深圳地铁遭WiFi逼停调查

2012年11月26日 09:16   来源:南方日报   
    急停地铁信号提供商同属一家公司

    企业申请专用频段很难实现

    取消WiFi则难保障公众使用无线通信

    11月上旬,深圳地铁2号线、5号线多次中断运行。地铁运营方称,初步断定故障为乘客便携式WiFi无线路由器干扰地铁运行信号系统所致。二者无线数据传输频段均为2.4GHz。

    有市民质疑,深圳地铁选择免审批和免付费的2.4GHz频段,导致信号容易受扰,是否太草率?深圳地铁回应称,企业申请专用频段困难,专家称,目前全国城市地铁,除去使用有线信号系统的,若使用无线信号系统,则都使用2.4GHz频段,而WiFi发展之快出乎预料,深圳的便携式WiFi发射器较其他国内大中城市的使用率更高,功率更大,也许也是受干扰的原因。

    深圳一共有三条地铁线使用无线信号系统,出事的2号线、5号线的信号供应商都属于一家公司――卡斯柯,而同样使用无线信号系统的3号线则没有出现类似事故。令人意外的是,卡斯柯是“7·23”甬温线动车事故列车和“9·27”上海地铁10号线追尾事故的信号系统供应商之一。招投标环节,地铁公司透露自身无法评定其资质;而权威机构测试信号系统亦无法把握潜在风险;使用环节上,出事线路或无新的抗干扰技术,或信号强度不够。

    急停事发后,深圳地铁加强各种抗干扰措施。专用频段申请困难,而跳频、加密则不稳定,也有建议地铁尝试建立公共WiFi或增加冗余信道。不过,专家称,无论如何,这样的干扰最多造成地铁停驶,不会导致追尾等事故的发生。

    车来车往,深圳地铁每到一站吞吐着一拨拨人流。

    就像身处在过去30年里世界上发展最快的现代都市中一样,速度也是深圳地铁最引以为傲的标签。

    目前,它有178公里运营里程。而到2015年,它的总里程数将达720公里,将其一一连接,可以从深圳坐到长沙。

    它也承载诸多有关创新的美名。多项地铁新技术和新纪录在其身上首次实现。

    然而,这种都市交通工具的安全性却一直疑云缠身,最近惹事的是无形的WiFi,来源于行色各异的乘客人流之中。

    今年11月1日、5日和7日,深圳地铁2号线与5号线在行驶过程中多次中断运行。这一系列急停事件,让公众聚焦国内地铁技术创新中的安全风险。目前,国内多个城市地铁线路使用着与深圳出事地铁线路一样的信号系统。

    经过数次检排,地铁运营方称,初步断定故障为乘客便携式WiFi无线路由器干扰地铁运行信号系统所致。专家分析深圳地铁怀疑信号系统产品有缺陷,而信号商对此否认。

    截至目前,遭受无线信号的“入侵”后,盘旋在公众和专家头上不解的警报引信依然没有完全解除:为何系统会受WiFi的影响?今后乘客安全将如何保障?

    拥挤的“三车道”

    2.4GHz频段有多个信道(即频率),而便携式WiFi由使用者个人自行组网,信道是随时变动的。当乘客携带便携式WiFi上地铁时,如果信道与地铁使用的信道相同时,彼此就会产生干扰。对此,深圳地铁集团新闻发言人汪玉竹用了一个比喻来解释:公共频段就像一条讲究自由竞争的三车道高速公路,如果是九、十台车开,就不会拥挤,但如果是五六十台车,就会容易互相干扰。

    地铁临停频发之后,11月9日,深圳地铁集团对外通报。

    通报称,目前排除了由信号系统自身原因造成故障的可能性,初步判断故障原因是线路信号系统受到了列车上乘客所使用的便携式3G无线路由器所产生的信号干扰所致。

    深圳地铁进一步解释,此类便携式3G无线路由器,主要用于将移动通信3G信号转换为WiFi信号供无线终端使用,其无线数据传输频段与地铁信号系统传输频段相同,均为公众免费频段2.4GHz。

    即列车运行时,信号系统数据在列车与地面间进行无线数据传输过程中,受此类设备所产生的同频段信号干扰,引起数据包延时传输或堵塞,导致信号系统安全保护功能动作使列车紧急制动。

