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相關(guān)專題：
急停地鐵信號提供商同屬一家公司
企業(yè)申請專用頻段很難實現(xiàn)
取消WiFi則難保障公眾使用無線通信
11月上旬，深圳地鐵2號線、5號線多次中斷運行。地鐵運營方稱，初步斷定故障為乘客便攜式WiFi無線路由器干擾地鐵運行信號系統(tǒng)所致。二者無線數(shù)據(jù)傳輸頻段均為2.4GHz。
有市民質(zhì)疑，深圳地鐵選擇免審批和免付費的2.4GHz頻段，導(dǎo)致信號容易受擾，是否太草率？深圳地鐵回應(yīng)稱，企業(yè)申請專用頻段困難，專家稱，目前全國城市地鐵，除去使用有線信號系統(tǒng)的，若使用無線信號系統(tǒng)，則都使用2.4GHz頻段，而WiFi發(fā)展之快出乎預(yù)料，深圳的便攜式WiFi發(fā)射器較其他國內(nèi)大中城市的使用率更高，功率更大，也許也是受干擾的原因。
深圳一共有三條地鐵線使用無線信號系統(tǒng)，出事的2號線、5號線的信號供應(yīng)商都屬于一家公司――卡斯柯，而同樣使用無線信號系統(tǒng)的3號線則沒有出現(xiàn)類似事故。令人意外的是，卡斯柯是“7·23”甬溫線動車事故列車和“9·27”上海地鐵10號線追尾事故的信號系統(tǒng)供應(yīng)商之一。招投標(biāo)環(huán)節(jié)，地鐵公司透露自身無法評定其資質(zhì)；而權(quán)威機構(gòu)測試信號系統(tǒng)亦無法把握潛在風(fēng)險；使用環(huán)節(jié)上，出事線路或無新的抗干擾技術(shù)，或信號強度不夠。
急停事發(fā)后，深圳地鐵加強各種抗干擾措施。專用頻段申請困難，而跳頻、加密則不穩(wěn)定，也有建議地鐵嘗試建立公共WiFi或增加冗余信道。不過，專家稱，無論如何，這樣的干擾最多造成地鐵停駛，不會導(dǎo)致追尾等事故的發(fā)生。
策劃：呂冰冰
統(tǒng)籌：呂冰冰 李榮華
撰文：南方日報記者 李榮華
鄧翔 張西陸
(南方日報記者劉昊對此文亦有貢獻(xiàn))
車來車往，深圳地鐵每到一站吞吐著一撥撥人流。
就像身處在過去30年里世界上發(fā)展最快的現(xiàn)代都市中一樣，速度也是深圳地鐵最引以為傲的標(biāo)簽。
目前，它有178公里運營里程。而到2015年，它的總里程數(shù)將達(dá)720公里，將其一一連接，可以從深圳坐到長沙。
它也承載諸多有關(guān)創(chuàng)新的美名。多項地鐵新技術(shù)和新紀(jì)錄在其身上首次實現(xiàn)。
然而，這種都市交通工具的安全性卻一直疑云纏身，最近惹事的是無形的WiFi，來源于行色各異的乘客人流之中。
今年11月1日、5日和7日，深圳地鐵2號線與5號線在行駛過程中多次中斷運行。這一系列急停事件，讓公眾聚焦國內(nèi)地鐵技術(shù)創(chuàng)新中的安全風(fēng)險。目前，國內(nèi)多個城市地鐵線路使用著與深圳出事地鐵線路一樣的信號系統(tǒng)。
經(jīng)過數(shù)次檢排，地鐵運營方稱，初步斷定故障為乘客便攜式WiFi無線路由器干擾地鐵運行信號系統(tǒng)所致。專家分析深圳地鐵懷疑信號系統(tǒng)產(chǎn)品有缺陷，而信號商對此否認(rèn)。
截至目前，遭受無線信號的“入侵”后，盤旋在公眾和專家頭上不解的警報引信依然沒有完全解除：為何系統(tǒng)會受WiFi的影響？今后乘客安全將如何保障？
