本報記者 洪若琳、崔烜 發(fā)自廣州、北京
總要發(fā)生些什么事情,讓平凡的日子變成特殊符號。當(dāng)人們還未忘記7·23溫州動車事故,仍然為事故的發(fā)生原因百思不得其解時,時隔不過兩月,據(jù)新華社報道,9月27日,上海地鐵(微博)10號線也發(fā)生了追尾事故。
事故發(fā)生之后,人們很快發(fā)現(xiàn),9·27事故與兩個月前的事故有一個驚人的相同之處,那就是信號調(diào)度系統(tǒng)的供應(yīng)商,均出自同一家企業(yè)—卡斯柯信號有限公司。
矛頭因此迅速指向這家國內(nèi)頗有規(guī)模的信號供應(yīng)商,時代周報(微博)記者通過梳理卡斯柯的發(fā)展軌跡,以及與其有著千絲萬縷聯(lián)系的體制內(nèi)通信集團(tuán),初步還原國內(nèi)地鐵信號系統(tǒng)的使用和管理現(xiàn)狀。
卡斯柯的發(fā)家史
聞名于國內(nèi)信號領(lǐng)域的卡斯柯,成立于1986年,是鐵路系統(tǒng)第一家中外合資企業(yè)。它與上海地鐵的淵源,始于上世紀(jì)90年代。
1994年,卡斯柯與當(dāng)時的外方母公司美國GRS(現(xiàn)為ALSTOM)一道,奪得上海地鐵1號線信號系統(tǒng)ATC的合同大單。這是當(dāng)時國內(nèi)第一個具備列車自動駕駛(ATO)功能的固定閉塞地鐵信號系統(tǒng)。
起初,該項目因使用國外貸款而采用了國外設(shè)備,因此相應(yīng)地,車輛等機電系統(tǒng)也采用了由國外公司提供的類似于“交鑰匙”的承包建設(shè)模式,全線由美國進(jìn)口引進(jìn)。
但據(jù)卡斯柯公司的自我介紹,通過上海地鐵1號線共三期工程的實施,卡斯柯已經(jīng)完全掌握了基于固定閉塞技術(shù)的地鐵信號系統(tǒng)。從1997年初開始,卡斯柯公司參考上海地鐵1號線ATS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能,僅用18個月的時間,就自主開發(fā)了有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的ATS100系統(tǒng),并聲稱,這是卡斯柯地鐵信號系統(tǒng)國產(chǎn)化的起點。
值得一提的是,在一篇名為《卡斯柯公司地鐵信號系統(tǒng)國產(chǎn)化報告》中,透露了上海地鐵1號線的信號系統(tǒng)從進(jìn)口轉(zhuǎn)為國產(chǎn)的過程。“由于ATS100的成功,在2001年上海地鐵1號線北延伸升級改造時,上海地鐵建設(shè)公司(現(xiàn)為上海申通地鐵集團(tuán)公司)決定使用卡斯柯公司的ATS100,更換1995年從美國GRS進(jìn)口的ATS系統(tǒng),卡斯柯提供的新型ATS系統(tǒng)在2003年初投入使用,成為國內(nèi)地鐵線路中第一個全國產(chǎn)化的實用ATS系統(tǒng)。”
由此可見卡斯柯對自主研發(fā)的ATS100的自信程度,以至于要全線更換掉原美國進(jìn)口系統(tǒng)。自此,上海1號線成為卡斯柯公司的“代表作品”。
但令卡斯柯引以為豪的上海1號線同樣有過事故前科。早在2009年的12月,因卡斯柯公司提供的信號系統(tǒng)誤發(fā)速度碼,導(dǎo)致兩列車側(cè)面相撞,所幸司機及時制動,未造成傷亡。
盡管如此,卡斯柯仍然是上海地鐵信號系統(tǒng)的“巨頭”,公開資料顯示,上海1、3、4、10號線以及明珠線二期工程,其信號系統(tǒng)都與卡斯柯簽訂了相應(yīng)的合同,幾乎占了上海地鐵的半壁江山。僅僅到2006年,卡斯柯公司地鐵相關(guān)市場合同已占公司全年市場合同總額的一半,產(chǎn)生了大量利潤。
不僅在上海如此,從該公司網(wǎng)站上公布的情況看,2000年之后,卡斯柯公司始終保持著年均30%左右的增速。其生產(chǎn)的信號系統(tǒng)遍布上海、大連、長春、天津、深圳、廣州等多個城市的地鐵線路,承攬或參與的已建、在建地鐵信號項目達(dá)28項,其中僅京滬兩地就占20項,數(shù)量相當(dāng)可觀。
僅2009年上半年,卡斯柯在地鐵市場先后簽約深圳地鐵二號線、五號線,廣州六號線,北京地鐵亦莊線、九號線、房山線等信號系統(tǒng)項目,合同總額超10億元。
