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

近年來，世界各地地鐵信號系統故障不時出現。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測評北京市工程實驗室工控專家陳淥萍、陳曦對頻頻出現的城市地鐵信號系統原因進行了分析。

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（CBTC），是一種基于無線通信技術的列車自動控制系統。據陳淥萍介紹，基于中國軟件評測中心多年來對工業控制系統的研究，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系統發展很快，在信號不斷升級和調試的過程中會不穩定，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)列車車載信號發生故障，全程造成延誤。

問題4

配套系統運行不穩定

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同時運行的問題，數據接口的串聯和銜接容易造成不穩定，或引發信號系統故障。如2012年5月31日，因信號系統電源運行不穩定，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，當自動系統出現信號故障時，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間內全部列車位置的情況下，違規發布電話調度命令；接車站值班員在未嚴格確認區間線路是否空閑的情況下，違規同意發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，以保障運力。但是，一旦某列車出現故障，由于安全設計原則，將會導致后續列車出現連鎖性的保護性動作，造成大面積的延誤。

如何保障信號系統安全運行

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

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

措施1

應組織產學研用各部門建立圈子，針對核心系統的故障發生幾率，建立合理規劃、精細設計、嚴謹開發、嚴格評價、專業運維的要求和規則，在系統建設和運維方面將核心系統間的影響規避到最小。

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，在規劃、設計、開發、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現地鐵系統如代碼缺陷、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要求的測評標準和準則，建立安全可靠保障專業力量和機制，通過對于地鐵系統進行功能、協議、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生。