深圳地铁遭WiFi逼停调查:信号提供商为同一公司

2012-11-27 11:55:26来源: 南方日报

 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。

    发力防干扰

    不可能阻止乘客带手机进地铁,也没有专门预留给地铁使用的频段,目前深圳地铁信号系统正在升级,来减少WiFi干扰,但不能完全排除。另外呼吁市民在高峰期,尤其是在车头部位,少用这类无线路由器,就像上飞机的时候,要把手机关掉一样。

    WiFi急停事发后,据内部人士介绍,国内10多家地铁公司纷纷电话或登门联系深圳地铁,了解在逐步复杂的电磁环境下,如何避免CBTC受此干扰。

    一些城市地铁公司也对其地铁安全性做出回应。上海地铁6号线、11号线均采用了CBTC,据这两条地铁线路信号系统联合体牵头方信号公司工程师介绍,该公司提供的信号系统采用加密、跳频等方式,可以保证地铁系统不受WiFi的干扰。

    对此,工信部电信研究院研究员万屹表示,这与客观情况相差较远。“好比盖房子,加密、调频都是楼上的问题。地基不牢,楼上怎么补建都没用。”

    而打地基问题,则是申请配置专用频率,这得到地铁内部人士的认可。但申请换频段的话,也将面临一定成本。

    现在,中国无线电频率资源的归属,分为民用、军用、铁路、公安四大类,而地铁并不属于铁路系统,只能从民用频率夹缝中申请,要想得到专用频率可能比较困难。

    对未来申请专用频率,各自保持不同期待。记者采访了解到,有专家认为,随着无线管制趋紧,地铁申请难度今后将会加大;另有专家建议,未来使用减少的电视无线频段的再利用或将有较大空间。

    深圳地铁则强调,随着地铁在全国发展成势,CBTC系统达到规模,会对地铁专用频段的申请形成合力。

    “地铁行业发展到决定要统一的时候,无论什么代价,都是要做的(申请专用频段)。”汪玉竹认为,眼下不是深圳地铁一家说改就改的,这涉及到全国乃至全球的整个行业。因为制造商的商品是全球化的,不可能给一家公司专门生产。

    要进入实操阶段,政策允许申请专用频率的话,汪玉竹介绍,首先计算机编程要重做,工作量太大,导致现有的设备都不能用,全部系统要重新来过,一年两年都完成不了。

    那么,屏蔽3G信号取消WiFi?周杭称,对这一方式内部表示否定,因为不符合公众无障碍通信使用权利、深圳无线城市发展政策和通讯运营商的利益。11月中旬,为了做测试,深圳地铁蛇口线和环中线手机3G信号被临时屏蔽一天,引起乘客抗议。

    那么,像上海地铁一样的跳频或加密?周杭称多次论证发现,这些技术并不稳定。

    不可能阻止乘客带手机进地铁,也没有专门预留给地铁使用的频段,目前深圳地铁信号系统正在升级,来减少WiFi干扰,但不能完全排除。另外呼吁市民在高峰期,尤其是在车头部位,少用这类无线路由器,就像上飞机的时候,要把手机关掉一样。

    为避免便携式WiFi路由器干扰,有专家建议,地铁运营方可自建专用系统为乘客提供WiFi服务;也有专家称,地铁公司可能需要采用更进一步的抗干扰的措施,如增加冗余信道。而执法部门要严厉打击出售违反国家规定发射功率的无线产品商家。

    中山大学副教授张旗建议,更换使用其他信号公司的抗干扰能力更强的同类产品也许是个办法。

    而国内地铁系统背后的监管混乱,或将为今后安全风险埋下更大伏笔。

    地铁不像高铁由铁道部统一招标,而是由各地牵头、自主招标建设,监管方也不一样。由此,不能形成一致的、互相共享的系统,更不会对从业人员有统一的培训。信号系统管理上,只要不知付费审批的频段,无线通信部门就不会管理。

 地铁内部人士的上述研究报告称,经过研究分析,各项技术都有适用性和局限性,配置频段可以较彻底解决问题,但只有技术和管理结合,前瞻性地制定一套技术标准,才能确保地铁信号系统的可靠,并进一步促进国内产业化进程。

    “目前,深圳地铁还能够保证乘客安全和列车的安全,这是最根本的。”周杭说。

    科普

    WiFi干扰不会造成撞车追尾事故

    1.普通手机WiFi上网不受影响,它主要是受便携式WiFi无线路由器干扰,手机没有发射功率,所以就不会造成影响。

    2.即便受到影响,但也不会造成撞车追尾的事故。地铁集团及市交通运输应急指挥中心的受访人员在接受记者采访时均表示,公众不必过度担心乘坐地铁的安全,追尾情况发生的可能性极低。一旦发生信号故障,在未确定所有车辆位置的情况下,不会贸然启动车辆。简单地说,信号发生故障后所有的地铁列车都会自动停下来,所有车辆需要通过电话向主控中心报告所停位置,人工确认位置并逐一核对后进行人工调度。

    同时,针对系统的不同故障,深圳地铁有一套完善的应急预案。假如信号系统出现故障,第一步,先停止所有列车运营;第二步,确定所有列车的位置;第三步,会通过人工调度让停在区间内的列车进入车站;第四步,在安排对信号系统抢修的同时,在确保安全的情况下,引导列车以不超过25公里/小时的速度运行(25公里/小时可以确保列车随时停下)。

 

关键字:深圳地铁  WiFi  信号提供商

编辑:eric 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/wltx/2012/1127/article_10694.html
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