擁擠的“三車道”
2.4GHz頻段有多個信道(即頻率)，而便攜式WiFi由使用者個人自行組網(wǎng)，信道是隨時變動的。當(dāng)乘客攜帶便攜式WiFi上地鐵時，如果信道與地鐵使用的信道相同時，彼此就會產(chǎn)生干擾。對此，深圳地鐵集團新聞發(fā)言人汪玉竹用了一個比喻來解釋：公共頻段就像一條講究自由競爭的三車道高速公路，如果是九、十臺車開，就不會擁擠，但如果是五六十臺車，就會容易互相干擾。
地鐵臨停頻發(fā)之后，11月9日，深圳地鐵集團對外通報。
通報稱，目前排除了由信號系統(tǒng)自身原因造成故障的可能性，初步判斷故障原因是線路信號系統(tǒng)受到了列車上乘客所使用的便攜式3G無線路由器所產(chǎn)生的信號干擾所致。
深圳地鐵進一步解釋，此類便攜式3G無線路由器，主要用于將移動通信3G信號轉(zhuǎn)換為WiFi信號供無線終端使用，其無線數(shù)據(jù)傳輸頻段與地鐵信號系統(tǒng)傳輸頻段相同，均為公眾免費頻段2.4GHz。
即列車運行時，信號系統(tǒng)數(shù)據(jù)在列車與地面間進行無線數(shù)據(jù)傳輸過程中，受此類設(shè)備所產(chǎn)生的同頻段信號干擾，引起數(shù)據(jù)包延時傳輸或堵塞，導(dǎo)致信號系統(tǒng)安全保護功能動作使列車緊急制動。
“我們在持續(xù)、多點檢測的同時，對故障現(xiàn)象進行了模擬和復(fù)現(xiàn)，結(jié)果表明，當(dāng)列車上便攜式3G無線路由器使用達(dá)到一定數(shù)量時，就會對地鐵信號系統(tǒng)造成干擾。”通報稱。
實際上，在地鐵公司通報前，媒體已打聽到急�！耙蓛础被驗閃iFi路由器，并質(zhì)疑這與深圳地鐵所選擇的通訊頻段有關(guān)。但地鐵公司通報并沒有承認(rèn)頻段選擇有失誤。
根據(jù)深圳地鐵信息，出事的2號線、5號線，均采用基于無線通訊的移動閉塞系統(tǒng)(以下簡稱CBTC)，以國內(nèi)外通行的2.4GHz頻段進行車地?zé)o線數(shù)據(jù)傳輸。
2.4GHz頻段，為公開通用的免費無線頻段，只需遵守一定無線電規(guī)則即可。目前，國內(nèi)高鐵有專用頻段，而地鐵沒有，國內(nèi)外地鐵通用頻段是2.4GHz頻段，不用審批及付費，但頻段內(nèi)的無線電臺站之間產(chǎn)生干擾，也不受保護。
而具有WiFi功能的設(shè)備，如個人電腦、游戲機、智能手機或數(shù)字音頻播放器等可以從一定范圍內(nèi)的無線網(wǎng)絡(luò)連接到互聯(lián)網(wǎng)。隨著MiFi(便攜式WiFi)的出現(xiàn)，個人可以很容易地創(chuàng)建的WiFi熱點將電信網(wǎng)絡(luò)連接到互聯(lián)網(wǎng)。
武漢大學(xué)電子信息學(xué)院教授江昊介紹，在相同頻段、時間和地理區(qū)域，2.4GHz公共頻段的信道訪問機制還是自由競爭的，“誰搶到誰先用”。
2.4GHz頻段有多個信道(即頻率)，而便攜式WiFi由使用者個人自行組網(wǎng)，信道是隨時變動的。當(dāng)乘客攜帶便攜式WiFi上地鐵時，如果信道與地鐵使用的信道相同時，彼此就會產(chǎn)生干擾。
對此，深圳地鐵集團新聞發(fā)言人汪玉竹用了一個比喻來解釋：公共頻段就像一條講究自由競爭的三車道高速公路，如果是九、十臺車開，就不會擁擠，但如果是五六十臺車，就會容易互相干擾。