    “我们在持续、多点检测的同时,对故障现象进行了模拟和复现,结果表明,当列车上便携式3G无线路由器使用达到一定数量时,就会对地铁信号系统造成干扰。”通报称。

    实际上,在地铁公司通报前,媒体已打听到急停“疑凶”或为WiFi路由器,并质疑这与深圳地铁所选择的通讯频段有关。但地铁公司通报并没有承认频段选择有失误。

    根据深圳地铁信息,出事的2号线、5号线,均采用基于无线通讯的移动闭塞系统(以下简称CBTC),以国内外通行的2.4GHz频段进行车地无线数据传输。

    2.4GHz频段,为公开通用的免费无线频段,只需遵守一定无线电规则即可。目前,国内高铁有专用频段,而地铁没有,国内外地铁通用频段是2.4GHz频段,不用审批及付费,但频段内的无线电台站之间产生干扰,也不受保护。

    而具有WiFi功能的设备,如个人电脑、游戏机、智能手机或数字音频播放器等可以从一定范围内的无线网络连接到互联网。随着MiFi(便携式WiFi)的出现,个人可以很容易地创建的WiFi热点将电信网络连接到互联网。

    武汉大学电子信息学院教授江昊介绍,在相同频段、时间和地理区域,2.4GHz公共频段的信道访问机制还是自由竞争的,“谁抢到谁先用”。

    2.4GHz频段有多个信道(即频率),而便携式WiFi由使用者个人自行组网,信道是随时变动的。当乘客携带便携式WiFi上地铁时,如果信道与地铁使用的信道相同时,彼此就会产生干扰。

    对此,深圳地铁集团新闻发言人汪玉竹用了一个比喻来解释:公共频段就像一条讲究自由竞争的三车道高速公路,如果是九、十台车开,就不会拥挤,但如果是五六十台车,就会容易互相干扰。

    临停事发后,深圳市无线电管理局业务处副处长杨春告诉媒体,考虑到易被干扰的风险,她曾建议深圳地铁不使用2.4GHz公用频段。深圳地铁集团资源开发分公司通信工程部高级工程师周杭在近日向南方日报透露,这种质疑声其实也存在地铁公司内部,早在2008年底,他本人也表态不赞成使用该频段。

    而有知情人士指出龙华线信号系统选择的是付费但更稳定的5.8GHz频段,一直没有类似事件发生。

    于是,公众质疑,为何深圳地铁不顾反对声,放弃选择安全稳定性更好的专用频段?是否有节约开发成本之嫌?

    周杭解释,无线电频谱资源属于国家所有,给地铁企业申请专用频段,国家是不批牌照的。而且,当时国内地铁发展刚刚起步,对于地铁专用频段申请的呼声还没有形成合力,深圳的电磁环境也没有现在复杂。

    汪玉竹则称,龙华线的5.8GHz频段是使用于该线中的LED显示器、可视电视等乘客资讯系统,并非媒体所言的CBTC。

    而在电子产品之都深圳,电磁环境复杂,2.4GHz频段这条“三车道”更为拥挤,而且,山寨版手持路由器占有量全国最高,其发射功率太大。

    发展地铁和WiFi已然成势,此事引起专家和同行的高度关注。中山大学信息科学与技术学院副教授张旗介绍,由于无线通信模式抗干扰能力一般,受无线信号干扰导致地铁停驶的例子很多。但国内外是否存在因WiFi导致地铁停驶的案例,目前尚不能确定。因此,目前要对国内外同类地铁信号系统做深入比较分析,显得并不现实。

    “很多城市地铁并没有开通WiFi,深圳地铁的WiFi是今年7月才开启的,走在全国前列,所以先遇到这个问题,给其他城市提供了一个很好的教训。”汪玉竹称。

    新技术出状况?

    由深圳地铁内部人士就2.4GHz公共频段使用研究而撰写的《移动闭塞信号系统车地无线传输初步研究报告》称,目前深圳地铁3条线路采用CBTC,“由于原设计只考虑到地铁内部的抗干扰问题,但未考虑来自外部的干扰隐忧”。

    除了频段质疑之外,出事的2号线、5号线信号系统信号商卡斯柯,再度成为焦点。

    卡斯柯,全称卡斯柯信号有限公司,是“7·23”甬温线动车事故列车和“9·27”上海地铁10号线追尾事故的信号系统供应商之一。

    2004年,上海地铁从国外引入刚刚起步的首条CBTC系统,2010年,北京建成第一条具有自主知识产权的国产CBTC系统。

    CBTC因高载客量和高运行效率,吸引了国内各大城市纷纷上马。据了解,符合发改委招标资格的地铁信号商,都有11家之多。卡斯柯是其一。

    据卡斯柯官网介绍,和上海地铁10号线一样,深圳地铁2号线和5号线选用CBTC中的URBALIS888系统,采取波导管传输方式,通过平台化管理和模块化设计,选择无线扩频技术。

