回请求确认消息给车载系统；

车载系统接收到请求确认消息后接入WiFi网络，并开启FTP服务器。

2.根据权利要求1所述的一种基于WIFI安全验证模式的列车行车数据自动下载方法，其特征在于，

若WiFi连接请求未通过，则重新发起WiFi连接请求，并在连续请求未通过N次后，所述车载系统判定WiFi连接失败，触发蜂鸣器告警。

3.根据权利要求1所述的一种基于WIFI安全验证模式的列车行车数据自动下载方法，其特征在于，数据管理服务器发送FTP连接请求给所述车载系统包括：

所述数据管理服务器从FTP服务器开启成功信令中获取车载系统的IP地址，再创建FTP客户端，并发送FTP连接请求给所述车载系统。

4.根据权利要求1所述的一种基于WIFI安全验证模式的列车行车数据自动下载方法，其特征在于，数据管理服务器从所述车载系统中下载列车行车数据包括：

所述数据管理服务器向车载系统发送文件传输请求，并接收所述车载系统传输的列车行车数据，当数据接收完毕后，利用UDP返回下载完成消息给所述车载系统。

5.根据权利要求1所述的一种基于WIFI安全验证模式的列车行车数据自动下载方法，其特征在于，当列车行车数据下载完毕后，所述数据管理服务器转存列车行车数据并关闭FTP客户端；同时，所述车载系统关闭FTP服务器，并断开WiFi连接。