臨停事發(fā)后，深圳市無線電管理局業(yè)務(wù)處副處長楊春告訴媒體，考慮到易被干擾的風(fēng)險，她曾建議深圳地鐵不使用2.4GHz公用頻段。深圳地鐵集團資源開發(fā)分公司通信工程部高級工程師周杭在近日向南方日報透露，這種質(zhì)疑聲其實也存在地鐵公司內(nèi)部，早在2008年底，他本人也表態(tài)不贊成使用該頻段。
而有知情人士指出龍華線信號系統(tǒng)選擇的是付費但更穩(wěn)定的5.8GHz頻段，一直沒有類似事件發(fā)生。
于是，公眾質(zhì)疑，為何深圳地鐵不顧反對聲，放棄選擇安全穩(wěn)定性更好的專用頻段？是否有節(jié)約開發(fā)成本之嫌？
周杭解釋，無線電頻譜資源屬于國家所有，給地鐵企業(yè)申請專用頻段，國家是不批牌照的。而且，當(dāng)時國內(nèi)地鐵發(fā)展剛剛起步，對于地鐵專用頻段申請的呼聲還沒有形成合力，深圳的電磁環(huán)境也沒有現(xiàn)在復(fù)雜。
汪玉竹則稱，龍華線的5.8GHz頻段是使用于該線中的LED顯示器、可視電視等乘客資訊系統(tǒng)，并非媒體所言的CBTC。
而在電子產(chǎn)品之都深圳，電磁環(huán)境復(fù)雜，2.4GHz頻段這條“三車道”更為擁擠，而且，山寨版手持路由器占有量全國最高，其發(fā)射功率太大。
發(fā)展地鐵和WiFi已然成勢，此事引起專家和同行的高度關(guān)注。中山大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副教授張旗介紹，由于無線通信模式抗干擾能力一般，受無線信號干擾導(dǎo)致地鐵停駛的例子很多。但國內(nèi)外是否存在因WiFi導(dǎo)致地鐵停駛的案例，目前尚不能確定。因此，目前要對國內(nèi)外同類地鐵信號系統(tǒng)做深入比較分析，顯得并不現(xiàn)實。
“很多城市地鐵并沒有開通WiFi，深圳地鐵的WiFi是今年7月才開啟的，走在全國前列，所以先遇到這個問題，給其他城市提供了一個很好的教訓(xùn)�！蓖粲裰穹Q。
新技術(shù)出狀況？
由深圳地鐵內(nèi)部人士就2.4GHz公共頻段使用研究而撰寫的《移動閉塞信號系統(tǒng)車地?zé)o線傳輸初步研究報告》稱，目前深圳地鐵3條線路采用CBTC，“由于原設(shè)計只考慮到地鐵內(nèi)部的抗干擾問題，但未考慮來自外部的干擾隱憂”。
除了頻段質(zhì)疑之外，出事的2號線、5號線信號系統(tǒng)信號商卡斯柯，再度成為焦點。
卡斯柯，全稱卡斯柯信號有限公司，是“7·23”甬溫線動車事故列車和“9·27”上海地鐵10號線追尾事故的信號系統(tǒng)供應(yīng)商之一。
2004年，上海地鐵從國外引入剛剛起步的首條CBTC系統(tǒng)，2010年，北京建成第一條具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)CBTC系統(tǒng)。
CBTC因高載客量和高運行效率，吸引了國內(nèi)各大城市紛紛上馬。據(jù)了解，符合發(fā)改委招標(biāo)資格的地鐵信號商，都有11家之多�？ㄋ箍率瞧湟�。
據(jù)卡斯柯官網(wǎng)介紹，和上海地鐵10號線一樣，深圳地鐵2號線和5號線選用CBTC中的URBALIS888系統(tǒng)，采取波導(dǎo)管傳輸方式，通過平臺化管理和模塊化設(shè)計，選擇無線擴頻技術(shù)。
在2號線工程實施期間，為解決信號工期短的問題，深圳地鐵和卡斯柯“創(chuàng)新地”采用了動車實驗和軌旁調(diào)試同步進行的策略，極大的縮短了信號系統(tǒng)的現(xiàn)場工期。
