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卡斯柯信号垄断帝国内幕调查
  • 2012-11-23 10:55:58
  • 类型:原创
  • 来源:电脑报
  • 报纸编辑:黄旭
  • 作者:黄旭
【电脑报在线】7.23动车追尾、上海地铁追尾、深圳地铁多次逼停,两年来,这家公司为何一再能引发“公众公共恐慌”?

        7.23动车追尾、上海地铁追尾、深圳地铁多次逼停,两年来,这家公司为何一再能引发“公众公共恐慌”?




        2011年11月7日,深圳。周欣华好不容易挤上了地铁5号线,地铁刚经过宝安中心站,在一片惊呼声中地铁突然停了下来,猝不及防之下,周欣华差点摔倒在地,心中只剩一个念头:“晕,又停了。”
        这样的惊魂一幕已多次重复发生。据不完全统计,今年7以来,深圳地铁2号线、5号线等线路发生了30多次停运。特别是进入11月以来,由于次数频繁,引发了各界对地铁安全运行问题的普遍关注。

        事故背后,人们发现深圳地铁频繁逼停与去年的7.23动车追尾、上海9.27地铁追尾事故有一个惊人的相同之处,那就是信号调度系统的供应商,均出自同一家企业——卡斯柯信号有限公司。人们开始在恐慌中质疑:这家脱胎于铁路系统内部的合资信号公司,为何两年来一再引发“公众公共恐慌”?


        名词解释:
        CBTC:基于无线通信的列车自动控制系统,特点是用无线通信实现列车和地面设备的双向通信,改变了两个地铁站台之间只能有一辆列车运行的传统,提高了发车频率。CBTC使用的双向无线通信系统种类很多,例如欧洲使用的是GSM-R系统,美国使用扩频通信,中国使用无线自由波、波导管、漏泄电缆或三种互相组合的地车信息传输方式。


        WiFi信号逼停地铁?
        “乘客随身携带移动wifi设备,将3G信号转化为wifi信号,然后供其他电子设备上网。这种上网方式在地铁车厢内密集使用,很可能干扰地铁信号。”11月16日,深圳地铁运营方发布通知称,wifi信号干扰了地铁CBTC信号系统,导致列车紧急制动,造成多次运行中断。因此关闭相关线路3G信号,以彻底排查信号系统故障。
        深圳地铁集团自行成立调查组的相关实验表明,在每节车厢携带七八个无线路由器进入,列车信号系统就会立即受到干扰。也就是说,是乘客带入地铁的WiFi路由器干扰了列车信号,“逼停”了地铁。
        不过,通信管理局对此却明确表示反对:“关闭3G数据业务信号必须严格按照国家有关规定和流程办理”,并认为深圳地铁事故原因不在wifi,而在地铁不应使用开放的2.4GHz频道。
        2.4GHz是一种短距离无线传输技术,为公众免费频道,目前广泛用于无线键鼠、路由器、蓝牙、wifi、点对点或多对多点等各类无线电台等设备。值得注意的是,2.4GHz频段属免费公用频段,不受保护。在工信部无线电管理局2002年8月发布的《关于调整2.4GHz频段发射功率限值及有关问题的通知》中,记者查询到的相关内容显示:“在该频段内的无线电台站之间产生干扰,原则上不受保护,应自行解决或协商解决。”

        据记者了解,目前地铁的主流信号系统共分为“基于模拟轨道电路的ATC系统”、“基于数字轨道电路的ATC系统”以及“基于通信的列车运行控制系统(即CBTC)”。与依赖轨道定位的前二者不同,CBTC只需要利用计算机技术,通过无线信号传输来确定列车的位置以及速度,大幅缩短列车运行间隔到90秒,即1分半的时间就能有一趟地铁开出。


        为了缩短将行车间隔,全国地铁大多采用了CBTC系统,并且主要采用2.4GHz或5.8GHz频段进行数据传输。那么,基于无线通讯移动闭塞系统列车的CBTC,有没有可能被同样频道的wifi干扰呢?

         承担重庆市部分轨道线路信号系统建设的中国铁路通信信号集团有关负责人表示,根据2.4GHz频段工作频率,该频段14个频点中仅有1频点、6频点、11频点三个频点互不干扰。来自财经网的报道称,WiFi使用1频点-6频点中任何一个,都会对地铁1频点和6频点造成干扰;而WiFi使用6频点-11频点中的任何一个频点,会对6频点和11频点造成干扰。

        深圳地铁集团内部人士撰写的《移动闭塞信号系统车地无线传输初步研究报告》一文中提到,目前深圳地铁1号线、2号线、3号线和5号线均采用CBTC,原设计方只考虑了地铁内部的抗干扰问题,但未考虑来自外部的干扰,比如路由器或蓝牙等无线设备。
        一位路由器经销商对记者表示,路由器发射功率一般为100毫瓦至300毫瓦。这种强度使得WiFi在频点争夺中处于有利位置。
        实际上,多次“出事”的深圳地铁2号线、5号线的CBTC系统都在使用2.4GHz公用频段,只有龙华线使用的是需要申请、付费的5.8GHz专用工作频段。相比公用频段,付费的专用频段更为安全。针对“省钱”质疑,地铁方面表示,申请付费的5.8Ghz并不需要多少钱,而是由于2.4Ghz的普及性,大家都认为没有必要再考虑。

