《電子技術(shù)應(yīng)用》
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通号集团副总施卫忠:列车信号系统尚待完善

2011-10-01
作者:Sina
來(lái)源:Sina
關(guān)鍵詞: 列车信号系统 地铁

  作者: 綜合新華社、央視等報(bào)道 整理:南方周末記者 呂明合 趙一海 實(shí)習(xí)生 沈念祖

  號(hào)稱“全球最先進(jìn)列車(chē)信號(hào)系統(tǒng)”的CBTC系統(tǒng)近年來(lái)事故頻發(fā),這次終于在上海釀成了大禍。

  號(hào)稱“全球最先進(jìn)列車(chē)信號(hào)系統(tǒng)”的CBTC系統(tǒng)(基于通信的列車(chē)控制系統(tǒng)),正處于前所未有的信任危機(jī)中。

  9月27日下午14時(shí)10分,上海地鐵10號(hào)線發(fā)生系統(tǒng)故障,不得不啟動(dòng)人工調(diào)度模式。然而,41分鐘后悲劇發(fā)生:在豫園站往老西門(mén)站的下行隧道中,兩列地鐵列車(chē)追尾相撞。當(dāng)天晚上,271人被送至醫(yī)院治療。

  “今天是上海地鐵有史以來(lái)最黯淡的一天。”申通集團(tuán)(微博)在官方微博承認(rèn)。

  黯淡或許將延至整個(gè)地鐵建設(shè)進(jìn)程。在22個(gè)準(zhǔn)備新建地鐵的城市中,CBTC系統(tǒng)正成為他們的優(yōu)先選擇。

  但事故發(fā)生后,人們驀然發(fā)現(xiàn),除了“723”甬溫線動(dòng)車(chē)事故,在早已安裝CBTC系統(tǒng)、已建成運(yùn)轉(zhuǎn)的京、滬、廣、深等地,地鐵系統(tǒng)故障頻頻早非新聞。

  驚心之旅

  9月27日下午,26歲的宮清從南京東站上車(chē)后就一直覺(jué)得忐忑不安。“一上車(chē),就等了20分鐘。列車(chē)啟動(dòng)進(jìn)入豫園站臺(tái)后,又是長(zhǎng)時(shí)間的停車(chē)。”

  列車(chē)再度啟動(dòng)已是10多分鐘后,接下來(lái)的一切毫無(wú)征兆。在拐過(guò)一個(gè)九十度的彎道后,列車(chē)突然啟動(dòng)了緊急剎車(chē)。

  “感覺(jué)前面撞到了什么,大家一下被甩了出去。”宮清說(shuō),列車(chē)車(chē)廂連接處的鋼板已嚴(yán)重變形、扭曲,上方也出現(xiàn)了凹陷。

  現(xiàn)場(chǎng)頓時(shí)亂成一片,10多分鐘后,人們才得知,編號(hào)1005的這輛列車(chē)剛剛撞上了前方滯留在隧道中的另一列地鐵。

  此時(shí)已是下午14點(diǎn)51分。位于前方列車(chē)倒數(shù)第二節(jié)車(chē)廂的李媛回憶說(shuō),在此之前,這輛編號(hào)1016的列車(chē)已在漆黑的隧道里駐停了將近一個(gè)小時(shí)。“廣播里只是說(shuō)列車(chē)因故臨時(shí)停車(chē),但是始終沒(méi)有提醒人們握緊扶手。”

  一聲劇響過(guò)后,這位廣州女孩目睹了最后一節(jié)車(chē)廂與自己所在的車(chē)廂成了歪斜的折角。

  扶手根本無(wú)法拉住。“我當(dāng)時(shí)握著倒數(shù)第三號(hào)車(chē)廂中部的扶手,一個(gè)踉蹌之后,眼鏡就已飛到了兩米外。”一名陳姓乘客說(shuō)。

  長(zhǎng)時(shí)間的停車(chē)、過(guò)后是兩車(chē)追尾--幾乎和7.23事故完全相同的肇事方式,令心有余悸的乘客不由想起那個(gè)恐怖的夜晚。