“從1993年開通的上海地鐵一號線,到2004年開通的上海3號線、4號線;從2008年中國第一條基于無線通信的北京2號線CBTC信號系統(tǒng),到中國第一條無人駕駛的北京機場線信號系統(tǒng),再到已于近期開通的上海10號線,卡斯柯在不懈地推進(jìn)著軌道交通信號系統(tǒng)的國產(chǎn)化進(jìn)程。”2010年,《中國電子報》一篇宣傳卡斯柯的報道,如此贊美了卡斯柯的成績。
就在2011年4月,上海軌道交通建設(shè)表彰大會上,卡斯柯10號線項目部還獲得2010年度上海市重大工程優(yōu)秀集體稱號。
暗藏壟斷
但地鐵運營現(xiàn)狀卻不如卡斯柯所描述的那么樂觀,就拿此次出事的上海10號線來說,早在兩個月前,就已有不良信號記錄。7月28日晚,高峰時段,本應(yīng)開往航中路方向的上海地鐵10號線列車,突然逆行,反常地朝虹橋火車站方向開出。事后究其原因,人們發(fā)現(xiàn),卡斯柯信號系統(tǒng)的設(shè)計缺陷仍然是主要原因。
信號是列車運行的憑證,盡管投資額在整個工程中所占的比例低(通常在3%以下),但對于提高列車通過能力、提高運能、保證行車安全有著至關(guān)重要的作用。
輿論對卡斯柯的背景也頗有微詞。
卡斯柯由中國鐵路通信信號集團(tuán)公司與阿爾斯通(中國)投資有限公司共同出資組建。前者為行業(yè)內(nèi)央企,7年前,其脫離鐵道部,納入國資委管轄序列,但與鐵道部仍有千絲萬縷的聯(lián)系。
有知情人士稱,中國鐵路通信信號集團(tuán)公司掌握國內(nèi)軌道建設(shè)的絕大部分資源,而在這其中,存在著一個不可忽略的企業(yè),北京全路通信信號研究設(shè)計院(下簡稱“通號院”),它是中國通號旗下重要的全資子公司,承擔(dān)著集團(tuán)通信信號科研、勘測、設(shè)計等核心業(yè)務(wù),該院最初由鐵道部設(shè)立。
7·23溫州動車事故的信號調(diào)度系統(tǒng),包括電路監(jiān)測維護(hù)軟件正是由該院設(shè)計。
溫州事故發(fā)生之后,全國鐵路系統(tǒng)紛紛在7月27日收到文件,在涉及的上萬公里高速鐵路和城市軌交中,凡通號院設(shè)計研發(fā)的產(chǎn)品,都將面臨排查和整改。
如果不發(fā)生7·23事故,按照原計劃,中國鐵路通信信號集團(tuán)股份有限公司(以下稱“通號股份”)注資13億完全控股的這家公司,將會隨著集團(tuán)A股上市募資,進(jìn)一步擴張業(yè)務(wù)版圖。
據(jù)《21世紀(jì)經(jīng)濟報道(微博)》稱,鐵路業(yè)內(nèi)人士都知道,這家通號院相當(dāng)有來頭,這里聚集著一干有權(quán)在鐵路系統(tǒng)技術(shù)評審中發(fā)言的專家。其商業(yè)模式是在政府資金支持下,既設(shè)計研究,又委托生產(chǎn),然后在鐵路系統(tǒng)內(nèi)順暢地銷售產(chǎn)品。
而知情人士則向時代周報記者透露,國內(nèi)行業(yè)知名的和利時、北方交大微聯(lián)、浙大網(wǎng)新等信號系統(tǒng)公司,包括卡斯柯,都依附隸屬于通號院,其中,卡斯柯所占的市場份額最大。而國內(nèi)地鐵的信號系統(tǒng)招標(biāo),近年來也幾乎被幾大公司包攬。
在高鐵契機出現(xiàn)后,通號院負(fù)責(zé)設(shè)計了高鐵所需的信號調(diào)度系統(tǒng),隨著高鐵事業(yè)的蒸蒸日上,京津滬廣深等18個城市地鐵輕軌通信信號工程,也由其總承包。
由此通號集團(tuán)總資產(chǎn)從2007年48.5億升至2009年102.2億,年均增長28.2%。主營業(yè)務(wù)收入從42億元到79.4億元,年增長23.6%。
在信號系統(tǒng)迅猛的國產(chǎn)化進(jìn)程中,國務(wù)院與國家計劃委員會的政策在其中起了很大的作用。
