主頁（http://www.by236.com）：工控專家解讀城市地鐵信號系統(tǒng)頻故障六大根源

近年來，世界各地地鐵信號系統(tǒng)故障不時出現(xiàn)。媒體報道，12月28日，北京地鐵進行全面調價，但此次漲價前的地鐵故障造成早高峰“全城遲到”，造成這種現(xiàn)象的原因是什么，應該如何改進？近日，中國軟件評測中心的信息物理系統(tǒng)測評北京市工程實驗室工控專家陳淥萍、陳曦對頻頻出現(xiàn)的城市地鐵信號系統(tǒng)原因進行了分析。

問題1

設計不完善

部分地鐵采用的是移動閉塞列車自動控制系統(tǒng)（CBTC），是一種基于無線通信技術的列車自動控制系統(tǒng)。據(jù)陳淥萍介紹，基于中國軟件評測中心多年來對工業(yè)控制系統(tǒng)的研究，由于網絡設計不完善導致的通信問題會直接影響正常運營秩序。另外，也要考慮通信容量余量、故障情況下設備切換等設計問題。

問題2

信號升級調試故障

而陳曦表示，CBTC系統(tǒng)發(fā)展很快，在信號不斷升級和調試的過程中會不穩(wěn)定，以致影響正常運營。如2011年7月28日，一列滿載乘客、本應開往航中路方向的上海地鐵10號線列車，反常地朝虹橋火車站方向開出，正是因為CBTC信號升級調試時，發(fā)生信息阻塞故障，致使后一列車重復使用前一列開往虹橋火車站列車的行進信號。

問題3

車載及地面設備故障

陳淥萍介紹，無論地鐵廠家采用的是通用工控平臺，還是專用硬件平臺，都會存在升級導致的兼容維護問題。另外，中繼設備配置不當，也會影響通信質量。如2014年12月4日，西安地鐵2號線10502次(由南向北)列車車載信號發(fā)生故障，全程造成延誤。

問題4

配套系統(tǒng)運行不穩(wěn)定

陳曦還表示，由于部分地鐵線路分時分段開通，存在不同時期建設的供電系統(tǒng)同時運行的問題，數(shù)據(jù)接口的串聯(lián)和銜接容易造成不穩(wěn)定，或引發(fā)信號系統(tǒng)故障。如2012年5月31日，因信號系統(tǒng)電源運行不穩(wěn)定，西安地鐵二號線兩次停車致使列車大面積晚點近40分鐘。

問題5

應急管理體系不健全

陳淥萍還表示，當自動系統(tǒng)出現(xiàn)信號故障時，需要改為人工調度，也就是電話調度，這樣就容易出現(xiàn)人為事故。如“9.27”上海地鐵10號線追尾事故，地鐵行車調度員在未準確定位故障區(qū)間內全部列車位置的情況下，違規(guī)發(fā)布電話調度命令；接車站值班員在未嚴格確認區(qū)間線路是否空閑的情況下，違規(guī)同意發(fā)車站的電話調度要求，導致地鐵10號線1005號列車與1016號列車追尾碰撞。

問題6

國內地鐵運行壓力大

陳曦還介紹，北京地鐵人流量大，需要采用列車之間追蹤間隔比較小的CBTC系統(tǒng)，以保障運力。但是，一旦某列車出現(xiàn)故障，由于安全設計原則，將會導致后續(xù)列車出現(xiàn)連鎖性的保護性動作，造成大面積的延誤。

如何保障信號系統(tǒng)安全運行

兩位專家表示，地鐵系統(tǒng)通常包含行車信號系統(tǒng)ATS（CBTC系統(tǒng)是其中一種）、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視系統(tǒng)SCADA、環(huán)境控制系統(tǒng)BAS、綜合監(jiān)控系統(tǒng)ISCS、通信系統(tǒng)、消防系統(tǒng)FAS、售檢票系統(tǒng)AFC等等系統(tǒng)，每個系統(tǒng)都采用了不同廠家的產品來實現(xiàn)相應的功能，系統(tǒng)間交互頻繁，相互影響，部分地鐵系統(tǒng)在頂層建立了綜合監(jiān)控信息共享平臺，實時采集監(jiān)控各個系統(tǒng)反饋的數(shù)據(jù)。信號系統(tǒng)是地鐵系統(tǒng)的核心，是由計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)、列車自動防護ATP、列車自動駕駛ATO、列車自動監(jiān)督ATS等子系統(tǒng)組成，具備前端感知、數(shù)據(jù)傳輸、計算處理以及控制反饋的工業(yè)控制典型特征，是關乎我國基礎設施建設的重要工業(yè)控制系統(tǒng)。

針對目前我國地鐵系統(tǒng)的分布“廣”、系統(tǒng)“雜”和日客流量“多”的客觀苛刻條件，為保障鐵路系統(tǒng)的安全可靠運行，他們建議：

措施1

應組織產學研用各部門建立圈子，針對核心系統(tǒng)的故障發(fā)生幾率，建立合理規(guī)劃、精細設計、嚴謹開發(fā)、嚴格評價、專業(yè)運維的要求和規(guī)則，在系統(tǒng)建設和運維方面將核心系統(tǒng)間的影響規(guī)避到最小。

措施2

科學有效的安全技術和測評技術是很好的輔助管理手段，要將測評工作置前置深，在規(guī)劃、設計、開發(fā)、評價、運維等階段引入質量測評和安全風險分析，通過測試與評估有效地發(fā)現(xiàn)地鐵系統(tǒng)如代碼缺陷、邏輯錯誤、電源波動、車載設備故障、控制中斷、冗余故障等逐層、跨層、共性的缺陷和風險。

措施3

建立滿足我國地鐵系統(tǒng)要求的測評標準和準則，建立安全可靠保障專業(yè)力量和機制，通過對于地鐵系統(tǒng)進行功能、協(xié)議、性能、安全的質量測評和安全風險分析，最大程度的抑制事故的發(fā)生。