    在2号线工程实施期间,为解决信号工期短的问题,深圳地铁和卡斯柯“创新地”采用了动车实验和轨旁调试同步进行的策略,极大的缩短了信号系统的现场工期。

    建成后的2号线被称为创造了地铁建设历史上信号最短工期纪录,但却在开通一年多来,尤其是WiFi覆盖之后,信号系统频受干扰。

    公开资料显示,卡斯柯生产的深圳地铁2号线、5号线信号系统通过了必要的测试,并获得了由德国莱茵公司出具的系统安全认证书。TUV德国莱茵大中华区市场部徐小姐称其相关负责人没有时间回应本报关于测试问题的致函。

    深圳地铁临停事发后,卡斯柯曾接受了南都采访,称其应用于深圳地铁的CBTC项目信号系统,在应对干扰管理的健壮性方面,已经得到了充分证明,迄今没有发生类似干扰事件。而就此次急停所引发的是否存在抗干扰不足的缺陷的质疑,卡斯柯拒绝进一步评论。

    实际上对于CBTC的安全性能,CBTC系统研发者和深圳地铁内部一直有所担忧。

    北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室专家贾利民曾告诉中国青年报,高效率CBTC也有薄弱环节。“无线信道的信道可靠性、信息可信性问题突出,传输安全信息的难度较大。”记者想进一步了解目前地铁无线信号系统存在的薄弱状况,但贾利民称出差无法接受采访。

    由深圳地铁内部人士就2.4GHz公共频段使用研究而撰写的《移动闭塞信号系统车地无线传输初步研究报告》称,目前深圳地铁3条线路采用CBTC,“由于原设计只考虑到地铁内部的抗干扰问题,但未考虑来自外部的干扰隐忧”。

    中山大学信息科学与技术学院副教授张旗也分析,就目前的情况来说,可能是卡斯柯公司对地铁运行的特殊环境及对地铁运行的高安全性要求的考虑不够全面。他认为,研究证明,CBTC采用感应环线或裂缝波导管的车—地通信模式,抗干扰能力较强,采用无线通信模式则抗干扰能力一般。在无线通信模式下,列车高速通过地铁沿线的基站进行越区切换时,很容易被外部WiFi信号干扰,发生非正常中断。

    那么,地铁信号系统选择与招投标有无关系?即卡斯柯公司是如何获得两条线路信号系统供应商资格?事发后,其有无在改进系统?

    之所以选择卡斯柯这家公司,汪玉竹称,首先它已通过公开招标,符合招标条件。

    他们要引进一家信号商,必须是(国家)发改委认证的有资质的专业公司,才能参与投标。但他坦言,“我们只能根据发改委的准入标准来选择信号商,但是自己无法评定产品的资质。”

    汪玉竹透露,当时的CBTC已经是世界最先进技术,而卡斯柯有竞争优势,它是一个大型的信号商,在北京上海都有过项目。

    但是汪玉竹也承认,各家生产公司都有些技术诀窍在里面,虽然都是2.4GHz的,因为协议不一样,不同信号公司有细微差别。

    目前,龙岗线和蛇口线、环中线均使用CBTC系统,但其信号商是庞巴迪公司。龙岗线大部分路段都处于地面上,按说无线原理受干扰可能性更大,但该线曾经过测试,发现并未受到便携式WiFi路由器影响。龙岗线有关负责人称,庞巴迪公司采用了扩频技术,将其频点改造成与乘客便携式Wi-Fi不同的频点。

    “蛇口线与环中线使用的卡斯柯信号系统采用扩频技术不够健壮(robust),也可能存在信号强度不够的问题。”中山大学副教授张旗说。

    对于多个疑问,记者为此多次致函卡斯柯公司。卡斯柯回应称,其公司董事会高层已了解到本报采访要求,但由于故障最终结果仍在调查中,在结果未发布之前,不会再对此事向媒体进行任何形式的回复。

    截至发稿前,深圳市城市轨道交通工作领导小组办公室没有回应关于涉及招标环节细节的采访函。     

(责任编辑:韩茜)

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