Page 99 - 无线通信技术发展与研究

第三章 城市轨道交通中无线通信技术的具体应用

点。传统施工管理由于采用的中心数据库方式在数据共享方面难度大，不同建设
方之间数据库不共享且安全性差，因此在施工过程中，业主无法精准跟踪且存在
许多问题，如违约转包、资金挪用、安全质量隐患等，从而严重影响项目的质量、

进度等。区块链技术在共享数据的同时增强了信息的安全性。该技术将带来城市
轨道交通工程项目管理的变革，可以共享不同建设方、不同部门、不同层级的数
据，共享工程项目中的文件资料、设备和材料信息、人员信息，实现不同部门、
不同项目的数据可信共享，从而提高各方的协同效率并实现项目全过程透明管理，

有效控制项目的成本和质量。
（三）数据共享管理
城市轨道交通运营中每天都会产生大量的数据，如列车运行数据、客流量数

据等，这些数据分散存储在各自不同的部门，各部门分别采用数据保护措施并制
定复杂的数据访问策略，因数据隐私而产生的壁垒导致难以实现数据交流共享。
城市轨道交通中传统的数据共享是建立一个集中的信息存储交流平台，将各部门
的信息进行整合存储。出于对数据隐私保护的需要，系统为所有的用户提供匿名
保护和数据加密，这成倍地增加了共享成本和难度，制约了城市轨道交通信息化

的发展。区块链具有开放性、匿名性和不可篡改性的特征使其适用于城市轨道交
通领域的数据共享管理，并提高了数据管理的效率和质量。基于区块链的城市轨
道交通数据共享结构可以实现列车行驶数据共享、客流量共享、主机及通信系统

运行日志共享等场景。区块链分布式账本具有的特性可增强城市轨道交通数据共
享中的安全性和隐私性。
（四）密钥管理
密钥管理维持系统中各实体之间的密钥关系，以抗击各种可能的威胁。目前，
城市轨道交通基于通信的列车控制（CBTC）中采用无线局域网（WLAN）或地

铁长期演进（LTE-M）无线通信技术传输控制信息。其中无线通信是 CBTC 系统
最大的信息安全弱点，且为实现城市轨道交通互联互通，LTE-M 系统也需要互
联互通，这更增加了信息泄露的隐患。为保证 CBTC 系统信息安全，车地无线通

信必须进行加密和认证。目前 CBTC 系统无线通信均采用集中式密钥管理，存在
单点故障与安全性差的问题。区块链技术的分布式特征使其适合用于 CBTC 系统
实现分布式密钥管理，这样在提高 CBTC 系统信息安全的同时能够克服集中式密
钥管理的单点故障问题，从而提高系统的可靠性。另外，乘客信息系统（PIS）

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