Змиев Тимофей Богданович – магистрант кафедры «Автоматика, телемеханика, связь и вычислительная техника»
283018, Донецкая Народная Республика, г. Донецк, ул. Горная, 6
Timofey A. Zmiyov, Master’s Student, Department of Automation, Remote Control, Telecommunications, and Computer Engineering
6 Gornaya St., Donetsk, 283018, Donetsk People’s Republic
Радковский Сергей Александрович – кандидат технических наук, доцент, кафедры «Автоматика, телемеханика, связь и вычислительная техника»
283018, Донецкая Народная Республика, г. Донецк, ул. Горная, 6
Sergey A. Radkovsky, Candidate of Engineering, Senior Lecturer, Department of Automation, Remote Control, Telecommunications, and Computer Engineering
6 Gornaya St., Donetsk, 283018, Donetsk People’s Republic
Трунаев Андрей Михайлович – кандидат технических наук, доцент, кафедры «Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте»
344038, г. Ростов-на-Дону, пл. Ростовского Стрелкового Полка Народного Ополчения, д. 2
Andrey M. Trunayev, Candidate of Engineering, Senior Lecturer, Department of Railway Signalling
2 Rostovskogo Strelkovogo Polka Narodnogo Opolcheniya Sq., Rostov-on-Don, 344038
В статье рассматривается проблема интеграции микропроцессорных систем железнодорожной автоматики и систем диспетчерского контроля (SCADA). Традиционные сетевые протоколы с плоской адресацией памяти порождают семантический разрыв между физическим оборудованием и абстракциями управления движением, что увеличивает алгоритмическую сложность конфигурации и снижает уровень функциональной безопасности. Целью исследования является разработка предметно-ориентированной информационной модели базовых объектов напольного оборудования (стрелочный перевод, путевая секция, светофор) на основе стандарта IEC 62541 (OPC UA). В работе предложен метод инкапсуляции логики технологических блокировок централизации непосредственно в сетевой стек протокола с использованием программных вызовов (методов) и динамического управления системным атрибутом разрешения выполнения. Теоретически обосновано, что применение механизмов наследования свойств и машинного самоописания объектов контроллером позволяет снизить алгоритмическую сложность настройки автоматизированных рабочих мест с линейно-мультипликативной размерности O(N×M) до O(N). Результаты исследования подтверждают повышение защищенности систем от логических атак и ошибок оператора. Предложенная иерархия типов данных может служить прототипом для создания унифицированной отраслевой спецификации взаимодействия систем железнодорожной автоматики.
The paper addresses the problem of integrating computer-based railway signalling systems with supervisory control and data acquisition (SCADA) systems. Conventional network protocols with flat memory addressing create a semantic gap between physical equipment and traffic control abstractions, which exponentially increases the algorithmic complexity of configuration and diminishes cyber-physical security. The aim of the study is to develop a domain-specific information model for basic trackside assets (railway switch, route section, signal) based on the IEC 62541 (OPC UA) standard. The paper proposes a method for encapsulating the fail-safe interlocking logic directly into the protocol’s network stack using software calls (methods) and dynamic management of the execution permission system attribute. It is mathematically proven that applying property inheritance and machine selfdescription mechanisms allows reducing the algorithmic complexity of operator workstation configuration from a linear-multiplicative dimension of O(N×M) to O(N). The findings confirm an improved system protection against logical attacks and operator errors. The proposed data type hierarchy can serve as a prototype for creating a single industry specification for the interaction of railway signalling systems.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.