  恐懼隨著刺鼻的黑煙從車(chē)尾迅速向車(chē)頭彌漫開(kāi)來(lái)。更多的人撲倒后,索性坐在地上不再爬起。他們緊緊抓住車(chē)廂的鐵制欄桿,害怕再來(lái)一次更大的災(zāi)難。有女孩甚至開(kāi)始嚎哭著給自己的家長(zhǎng)打電話告別,“臉上的妝因?yàn)椴粩嗟魷I而花掉大半”?;靵y中,被甩出的多部高檔手機(jī)散落一地,但已無(wú)人理會(huì)。

  “直到許久后,才有列車(chē)員過(guò)來(lái)打開(kāi)車(chē)廂尾部的緊急通道。”宮清說(shuō),1005車(chē)上的乘客在陰濕黑暗的隧道中借著微光往回走,一直走回了出發(fā)的豫園站站臺(tái)。

  行路未遠(yuǎn),宮清回頭望去,拐彎處已無(wú)法看見(jiàn)列車(chē)的蹤影。

  責(zé)任或在調(diào)度?

  事故發(fā)生時(shí),10號(hào)線正處于人工調(diào)度狀態(tài)。申通集團(tuán)的官方微博承認(rèn),當(dāng)天14點(diǎn)10分,由于10號(hào)線新天地站發(fā)生“設(shè)備故障”,交通大學(xué)至南京東路上下行不得不“采用電話閉塞方式,列車(chē)限速運(yùn)行。”

  所謂閉塞,是軌道交通系統(tǒng)為防止列車(chē)對(duì)撞或追尾采取的安全保障措施。由于鐵路車(chē)輛的制動(dòng)距離較汽車(chē)為長(zhǎng),遭遇危險(xiǎn)很難及時(shí)停車(chē),軌道交通往往將此分為一個(gè)個(gè)區(qū)塊(閉塞區(qū)間),同一區(qū)間內(nèi)禁止駛?cè)雰闪幸陨狭熊?chē)。而電話閉塞,則是指當(dāng)基本閉塞設(shè)備發(fā)生故障不能使用時(shí),列車(chē)調(diào)度員采用電話發(fā)布命令的代用閉塞法。

  “既然改成了電話閉塞的人工調(diào)度,怎么還會(huì)出現(xiàn)事故?這恐怕是管理、運(yùn)行的組織操作上出現(xiàn)了問(wèn)題。”國(guó)家發(fā)改委綜合運(yùn)輸研究所研究員董焰分析說(shuō),人工調(diào)度下發(fā)生追尾事故,他覺(jué)得匪夷所思。

  “啟動(dòng)人工調(diào)度還出事,這肯定是人為的責(zé)任事故。”中國(guó)工程院院士王夢(mèng)恕說(shuō),在自動(dòng)信號(hào)系統(tǒng)發(fā)生故障后,至少還有人工調(diào)度和駕駛司機(jī)兩道程序能把住最后的安全關(guān)。

  “閉塞是列車(chē)安全運(yùn)行的基本要求。在啟動(dòng)人工調(diào)度模式后,兩車(chē)在同一閉塞區(qū)間相出現(xiàn)令人無(wú)法理解。”多位業(yè)內(nèi)人士說(shuō),“按照原有預(yù)案推測(cè),如果后車(chē)得到了故障信息,調(diào)度人員肯定已告知后車(chē)慢速目視前行,司機(jī)會(huì)根據(jù)調(diào)度指令轉(zhuǎn)入10公里慢速運(yùn)行。”

  “如果列車(chē)調(diào)度電話不通,也有預(yù)備方案。”知情者分析說(shuō),此時(shí)應(yīng)由該區(qū)間兩端站的車(chē)站值班員確認(rèn)區(qū)間空閑后,直接以電話記錄辦理,以發(fā)放路票方式進(jìn)行。

  即使人工調(diào)度全部失靈,也并不必然導(dǎo)致事故發(fā)生。王夢(mèng)恕說(shuō),如果在慢速行駛狀態(tài)下,司機(jī)一般也能通過(guò)瞭望前方,能在距前車(chē)100米左右外及時(shí)剎車(chē)。