建成后的2號線被稱為創(chuàng)造了地鐵建設(shè)歷史上信號最短工期紀(jì)錄，但卻在開通一年多來，尤其是WiFi覆蓋之后，信號系統(tǒng)頻受干擾。
公開資料顯示，卡斯柯生產(chǎn)的深圳地鐵2號線、5號線信號系統(tǒng)通過了必要的測試，并獲得了由德國萊茵公司出具的系統(tǒng)安全認(rèn)證書。TUV德國萊茵大中華區(qū)市場部徐小姐稱其相關(guān)負(fù)責(zé)人沒有時間回應(yīng)本報關(guān)于測試問題的致函。
深圳地鐵臨停事發(fā)后，卡斯柯曾接受了南都采訪，稱其應(yīng)用于深圳地鐵的CBTC項目信號系統(tǒng)，在應(yīng)對干擾管理的健壯性方面，已經(jīng)得到了充分證明，迄今沒有發(fā)生類似干擾事件。而就此次急停所引發(fā)的是否存在抗干擾不足的缺陷的質(zhì)疑，卡斯柯拒絕進一步評論。
實際上對于CBTC的安全性能，CBTC系統(tǒng)研發(fā)者和深圳地鐵內(nèi)部一直有所擔(dān)憂。
北京交通大學(xué)軌道交通控制與安全國家重點實驗室專家賈利民曾告訴中國青年報，高效率CBTC也有薄弱環(huán)節(jié)�！盁o線信道的信道可靠性、信息可信性問題突出，傳輸安全信息的難度較大�！庇浾呦脒M一步了解目前地鐵無線信號系統(tǒng)存在的薄弱狀況，但賈利民稱出差無法接受采訪。
由深圳地鐵內(nèi)部人士就2.4GHz公共頻段使用研究而撰寫的《移動閉塞信號系統(tǒng)車地?zé)o線傳輸初步研究報告》稱，目前深圳地鐵3條線路采用CBTC，“由于原設(shè)計只考慮到地鐵內(nèi)部的抗干擾問題，但未考慮來自外部的干擾隱憂”。
中山大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副教授張旗也分析，就目前的情況來說，可能是卡斯柯公司對地鐵運行的特殊環(huán)境及對地鐵運行的高安全性要求的考慮不夠全面。他認(rèn)為，研究證明，CBTC采用感應(yīng)環(huán)線或裂縫波導(dǎo)管的車—地通信模式，抗干擾能力較強，采用無線通信模式則抗干擾能力一般。在無線通信模式下，列車高速通過地鐵沿線的基站進行越區(qū)切換時，很容易被外部WiFi信號干擾，發(fā)生非正常中斷。
那么，地鐵信號系統(tǒng)選擇與招投標(biāo)有無關(guān)系？即卡斯柯公司是如何獲得兩條線路信號系統(tǒng)供應(yīng)商資格？事發(fā)后，其有無在改進系統(tǒng)？
之所以選擇卡斯柯這家公司，汪玉竹稱，首先它已通過公開招標(biāo)，符合招標(biāo)條件。
他們要引進一家信號商，必須是(國家)發(fā)改委認(rèn)證的有資質(zhì)的專業(yè)公司，才能參與投標(biāo)。但他坦言，“我們只能根據(jù)發(fā)改委的準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)來選擇信號商，但是自己無法評定產(chǎn)品的資質(zhì)�！�
汪玉竹透露，當(dāng)時的CBTC已經(jīng)是世界最先進技術(shù)，而卡斯柯有競爭優(yōu)勢，它是一個大型的信號商，在北京上海都有過項目。
但是汪玉竹也承認(rèn)，各家生產(chǎn)公司都有些技術(shù)訣竅在里面，雖然都是2.4GHz的，因為協(xié)議不一樣，不同信號公司有細(xì)微差別。
