信息技术在交通运输工程中的应用研究

信息技术在交通运输工程中的应用研究

李蕾蕾

临沂市交通运输局河东交通发展服务中心 山东 临沂 276300

摘要：新一代信息技术应用对交通网络安全提出了更高需求。交通强国建设纲要提出：“瞄准新一代信息技术、人工智能、智能制造、新材料、新能源等世界科技前沿，加强对可能引发交通产业变革的前瞻性、颠覆性技术研究”。“推动大数据、互联网、人工智能、区块链、超级计算等新技术与交通行业深度融合”。新技术对交通运输未来的影响可能是颠覆性的，新技术在加快行业数字化转型的同时，也带来了诸多安全风险。

本文探讨交通运输中的网络安全发展趋势，提出交通运输网络的安全发展建议。

关键词：计算机工程;信息技术;网络安全;网络攻击;交通运输;

1 研究背景

1.1 5G通信技术

5G在行业内加快应用带来隐性安全风险。5G网络融合了云计算、边缘计算、大数据、人工智能等技术，与政府管理部门、企业车联网、交管、公交、铁路、机场、港口、物流园区的监控、调度、管理平台协同，使智能化、数字化发展贯穿交通建设、运营、服务、监管全链条的各个环节。车联网与自动驾驶、智慧公交、智慧铁路、智慧机场、智慧港口、智慧物流是交通行业与5G技术融合最紧密的六大应用领域。目前，5G仍处于初期应用阶段，系统架构和许多关键技术尚未完全确定，5G带来的安全问题有很多不确定的因素。交通运输是5G技术应用的重点领域，未来的网络安全需要考虑海量物联网终端设备的安全、网络切片的安全问题、用户隐私保护以及应用安全等问题。

1.2 区块链技术

区块链等新技术的快速应用带来隐性安全风险。交通运输行业是人流、物流、资金流、信息流和商务流的融合。区块链技术与交通运输深度耦合，在交通基础设施、货运物流、旅客出行、行业管理服务等诸多领域都有着广阔的应用前景。国内交通运输领域区块链应用整体尚处于起步阶段，主要应用局限于商品物流溯源、物流供应链金融等少数领域，但随着区块链技术的不断成熟，区块链必然在行业内广泛应用。

区块链应用面临诸多安全风险：（1）区块链代码安全风险。区块链核心代码尤其是智能合约在逻辑设计、代码实现、编译环境、代码管理等方面存在的安全漏洞有可能引发网络攻击威胁。（2）针对区块链核心机制的双花攻击、DDo S攻击、伪随机数漏洞等攻击对区块链安全带来巨大的风险隐患。（3）区块链技术因为其不可篡改性，因此很多功能一旦被部署（例如，智能合约）是不可更改的，一旦合约有漏洞，不仅难以发现，更加难以修复。而其匿名性也使安全攻击的追踪追溯变得极为困难。

1.3 人工智能

人工智能是把双刃剑，网络安全风险动态演进。目前，在交通运输行业中，人工智能技术已经被广泛应用于许多方面，如表1所示。

人工智能是把双刃剑。随着人工智能技术的创新突破和应用场景的日益增多，其安全风险也会动态演进，将越发具有泛在化、场景化、融合化等特点，对人类生产生活、国家政治经济等方方面面产生深远安全影响。交通运输是人工智能广泛应用的领域，必须正视技术这把双刃剑，做好人工智能应用场景的网络安全风险识别和应对工作。

2 网络安全中的问题

网络攻击强度复杂度持续升级。近几年以来，全球网络攻击事件的发生率居高不下，大流量、长持续时间的DDo S攻击给企业和政府机构等造成严重影响，从行业网络安全态势分析结果可以看出，行业面临的DDoS攻击持续增长，（1）攻击造成的影响范围和幅度不断扩大。（2）网络攻击手段日趋先进智能。智能技术在网络安全领域的融合应用驱动网络攻击手段向智能化、自动化发展，各种攻击方式组合应用，攻击强度和复杂度持续升级。