  事實(shí)上,隧道彎道多,彎道處缺乏必要的觀察鏡,且隧道內(nèi)過(guò)于昏暗,已成為曾經(jīng)考察過(guò)此條線路隧道的多位專業(yè)人士的共識(shí)。

  事故發(fā)生地正是豫園到老西門(mén)線上最大的彎角處。這個(gè)接近九十度的直角下坡彎道形成的視覺(jué)盲角,或許是壓倒駱駝的最后一根稻草。

  “事故調(diào)查仍在進(jìn)行之中,但傾向于司機(jī)和調(diào)度負(fù)有責(zé)任,信號(hào)系統(tǒng)故障可能僅是誘因。”對(duì)于上述推測(cè),上海申通地鐵集團(tuán)內(nèi)部人士說(shuō)。

  “這或許跟電話閉塞方式的技術(shù)不熟練也有關(guān)系。”西南交通大學(xué)一名要求匿名的學(xué)者說(shuō),由于地鐵發(fā)展近年來(lái)越來(lái)越依賴自動(dòng)信號(hào)系統(tǒng),許多年輕員工對(duì)電話閉塞的傳統(tǒng)方法并不熟悉。一旦出現(xiàn)故障,應(yīng)對(duì)失措在所難免。“我們可能是過(guò)于依賴機(jī)器了”。

  并不完美的CBTC

  信賴技術(shù)本無(wú)可厚非。知情者說(shuō),此次發(fā)生故障的10號(hào)線采用的是國(guó)際業(yè)界近年來(lái)大力氣投入研發(fā)的CBTC(基于通信的列車(chē)自動(dòng)控制系統(tǒng))技術(shù)。

  相比于固定閉塞理論設(shè)計(jì)上的100至105秒、準(zhǔn)移動(dòng)閉塞的85至90秒,這種移動(dòng)閉塞系統(tǒng)的列車(chē)行車(chē)間隔僅為80秒。

  “上海軌交10號(hào)線的最短行車(chē)間隔將可在這套系統(tǒng)的幫助下縮至90秒。”自稱其技術(shù)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的系統(tǒng)的卡斯柯公司,一直炫耀的是其“無(wú)人駕駛”的智能控制技術(shù),“智能列車(chē)監(jiān)控系統(tǒng)就是指揮10號(hào)線無(wú)人駕駛的隱形司機(jī)”。

  “毫無(wú)疑問(wèn),移動(dòng)閉塞的CBTC系統(tǒng)將是今后發(fā)展方向,必漸成為城市軌道交通信號(hào)控制系統(tǒng)的主流。”知情者說(shuō),在中國(guó)地鐵大躍進(jìn)的大潮中,許多地方的主政官員在追求效率的宣傳誘惑下,競(jìng)相采用尚待完善的CBTC系統(tǒng)。

  按照設(shè)定的目標(biāo),2012年1月1日起,“這條線路將實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛,甚至連駕駛室都可以取消。”上海地鐵業(yè)內(nèi)人士稱,幸運(yùn)的是,或許是出于系統(tǒng)調(diào)試階段的擔(dān)心,申通一直在10號(hào)線上配備了司機(jī),出事之前,“無(wú)人駕駛”的構(gòu)想尚未實(shí)現(xiàn)。

  “我們總是希望國(guó)產(chǎn)化,但有的設(shè)備上恐怕還是有些缺陷,不是太過(guò)硬。”董焰說(shuō),比起事故責(zé)任,他更關(guān)注的系統(tǒng)缺陷,“修地鐵的城市越來(lái)越多,要出這問(wèn)題真要命。”

  測(cè)試時(shí)間不足或許是問(wèn)題產(chǎn)生的關(guān)鍵。知情者稱,以國(guó)外的做法來(lái)說(shuō),新建成的地鐵在投入使用前的調(diào)試需要9個(gè)月至1年的時(shí)間,然而,國(guó)內(nèi)很多地鐵常常調(diào)試了1個(gè)月就匆匆運(yùn)營(yíng)。