目前，龍崗線和蛇口線、環(huán)中線均使用CBTC系統(tǒng)，但其信號商是龐巴迪公司。龍崗線大部分路段都處于地面上，按說無線原理受干擾可能性更大，但該線曾經(jīng)過測試，發(fā)現(xiàn)并未受到便攜式WiFi路由器影響。龍崗線有關(guān)負(fù)責(zé)人稱，龐巴迪公司采用了擴頻技術(shù)，將其頻點改造成與乘客便攜式Wi-Fi不同的頻點。
“蛇口線與環(huán)中線使用的卡斯柯信號系統(tǒng)采用擴頻技術(shù)不夠健壯(robust)，也可能存在信號強度不夠的問題。”中山大學(xué)副教授張旗說。
對于多個疑問，記者為此多次致函卡斯柯公司。卡斯柯回應(yīng)稱，其公司董事會高層已了解到本報采訪要求，但由于故障最終結(jié)果仍在調(diào)查中，在結(jié)果未發(fā)布之前，不會再對此事向媒體進行任何形式的回復(fù)。
截至發(fā)稿前，深圳市城市軌道交通工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室沒有回應(yīng)關(guān)于涉及招標(biāo)環(huán)節(jié)細(xì)節(jié)的采訪函。
發(fā)力防干擾
不可能阻止乘客帶手機進地鐵，也沒有專門預(yù)留給地鐵使用的頻段，目前深圳地鐵信號系統(tǒng)正在升級，來減少WiFi干擾，但不能完全排除。另外呼吁市民在高峰期，尤其是在車頭部位，少用這類無線路由器，就像上飛機的時候，要把手機關(guān)掉一樣。
WiFi急停事發(fā)后，據(jù)內(nèi)部人士介紹，國內(nèi)10多家地鐵公司紛紛電話或登門聯(lián)系深圳地鐵，了解在逐步復(fù)雜的電磁環(huán)境下，如何避免CBTC受此干擾。
一些城市地鐵公司也對其地鐵安全性做出回應(yīng)。上海地鐵6號線、11號線均采用了CBTC，據(jù)這兩條地鐵線路信號系統(tǒng)聯(lián)合體牽頭方信號公司工程師介紹，該公司提供的信號系統(tǒng)采用加密、跳頻等方式，可以保證地鐵系統(tǒng)不受WiFi的干擾。
對此，工信部電信研究院研究員萬屹表示，這與客觀情況相差較遠(yuǎn)�！昂帽壬w房子，加密、調(diào)頻都是樓上的問題。地基不牢，樓上怎么補建都沒用�！�
而打地基問題，則是申請配置專用頻率，這得到地鐵內(nèi)部人士的認(rèn)可。但申請換頻段的話，也將面臨一定成本。
現(xiàn)在，中國無線電頻率資源的歸屬，分為民用、軍用、鐵路、公安四大類，而地鐵并不屬于鐵路系統(tǒng)，只能從民用頻率夾縫中申請，要想得到專用頻率可能比較困難。
對未來申請專用頻率，各自保持不同期待。記者采訪了解到，有專家認(rèn)為，隨著無線管制趨緊，地鐵申請難度今后將會加大；另有專家建議，未來使用減少的電視無線頻段的再利用或?qū)⒂休^大空間。
深圳地鐵則強調(diào)，隨著地鐵在全國發(fā)展成勢，CBTC系統(tǒng)達(dá)到規(guī)模，會對地鐵專用頻段的申請形成合力。
“地鐵行業(yè)發(fā)展到?jīng)Q定要統(tǒng)一的時候，無論什么代價，都是要做的(申請專用頻段)。”汪玉竹認(rèn)為，眼下不是深圳地鐵一家說改就改的，這涉及到全國乃至全球的整個行業(yè)。因為制造商的商品是全球化的，不可能給一家公司專門生產(chǎn)。
要進入實操階段，政策允許申請專用頻率的話，汪玉竹介紹，首先計算機編程要重做，工作量太大，導(dǎo)致現(xiàn)有的設(shè)備都不能用，全部系統(tǒng)要重新來過，一年兩年都完成不了。
