地鐵為什么總是出故障？網(wǎng)友：這月全勤獎又泡湯了？！

審核專家：胡啟洲

南京理工大學(xué)自動化學(xué)院 副教授

“各位乘客：北京地鐵10號線設(shè)備故障，列車運(yùn)行緩慢，請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，給您帶來的不便敬請諒解！”在北京坐地鐵通勤的小伙伴們，對這段聲音不會陌生吧。

就在3月13日早高峰時間，地鐵10號線信號系統(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。

來源丨網(wǎng)友@道格金絲Goer

不僅北京，全國各地的地鐵運(yùn)營也出現(xiàn)過故障，比如重慶、南京、深圳、上海、廣州等地。據(jù)統(tǒng)計，最頻發(fā)的地鐵故障當(dāng)屬信號故障。那么，什么是地鐵信號系統(tǒng)？為什么會發(fā)生地鐵信號故障？為什么在地鐵里手機(jī)經(jīng)常沒信號？

1 什么是地鐵信號系統(tǒng)？

地鐵信號系統(tǒng)是通過現(xiàn)代自動控制與遠(yuǎn)程控制技術(shù)、計算機(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)。一般來說，信號系統(tǒng)通過控制道岔來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

來源丨天津地鐵

另外，信號系統(tǒng)還會根據(jù)內(nèi)部復(fù)雜的邏輯計算以及各列車所在時間、位置信息等決策列車的運(yùn)行速度，并將信號傳遞至列車控制界面或者信號機(jī)上為列車司機(jī)提供指引。這樣說可能有點(diǎn)復(fù)雜，大家可以簡單地理解為：“列車司機(jī)通過信號系統(tǒng)傳來的各種信號，在隧道里控制地鐵運(yùn)行”。目前應(yīng)用最廣泛的信號系統(tǒng)是CBTC系統(tǒng)，是指利用先進(jìn)的調(diào)度和組織技術(shù)同時控制列車的運(yùn)行，并可以縮小乘客的候車時間，提高地鐵線路的運(yùn)輸能力。該系統(tǒng)有兩種運(yùn)營模式：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門顯示等，用于為司機(jī)提供車門及站臺門的工作狀態(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部分為信號推薦速度（表盤中的黃標(biāo)）以及緊急制動觸發(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，且不超過緊急制動觸發(fā)速度。

車載信號界面

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

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

地鐵信號機(jī)

來源丨南寧地鐵

2 為什么會發(fā)生地鐵信號故障？

了解了地鐵信號系統(tǒng)的作用，我們來說說為什么地鐵信號故障頻發(fā)。CBTC信號系統(tǒng)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，包含多個子系統(tǒng)，其主要子系統(tǒng)包括區(qū)域控制器、車載控制器、列車自動監(jiān)控數(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，小到信號傳輸錯誤，都可能引起信號系統(tǒng)故障。

總體來說，信號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、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號線由于供電設(shè)備故障，導(dǎo)致列車延誤。

來源丨新浪微博

軟件故障包括程序運(yùn)行出錯、接口錯誤等。比如，2018年10月16日，香港地鐵4條列車線同時故障，超百萬人交通出行受限，交通癱瘓，而事故原因是由于新舊系統(tǒng)轉(zhuǎn)換時信號系統(tǒng)的軟件計數(shù)器重置互不協(xié)調(diào)導(dǎo)致。

來源丨中新網(wǎng)

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

來源丨網(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)常沒有信號？

除了地鐵信號故障，很多小伙伴在地鐵上遇到的另一個困擾就是手機(jī)沒信號。盡管目前幾乎所有線路都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了信號覆蓋，但仍有乘客反應(yīng)信號不太好，網(wǎng)絡(luò)連接時斷時續(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)信號屬于民用通信范圍，是由三大運(yùn)營商建設(shè)的移動通信網(wǎng)。

移動通信網(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)射信號是微波，障礙物或雨雪天氣會阻擋、衰減一部分微波。因此，手機(jī)信號的好壞與基站的網(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

來源丨百度百科

接下來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，對于控制中心而言，一般將傳輸信號的天線架設(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；而站臺的通信系統(tǒng)通常將無線網(wǎng)絡(luò)的電纜設(shè)置于隧道中；對于車輛行駛路段而言，因有大量的信號覆蓋盲區(qū)，所以通常用漏泄同軸電纜來使信號覆蓋均勻。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一定程度上影響手機(jī)網(wǎng)絡(luò)信號。另外，當(dāng)?shù)罔F在快速運(yùn)行時，可能剛進(jìn)入一個基站范圍，短時間又再接入下一基站范圍，不同基站的快速變化也會使乘客通信體驗(yàn)變差；當(dāng)然，部分位置信號覆蓋較弱，無法與用戶流量需求的增長速度相匹配........這些也都會導(dǎo)致手機(jī)信號變?nèi)酢?/p>

地鐵信號故障及手機(jī)沒信號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待噢~