        黄枪查询大量资料发现,其他城市如北京、上海、广州等,只要使用的是CBTC系统,传输频段都采用2.4GHz。而国外地铁里使用CBTC的地铁也基本实现WiFi信号全覆盖,但还没有其他国家的地铁因为wifi干扰发生过类似事件,为什么只有深圳地铁爆出WiFi干扰问题?


 

        前科累累的卡斯柯

         “起因在于采用了不受保护的技术,更关键的是其信号系统的不稳定,信号设备商应该负责任。” 深圳地铁多次逼停后,众多业内人士如此表示。
         作为列车运行的凭证,信号对提高列车通过能力、提高运能、保证行车安全有着至关重要的作用。而信号设备的主要作用是保证行车的安全和提高线路的通过能力,包括信号装置、联锁装置、闭塞装置等。
         深圳地铁对此强调称,“我们的信号系统本身并没有问题”,而信号系统提供设备商卡斯柯也称,目前不会对深圳地铁信号系统做出任何回应。
         11月19日,黄枪致电卡斯柯公司总部,接电话人士表示该公司一律不接受媒体采访。本报特约记者来到卡斯柯位于上海天目中路凯旋门大厦西侧27楼的办公地点,但大厦保安不予放行。
        公开资料显示,卡斯柯是中国铁路第一家中外合资企业。1984年,铁道部部属企业中国铁路通信信号公司(现中国铁路通信信号集团)的管理层专程赴美,访问美国通用铁路信号有限公司(GRS,现名为阿尔斯通),考察引进铁路信号系统技术事宜。1986年,铁路通号集团与GRS合资成立了卡斯柯,注册资金为1亿元,双方各自占比50%。
        “值得信赖的信息系统解决方案专家”,这是卡斯柯官方网站的介绍。其官网资料显示,卡斯柯先后通过了ISO9001以及CMM3、CMMI3级等认证,并获得了“高新技术企业”、“软件明星企业”、“外商投资先进技术企业”等荣誉称号。

         但正是这样一家获得无数荣誉称号的信号系统设备商,最近两年来一再引发“公众公共恐慌”——2011年那场悲伤的 “7•23动车追尾事故”,作为甬温线信号系统供货商之一,卡斯柯开始浮出水面。


        动车追尾事故5天后的7月28日,上海地铁10号线因信号灯故障发生开反方向的事故。上海地铁运营方确认卡斯柯是责任主体,卡斯柯对此表示将修正信号方面的缺陷,承诺不再发生类似故障。然而,此后的8月2日、8月18日,同样是10号线又发生信号故障。
        9月27日,卡斯柯信号系统再次出现问题——上海地铁10号线在实施CBTC信号升级调试时,发生两车追尾事故,导致271人受伤。上海地铁在官方微博发布称:“这是上海地铁有史以来最黯淡的一天。”
        在更早时候的2009年12月22日,同样由卡斯柯提供信号系统的上海地铁1号线,因信号系统发送了错误的速度码,发生两列车侧面冲撞事故。
观察上海地铁和深圳地铁事故,其事故原因惊人地一致:上海地铁10号线、深圳地铁2号线、5号线信号系统均采用了卡斯柯的Urbalis888网络化 CBTC列车自动控制系统,而信号升级工程的承建方也是卡斯柯。
        来自卡斯柯的官网资料介绍显示,“Urbalis888  CBTC” 是一种基于车地高速无线通信的自动列车控制系统,由该公司从母公司阿尔斯通交通运输集团引进,可以实现全线有人/无人自动驾驶,“URBALIS 888系统采用平台化管理和模块化设计,实现安全、灵活的驾驶模式和运营模式转换;选择专用双向无线扩频技术,数据传输更稳定可靠。”
        但实际上, CBTC系统在业内人士看来有众多缺陷。北京交通大学技术研究中心教授贾利民表示,“无线信道较之于有线信道,想要保证稳定,保障传输可行性要困难得多。”而中铁第四勘察设计院集团有限公司高级工程师杜平撰写的文章同样显示,CBTC系统列车定位和移动授权依赖无线信息传输,如某列车或地面某点发生无线通信中断或故障,就会失去对列车的定位,且故障处理将比原来的轨道电路系统复杂。
        此外,由于采用了2.4GHz公共频段,Urbalis888并不能从根本上规避外部越来越频繁的wifi信号干扰问题。而列车从地面的一个无线接入点切换到另一个接入点时信息传输会有中断,存在一定程度的信号数据丢包现象。
        更大问题在于,CBTC没有太多的应用经验。2004年,首条无线CBTC线路在美国拉斯维加斯投入使用。此后美国旧金山、法国巴黎等地陆续建设了一些试运行线路。截至2010年底,国外只有11条线路运用了CBTC移动闭塞系统。
        但在国内CBTC却纷纷上马,继2004年武汉轻轨1号线首次使用CBTC系统的线路后,深圳、广州、成都、南京、北京、昆明等地线路,都选择了卡斯柯的CBTC技术。