  上海10號(hào)線正是趕工期的典型。知情者稱,由于前期土建進(jìn)度導(dǎo)致的近8個(gè)月延誤,信號(hào)系統(tǒng)有效調(diào)試時(shí)間不斷被壓縮。

  “按常理,調(diào)試階段應(yīng)該是空車(chē)裝沙袋運(yùn)行,但10號(hào)線甚至以實(shí)際的運(yùn)載來(lái)代替實(shí)驗(yàn)。”知情者說(shuō)。

  為了縮短工期,當(dāng)時(shí)卡斯柯公司設(shè)備部副部長(zhǎng)李新文竟然想出了一套“創(chuàng)造性”的調(diào)試計(jì)劃:封閉所有上下行線路,以2輛列車(chē),4組調(diào)試人員,24小時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),以保證信號(hào)調(diào)試時(shí)間。

  事實(shí)上,即使是廠商也不得不承認(rèn),卡斯柯的中方母公司中國(guó)通號(hào)集團(tuán)副總經(jīng)理施衛(wèi)忠此前曾撰文承認(rèn),CBTC系統(tǒng)的技術(shù)成熟度、運(yùn)行效率、維護(hù)應(yīng)用、工程造價(jià),均有諸多不盡如人意之處。

  CBTC技術(shù)目前為幾家國(guó)際巨頭壟斷,主要集中在阿爾卡特、龐巴迪、西門(mén)子、阿爾斯通等幾家公司。目前環(huán)線CBTC技術(shù)最成熟的是阿爾卡特,無(wú)線CBTC技術(shù)最成熟的是龐巴迪。

  施衛(wèi)忠在文中稱,多家公司都稱擁有無(wú)線CBTC技術(shù),但實(shí)際上并不成熟。“一家跨國(guó)公司曾在中國(guó)市場(chǎng)獲得3條線路的CBTC項(xiàng)目,但調(diào)試中曾出現(xiàn)的丟車(chē)問(wèn)題、線性電機(jī)與信號(hào)系統(tǒng)的干擾問(wèn)題、以及自由空間無(wú)線傳輸存在的干擾問(wèn)題尚在解決之中。”

  知情者稱,國(guó)內(nèi)的研發(fā)工作更為遜色,許多公司尚還停留在理論探討階段。“卡斯柯雖稱自主研發(fā),但其許多地方,均引用借鑒的是其法國(guó)母公司阿爾斯通的技術(shù)。”

  中國(guó)已建成地鐵的城市中,最常發(fā)生的同樣是“信號(hào)設(shè)備故障”停車(chē)事故。僅在今年上半年,北京、上海、廣州、深圳這四大一線城市就有6起因?yàn)樾盘?hào)設(shè)備故障引起的地鐵事故。

  2011年7月28日,上海地鐵10號(hào)線就曾發(fā)生“開(kāi)錯(cuò)方向”的事故。“堅(jiān)決不能再發(fā)生第二次。”申通集團(tuán)董事長(zhǎng)俞光耀說(shuō)。但兩個(gè)月后,承諾變成了更大的事故。

  對(duì)于這些因系統(tǒng)更新導(dǎo)致的頻發(fā)故障,CBTC專家、北京交通大學(xué)軌道交通控制與安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任唐濤承認(rèn)尚無(wú)徹底解決方案:“只能從技術(shù)上盡最大努力避免出現(xiàn)故障,但這是難以完全做到的。”

  施衛(wèi)忠承認(rèn),由于移動(dòng)閉塞(CBTC)系統(tǒng)尚處發(fā)展初期,選用該系統(tǒng)的地鐵輕軌公司為保險(xiǎn)起見(jiàn),往往會(huì)增加后備模式。而后備模式的配備使造價(jià)遞升,增加了大量成本。

  “地鐵線路預(yù)留CBTC系統(tǒng)并無(wú)問(wèn)題,但現(xiàn)在一窩蜂全部上馬,恐有大躍進(jìn)的嫌疑。”一位要求匿名的專家稱。

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