地鐵為什么總是出故障？網(wǎng)友：這月全勤獎(jiǎng)又泡湯了？！

審核專家：胡啟洲

南京理工大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 副教授

“各位乘客：北京地鐵10號(hào)線設(shè)備故障，列車運(yùn)行緩慢，請(qǐng)您聽從車站工作人員的指揮，有急事的乘客建議您選擇其他交通工具，給您帶來(lái)的不便敬請(qǐng)諒解！”在北京坐地鐵通勤的小伙伴們，對(duì)這段聲音不會(huì)陌生吧。

就在3月13日早高峰時(shí)間，地鐵10號(hào)線信號(hào)系統(tǒng)發(fā)生故障，大量乘客滯留，北京地鐵官方數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)天10號(hào)線客流量相較一周前減少了約十分之一，地鐵故障嚴(yán)重影響了公共交通秩序及上班族的出行。

來(lái)源丨網(wǎng)友@道格金絲Goer

不僅北京，全國(guó)各地的地鐵運(yùn)營(yíng)也出現(xiàn)過(guò)故障，比如重慶、南京、深圳、上海、廣州等地。據(jù)統(tǒng)計(jì)，最頻發(fā)的地鐵故障當(dāng)屬信號(hào)故障。那么，什么是地鐵信號(hào)系統(tǒng)？為什么會(huì)發(fā)生地鐵信號(hào)故障？為什么在地鐵里手機(jī)經(jīng)常沒(méi)信號(hào)？

1 什么是地鐵信號(hào)系統(tǒng)？

地鐵信號(hào)系統(tǒng)是通過(guò)現(xiàn)代自動(dòng)控制與遠(yuǎn)程控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)指揮和控制地鐵運(yùn)行的系統(tǒng)。一般來(lái)說(shuō)，信號(hào)系統(tǒng)通過(guò)控制道岔來(lái)決定列車行駛方向的，道岔就是指利用軌道旁邊的電機(jī)帶動(dòng)鋼軌移向另一組鋼軌以實(shí)現(xiàn)軌道方向的轉(zhuǎn)換。

地鐵道岔

來(lái)源丨天津地鐵

另外，信號(hào)系統(tǒng)還會(huì)根據(jù)內(nèi)部復(fù)雜的邏輯計(jì)算以及各列車所在時(shí)間、位置信息等決策列車的運(yùn)行速度，并將信號(hào)傳遞至列車控制界面或者信號(hào)機(jī)上為列車司機(jī)提供指引。這樣說(shuō)可能有點(diǎn)復(fù)雜，大家可以簡(jiǎn)單地理解為：“列車司機(jī)通過(guò)信號(hào)系統(tǒng)傳來(lái)的各種信號(hào)，在隧道里控制地鐵運(yùn)行”。目前應(yīng)用最廣泛的信號(hào)系統(tǒng)是CBTC系統(tǒng)，是指利用先進(jìn)的調(diào)度和組織技術(shù)同時(shí)控制列車的運(yùn)行，并可以縮小乘客的候車時(shí)間，提高地鐵線路的運(yùn)輸能力。該系統(tǒng)有兩種運(yùn)營(yíng)模式：標(biāo)準(zhǔn)模式和后備模式。標(biāo)準(zhǔn)模式也就是正常運(yùn)營(yíng)模式，指的是列車司機(jī)依據(jù)控制界面的信息控制列車運(yùn)行。如下圖所示，數(shù)字標(biāo)注1部分為車輛的車門信息以及站臺(tái)門顯示等，用于為司機(jī)提供車門及站臺(tái)門的工作狀態(tài)顯示；數(shù)字標(biāo)注2部分為列車的目標(biāo)運(yùn)行速度；數(shù)字標(biāo)注3部分為信號(hào)推薦速度（表盤中的黃標(biāo)）以及緊急制動(dòng)觸發(fā)速度（表盤中的紅標(biāo)），便于司機(jī)按照推薦速度駕駛列車，且不超過(guò)緊急制動(dòng)觸發(fā)速度。

車載信號(hào)界面

來(lái)源丨李春明,高春兵,楊逸凡. 地鐵車輛和信號(hào)系統(tǒng)顯示屏融合方案研究[J]. 鐵道通信信號(hào),2023,59(2):70-74.