        作为2011年大运会专线,深圳地铁2号线建成时,卡斯柯亦曾骄傲地宣称,造了地铁建设历史上信号最短工期纪录。颇为讽刺的是,正是这条创造所谓信号最短工期纪录的地铁,建成1年多就因为信号问题频频停运。


 

        背景深厚的信号垄断帝国
   屡登“故障榜”的同时,卡斯柯“成绩单”相当出彩。近20年来,卡斯柯承揽了多条高铁和地铁线路的信号系统,在建地铁信号项目达28项,其中仅京沪两地就占20项。
        目前,国内所有铁路CTC系统(调度集中系统)均出自卡斯柯。在全国的18个铁路局中,该公司的列车调度指挥系统(TDCS)覆盖11个铁路局,业绩共涉及14个铁路局,而其FZK-CTC分散自律调度集中系统已应用于40条铁路线,业绩涉及7个铁路局、8条客运专线、600个以上的车站。
        回顾卡斯柯的“信号垄断”之路不难发现,尽管在2004年,铁路通信信号集团(CRSC)脱离铁道部,纳入国资委管辖序列,但与铁道部仍有千丝万缕的联系,因此卡斯柯从一开始就占据了国内轨道交通信号领域的垄断地位。
        1989年3月,卡斯柯公司董事会任命原铁道部电务局局长苗秋林为公司高级顾问,为了使上海地铁工程承包合同顺利实施,三方面签订了《卡斯柯、GRS、CRSC关于上海地铁工程合同的原则协议》。铁道部的部属企业,由此将触角延伸到了铁路系统之外。
        1994年,卡斯柯与母公司GRS一道,夺得上海地铁1号线信号系统ATC(自动列车监控系统)的合同大单。这是当时国内第一个具备列车自动驾驶(ATO)功能的固定闭塞地铁信号系统 。起初,该项目全线由美国进口引进设备,此后转用自主系统。来自卡斯柯公司自我介绍显示,仅用18个月的时间,就自主开发了有完全自主知识产权的ATS100系统,并声称这是卡斯柯地铁信号系统国产化的起点。

        不过,有不少业内人士对此表示,强调高国产化率,基于国外技术改造的“自主研发”,实际上是各技术的融合体。记者查询也发现,在2000年之前,卡斯柯并未建立自主研发团队。




        1996年,铁路通信信号总公司取得伊朗德黑兰地铁一、二号线ATC系统总集成合同,并将这两条线路的ATS(自动列车监控系统)项目合同交给卡斯柯。1997年、1998年,中国铁路两次大面积提速,为适应铁路提速,行业内企业开始各自研发工业软件产品“调度指挥信息管理系统(TDCS)”。卡斯柯也开始大步进入铁路信号系统市场,快速占领了国内大部分地铁和铁路信号系统建设。
        相关数据显示,仅2009年上半年,卡斯柯在地铁市场先后签约深圳地铁二号线、五号线,广州六号线,北京地铁亦庄线、九号线、房山线等信号系统项目,合同总额超10亿元。今年1月,在7.23动车追尾和上海地铁追尾事故后,卡斯柯仍以6亿元中标北京地铁1号线系统升级。
        那么,一个屡屡出现事故的信号系统供应商,为何能让地上的高铁、地下的地铁对其如此不舍? 
        有知情人士称,这是因为卡斯柯母公司——铁路通信信号集团掌握了国内绝大部分轨道资源,该集团有一个圈资质子公司北京全路通信信号研究设计院,该设计院承担着集团通信信号科研、勘测、设计等核心业务,聚集着一大批有权在铁路系统技术评审中发言的专家。其商业模式是在政府资金支持下,设计研究,又委托生产,然后在铁路系统内顺畅地销售产品。而卡斯柯,正是依附于该设计院的信号商之一。
        现在,对更多城市的地铁运营方来说,面对地铁逼停引来的恐慌下,纷纷撇清与卡斯柯的关系或坚称信号安全。去年地铁追尾事故方,上海申通地铁集团有限公司党委书记、董事长应名洪就表示,上海地铁站台没有WiFi热点,也没有发现乘客大规模使用wiFi设备,但“一旦有了,就会遇到同样的问题,深圳事件引发我们的重视,接下来可能会研究这个问题”。  
本文出自2012-11-26出版的《电脑报》第47期 A.新闻周刊
(网站编辑:王润武)


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