那么，屏蔽3G信號取消WiFi？周杭稱，對這一方式內(nèi)部表示否定，因為不符合公眾無障礙通信使用權(quán)利、深圳無線城市發(fā)展政策和通訊運營商的利益。11月中旬，為了做測試，深圳地鐵蛇口線和環(huán)中線手機3G信號被臨時屏蔽一天，引起乘客抗議。
那么，像上海地鐵一樣的跳頻或加密？周杭稱多次論證發(fā)現(xiàn)，這些技術(shù)并不穩(wěn)定。
不可能阻止乘客帶手機進地鐵，也沒有專門預(yù)留給地鐵使用的頻段，目前深圳地鐵信號系統(tǒng)正在升級，來減少WiFi干擾，但不能完全排除。另外呼吁市民在高峰期，尤其是在車頭部位，少用這類無線路由器，就像上飛機的時候，要把手機關(guān)掉一樣。
為避免便攜式WiFi路由器干擾，有專家建議，地鐵運營方可自建專用系統(tǒng)為乘客提供WiFi服務(wù)；也有專家稱，地鐵公司可能需要采用更進一步的抗干擾的措施，如增加冗余信道。而執(zhí)法部門要嚴(yán)厲打擊出售違反國家規(guī)定發(fā)射功率的無線產(chǎn)品商家。
中山大學(xué)副教授張旗建議，更換使用其他信號公司的抗干擾能力更強的同類產(chǎn)品也許是個辦法。
而國內(nèi)地鐵系統(tǒng)背后的監(jiān)管混亂，或?qū)榻窈蟀踩L(fēng)險埋下更大伏筆。
地鐵不像高鐵由鐵道部統(tǒng)一招標(biāo)，而是由各地牽頭、自主招標(biāo)建設(shè)，監(jiān)管方也不一樣。由此，不能形成一致的、互相共享的系統(tǒng)，更不會對從業(yè)人員有統(tǒng)一的培訓(xùn)。信號系統(tǒng)管理上，只要不知付費審批的頻段，無線通信部門就不會管理。
地鐵內(nèi)部人士的上述研究報告稱，經(jīng)過研究分析，各項技術(shù)都有適用性和局限性，配置頻段可以較徹底解決問題，但只有技術(shù)和管理結(jié)合，前瞻性地制定一套技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，才能確保地鐵信號系統(tǒng)的可靠，并進一步促進國內(nèi)產(chǎn)業(yè)化進程。
“目前，深圳地鐵還能夠保證乘客安全和列車的安全，這是最根本的�！敝芎颊f。
■科普
WiFi干擾不會造成撞車追尾事故
1.普通手機WiFi上網(wǎng)不受影響，它主要是受便攜式WiFi無線路由器干擾，手機沒有發(fā)射功率，所以就不會造成影響。
2.即便受到影響，但也不會造成撞車追尾的事故。地鐵集團及市交通運輸應(yīng)急指揮中心的受訪人員在接受記者采訪時均表示，公眾不必過度擔(dān)心乘坐地鐵的安全，追尾情況發(fā)生的可能性極低。一旦發(fā)生信號故障，在未確定所有車輛位置的情況下，不會貿(mào)然啟動車輛。簡單地說，信號發(fā)生故障后所有的地鐵列車都會自動停下來，所有車輛需要通過電話向主控中心報告所停位置，人工確認(rèn)位置并逐一核對后進行人工調(diào)度。
同時，針對系統(tǒng)的不同故障，深圳地鐵有一套完善的應(yīng)急預(yù)案。假如信號系統(tǒng)出現(xiàn)故障，第一步，先停止所有列車運營；第二步，確定所有列車的位置；第三步，會通過人工調(diào)度讓停在區(qū)間內(nèi)的列車進入車站；第四步，在安排對信號系統(tǒng)搶修的同時，在確保安全的情況下，引導(dǎo)列車以不超過25公里/小時的速度運行(25公里/小時可以確保列車隨時停下)。