一旦信號(hào)系統(tǒng)發(fā)生故障，CBTC系統(tǒng)將啟動(dòng)后備模式，地鐵需要依靠軌道旁的地面信號(hào)機(jī)行車到指定位置后進(jìn)行故障恢復(fù)。地面信號(hào)類似于道路交通的紅綠燈，包括色燈信號(hào)機(jī)、手信號(hào)等。此時(shí)，車廂內(nèi)的乘客需要在密閉的空間里等待故障修復(fù)。

地鐵信號(hào)機(jī)

來(lái)源丨南寧地鐵

2 為什么會(huì)發(fā)生地鐵信號(hào)故障？

了解了地鐵信號(hào)系統(tǒng)的作用，我們來(lái)說(shuō)說(shuō)為什么地鐵信號(hào)故障頻發(fā)。CBTC信號(hào)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，包含多個(gè)子系統(tǒng)，其主要子系統(tǒng)包括區(qū)域控制器、車載控制器、列車自動(dòng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信息系統(tǒng)和司機(jī)顯示等等，涉及設(shè)備眾多，不僅包括列車控制設(shè)備，還有信號(hào)傳輸設(shè)備。因此，大到車載設(shè)備/地面設(shè)備故障，小到信號(hào)傳輸錯(cuò)誤，都可能引起信號(hào)系統(tǒng)故障。

總體來(lái)說(shuō)，信號(hào)故障主要分為硬件故障、軟件故障和通信故障三類。硬件故障主要是設(shè)備故障、連接器松動(dòng)、線路故障、保護(hù)電路故障、設(shè)備老化等等。比如，2019年最后一天，深圳地鐵4號(hào)線因接觸網(wǎng)故障導(dǎo)致車輛行駛緩慢。2021年11月12日，上海地鐵1號(hào)線由于供電設(shè)備故障，導(dǎo)致列車延誤。

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軟件故障包括程序運(yùn)行出錯(cuò)、接口錯(cuò)誤等。比如，2018年10月16日，香港地鐵4條列車線同時(shí)故障，超百萬(wàn)人交通出行受限，交通癱瘓，而事故原因是由于新舊系統(tǒng)轉(zhuǎn)換時(shí)信號(hào)系統(tǒng)的軟件計(jì)數(shù)器重置互不協(xié)調(diào)導(dǎo)致。

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通信故障主要有網(wǎng)絡(luò)故障和信號(hào)干擾問(wèn)題等。2012年10月8日，一培訓(xùn)學(xué)員誤操作，將“王鵬你妹”四個(gè)字發(fā)送到北京地鐵5號(hào)線站臺(tái)上的顯示屏上，影響了乘客查看出行信息。

來(lái)源丨網(wǎng)絡(luò)

因此，地鐵作為城市的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，仍需加強(qiáng)安全風(fēng)險(xiǎn)分析，提高應(yīng)急能力，以最大程度避免故障發(fā)生。

3 為什么在地鐵里手機(jī)經(jīng)常沒(méi)有信號(hào)？

除了地鐵信號(hào)故障，很多小伙伴在地鐵上遇到的另一個(gè)困擾就是手機(jī)沒(méi)信號(hào)。盡管目前幾乎所有線路都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了信號(hào)覆蓋，但仍有乘客反應(yīng)信號(hào)不太好，網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)斷時(shí)續(xù)。這又是為什么呢？地鐵通信系統(tǒng)主要分為專用、民用、警用通信三大部分，手機(jī)信號(hào)屬于民用通信范圍，是由三大運(yùn)營(yíng)商建設(shè)的移動(dòng)通信網(wǎng)。

移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的好壞與基站的網(wǎng)絡(luò)覆蓋水平相關(guān)，而網(wǎng)絡(luò)覆蓋水平往往與基站數(shù)量相關(guān)。由于手機(jī)發(fā)射信號(hào)是微波，障礙物或雨雪天氣會(huì)阻擋、衰減一部分微波。因此，手機(jī)信號(hào)的好壞與基站的網(wǎng)絡(luò)覆蓋水平、離基站的遠(yuǎn)近、地鐵站環(huán)境、天氣等等都有關(guān)。

基站

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接下來(lái)我們聊聊地鐵通信系統(tǒng)的分布和搭建。由于地鐵不同地段的環(huán)境有所差異，通信系統(tǒng)的搭建也有一定差異。比如，對(duì)于控制中心而言，一般將傳輸信號(hào)的天線架設(shè)在室外鐵塔上，或根據(jù)覆蓋面積決定天線和基站配合的方式；而站臺(tái)的通信系統(tǒng)通常將無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的電纜設(shè)置于隧道中；對(duì)于車輛行駛路段而言，因有大量的信號(hào)覆蓋盲區(qū)，所以通常用漏泄同軸電纜來(lái)使信號(hào)覆蓋均勻。盡管地鐵通信系統(tǒng)覆蓋面已經(jīng)很廣了，但由于基站負(fù)荷能力有限，流量需求較大依然會(huì)一定程度上影響手機(jī)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)。另外，當(dāng)?shù)罔F在快速運(yùn)行時(shí)，可能剛進(jìn)入一個(gè)基站范圍，短時(shí)間又再接入下一基站范圍，不同基站的快速變化也會(huì)使乘客通信體驗(yàn)變差；當(dāng)然，部分位置信號(hào)覆蓋較弱，無(wú)法與用戶流量需求的增長(zhǎng)速度相匹配........這些也都會(huì)導(dǎo)致手機(jī)信號(hào)變?nèi)酢?/p>

地鐵信號(hào)故障及手機(jī)沒(méi)信號(hào)的回答就寫到這里啦~希望大家下次再遇到類似情況可以冷靜對(duì)待噢~