交通信息基础设施逐步成为网络攻防地。随着行业数字化进程不断加快，网络基础设施已成为承载行业重要网络和系统的关键组成部分。网络基础设施一旦遭受攻击，可能导致涉及民生领域的各类交通运输关键信息基础设施停止运转、国家重要数据资源泄露、交通生产领域停工停产等严重后果。近年来，攻击者将网络基础设施作为攫取大量经济和政治利益的主要目标，频繁针对网络基础设施发起网络攻击，意图达到牵一发而动全身的破坏性效果，全球针对网络基础设施的安全事件频发，针对地铁、航空、轨道交通、智能公交等的网络安全事件已多次发生，造成了重大影响。

3 应对的措施

3.1 行业信息化发展

交通行业信息化发展趋势分析。交通强国建设纲要已经做出重要指示：“瞄准新一代信息技术、人工智能、智能制造、新材料、新能源等世界科技前沿，加强对可能引发交通产业变革的前瞻性、颠覆性技术研究”。因此，推动移动通信技术、互联网、云计算与大数据、人工智能、区块链和超级计算等最新高精尖技术与交通行业深度融合是目前刻不容缓的任务。

(1）行业信息化发展趋势一：互联连接各种要素。凭借传感器技术、自组织网络和自动控制技术的实现，所有的交通要素，其中包括道路、通道、桥梁和附属设施等交通基础设施，车辆和船舶等交通设备，以及人员和货物，可实现彼此之间的信息互联和自动控制。交通基础设施及其相关设备能够具备多维感知和智能决策、远程控制、自动导航等功能，从而完成主动预测和处理。

(2）行业信息化发展趋势二：智能交通组织。运输系统将由用户在网络上提出客货运输需求。运输系统接收到在线运输需求后，利用各种新兴技术手段对网络上的运输需求进行分析，提出运输策略，然后移交给线下运输设备和设施，完成实际的运输生产。该系统将根据用户需求提供一整套解决方案，包括票务“一票制”、多式联运、无缝衔接、连续性、运输组织全过程。

(3）行业信息化发展趋势之三：自适应出行服务。在感知、通信与数据分析处理能力不断提升的前提下，用户与系统平台的交互更加频繁和紧密，这使得交通系统更加人性化。

当前及未来一段时间，新技术与交通运输行业的融合主要体现在以下业务场景（涉公路水路交通运输）。

3.2 城市智能交通

城市交通大脑是传统智能交通系统的衍生和演变。通过构建人、车、路、环境和全景数据资源库，实现全个性化用户的纵向需求分割、数据集成和融合处理，形成“个性化触感”和“需求全景”。以系统优化、多人协作、单人智能为目标，基于深度学习的迭代更新，对交通网络进行实时智能运行和仿真，预测未来趋势，在“数字并行交通系统”的基础上，合理分配了交通系统的时空资源，实时提出正确的系统解决方案，从而实现供需适应。新型交通服务模式结合了需求响应和出行预约，建立起零拥堵、零延误、零等待的有序的交通体系架构，实现平等、多样、最佳体验的人性化交通体系。

3.3 智慧高速公路

智慧高速公路建设指南（暂行）对智慧高速公路的定义为：对通信技术、控制技术和信息技术等在公路系统中集成应用的通称，包括智能设施、智能决策、智能服务、智能管控，形成信息化、智能化、社会化的综合交通管理、运营服务和控制体系。智慧高速公路建设内容分布在车端、路端和云端，实现“感知、通信、计算”三大功能。

3.4 自动驾驶技术

自动驾驶技术已然成为整个汽车乃至交通行业最新的发展方向。《交通运输部关于促进道路交通自动驾驶技术发展和应用的指导意见》主要任务中明确“加快关键共性技术攻关。围绕融合感知、车路信息交互、高精度时空服务、智能路侧系统、智能计算平台、网络安全等自动驾驶和基础设施智能化关键技术及装备，整合各类创新资源，组织开展科研攻关。”

4 结语

本文分析了交通运输行业网络安全面临着新一代信息技术安全风险、网络攻击安全风险、供应链安全风险、数据安全与隐私保护安全风险等问题与挑战。针对复杂的网络安全风险形势，着重地对交通运输行业信息化发展趋势与网络安全发展趋势进行了分析，并建设性地提出了相关建议。

参考文献

[1] 中共中央国务院印发《交通强国建设纲要》[N].人民日报,2019-09-20(004).

[2] 交通运输区块链白皮书(2020)[M].北京:中国公路学会,2020.