1999年和2001年,國務(wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)原國家計劃委員會《關(guān)于城市軌道交通設(shè)備國產(chǎn)化實施意見》(國辦發(fā)〔1999〕20號)和《關(guān)于城市軌道交通設(shè)備國產(chǎn)化實施方案》(計產(chǎn)業(yè)〔1999〕428號和計產(chǎn)業(yè)〔2001〕564號),提出要確保城市軌道交通車輛和機電設(shè)備平均國產(chǎn)化率不低于70%,其工作重點是車輛和信號系統(tǒng),并確定了車輛和信號系統(tǒng)的定點生產(chǎn)企業(yè)。
接下來的2002年、2003年、2005年和2006年,幾乎以一年一次的頻率,分別在不同的文件中提出對城市軌道交通設(shè)備國產(chǎn)化的新要求。
尷尬的中國制造
盡管國家對地鐵設(shè)備國產(chǎn)化率有明確的要求;盡管卡斯柯公司所編寫的《城市軌道交通信號系統(tǒng)ATS技術(shù)規(guī)范》,已被中國交通運輸協(xié)會城軌交通委員會發(fā)布為行業(yè)推薦規(guī)范;盡管卡斯柯?lián)碛猩鲜觥都夹g(shù)規(guī)范》中所要求的、達(dá)到SIL2等級的列車監(jiān)督控制系統(tǒng),但仔細(xì)梳理國內(nèi)各城市的地鐵信號系統(tǒng),我們會發(fā)現(xiàn),全盤采用國產(chǎn)自主開發(fā)產(chǎn)品的地鐵線路所占比例依然寥寥無幾。
一位不愿意透露姓名的地鐵系統(tǒng)內(nèi)人士告知時代周報記者,核心技術(shù)仍以國外技術(shù)為主,正是出于安全考慮。
但不可否認(rèn)的是,國內(nèi)的地鐵信號系統(tǒng)承包模式正在悄悄地起著變化。
譬如廣州,廣州地鐵一號線于1993年底正式開工,其建設(shè)模式與起初的上海一號線基本相同,對機電系統(tǒng)也是采用了由國外公司提供的類似于“交鑰匙”的承包建設(shè)模式,全套引進(jìn)德國西門子技術(shù),并在國內(nèi)城市軌道建設(shè)中首次引入了國外咨詢公司。
時至今日,據(jù)廣州地鐵內(nèi)部員工稱,地鐵系統(tǒng)內(nèi)人員仍公認(rèn)西門子信號系統(tǒng)為所有線路中的最優(yōu)。正因如此,廣州地鐵線路當(dāng)中,西門子信號系統(tǒng)也一直占較大比例。
而到了廣州地鐵二號線工程,則轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^招標(biāo)選擇了供電系統(tǒng)與信號系統(tǒng)的“項目管理服務(wù)PM”,轉(zhuǎn)為由國外企業(yè)承擔(dān)項目管理,以外方為主導(dǎo),通過控股合資企業(yè)引進(jìn)部分技術(shù),承擔(dān)部分配套機箱機柜、電纜生產(chǎn)組裝工藝;完成協(xié)助外方實現(xiàn)集成設(shè)計、安裝調(diào)試、商務(wù)管理等服務(wù);設(shè)備組裝(機柜配線)。
再之后,隨著政策的不斷深入,到廣州三號線籌劃時,已變成由國內(nèi)企業(yè)為主導(dǎo)的信號管理了。通過具有國產(chǎn)化資質(zhì)及產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)能力的系統(tǒng)集成商,以牽頭和項目總包方式參與項目管理,并與國外技術(shù)方簽訂了國產(chǎn)化合作協(xié)議,引進(jìn)部分國外技術(shù),參與設(shè)計、安裝調(diào)試、商務(wù)管理工作。上文所述的卡斯柯、浙大網(wǎng)新、北京和利時等,就是負(fù)責(zé)該項目的管理。
這間接印證了上文所述的,國內(nèi)地鐵的信號系統(tǒng)招標(biāo),近年來幾乎被幾大公司包攬的事實。
盡管如此,通過整理公開信息可見,廣州地鐵集團(tuán)仍然傾向于青睞國外的信號系統(tǒng)。針對網(wǎng)絡(luò)上炒得沸沸揚揚的,稱廣州六號線同樣采用卡斯特產(chǎn)品的消息,廣州地鐵方面在9·27當(dāng)天晚上向媒體緊急透露,稱6號線的信號系統(tǒng)由卡斯柯信號和阿爾斯通交通、中鐵電化局三方聯(lián)合體提供,其中信號系統(tǒng)核心關(guān)鍵設(shè)備由阿爾斯通交通提供。
時代周報記者手頭的一份廣州《城市軌道交通基于通信的列車控制系統(tǒng)(CBTC)研發(fā)項目》的招標(biāo)書中,也對技術(shù)評審均作出了十分詳細(xì)的要求。
但另一方面,《21世紀(jì)經(jīng)濟報道》也指出過,通號院和通號集團(tuán)的專家或其緊密合作者,在一些技術(shù)評審會商中亦掌握一定話語權(quán)。
強調(diào)高國產(chǎn)化率,基于國外技術(shù)改造的“自主研發(fā)”,實際上是各技術(shù)的融合體。同時,還有央企信號系統(tǒng)公司在行業(yè)內(nèi)實行壟斷,這種種因素?zé)o疑催生了尷尬的畸形的中國制造,連地鐵建設(shè)方都對其望而卻步,只能另擇其路。
卡斯柯式噩夢
這一次,沒有雷擊,卡斯柯的產(chǎn)品卻又撲朔迷離地發(fā)生了故障。
“不好意思,我們公司一直是不接受采訪的。”9月27日下午,記者撥通了卡斯柯公司的總機電話,一位工作人員禮貌性地回答道。而卡斯柯公司的網(wǎng)站在事故發(fā)生后也一直處于無法連接狀態(tài)。
而據(jù)上海當(dāng)?shù)孛襟w報道,卡斯柯公司當(dāng)天為了回避記者采訪,將辦公室大門緊閉,對按著門鈴的訪客視若無睹。
“具體的原因我現(xiàn)在還不清楚,但地鐵的信號出現(xiàn)問題是很常見。”王夢恕解釋道,“跟地上的環(huán)境不一樣,地下空氣較為潮濕,經(jīng)常會發(fā)生電子元件失靈的情況,何況有很多元件實際上是過了使用期限的,所以基本上是難以避免,只能要求地鐵公司加強對發(fā)生故障后的應(yīng)對措施。”
但王夢恕并未了解,上海10號線2010年才開通運營,一年后,跟隨整個上海地鐵的步伐,10號線又將信號系統(tǒng)升級為CBTC,即“基于無線通訊的信號控制系統(tǒng)”,由卡斯柯母公司阿爾斯通的產(chǎn)品“Urbalis888”成為這條線路的神經(jīng)中樞。
目前地鐵的主流信號系統(tǒng)共分為“基于模擬軌道電路的ATC系統(tǒng)”、“基于數(shù)字軌道電路的ATC系統(tǒng)”以及“基于通信的列車運行控制系統(tǒng)(即CBTC)”。
與依賴軌道定位的前二者不同,CBTC只需要通過無線信號傳輸來確定列車的位置以及速度,不需要在軌道上安裝設(shè)備,也不與牽引供電爭軌道,并且定位準(zhǔn)確度比原來大大地提高,更可以完全實現(xiàn)移動閉塞,即不再按區(qū)段距離來劃出不大于300米的閉塞區(qū),而是完全由計算機控制車間距離,大幅縮短列車運行間隔到90秒,即1分半的時間就能有一趟地鐵開出。升級改造后的北京二號線正是使用了CBTC系統(tǒng),將行車間隔縮短為2分鐘,使得地鐵的運量能夠很好地提升。
盡管研發(fā)至今已有30年之久,但CBTC系統(tǒng)依然還有無法避免的缺陷。
據(jù)中鐵第四勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司高級工程師杜平的文章介紹,CBTC系統(tǒng)的列車定位和移動授權(quán)依賴無線信息傳輸,如果某列車或地面某點發(fā)生無線通信中斷或故障,就會失去對列車的定位,將對運營造成較大的影響,且故障處理將比原來的軌道電路系統(tǒng)復(fù)雜。
另外,CBTC系統(tǒng)采用的IEEE802.11系列的WLAN標(biāo)準(zhǔn)是一個開放的無線頻段,該頻段不限制其他用戶使用,用戶較多時容易造成相互干擾,面對如今使用越來越頻繁的WiFi網(wǎng)絡(luò),這又是不小的挑戰(zhàn)。
而列車從地面的一個AP切換到另一個AP時信息傳輸會有中斷,也存在一定程度的丟包現(xiàn)象,即信號數(shù)據(jù)包無法被接收到。
據(jù)南京地鐵運營分公司助理工程師馮麗娟所做的一項統(tǒng)計,采用西門子CBTC系統(tǒng)的南京地鐵二號線從2010年5月28日開通至12月,車載信號設(shè)備最常見的故障是ATP冗余和無線丟失,占到全部故障總數(shù)的60%左右,其中ATP冗余發(fā)生了577次,線路開通的頭三個月,每個月ATP冗余量在120次以上。
這意味著,開通不到一年的時間內(nèi),南京地鐵2號線的信號系統(tǒng)故障總數(shù)高達(dá)960次以上。
確實,地鐵信號出現(xiàn)問題很常見。
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