透解垄断卡斯柯定律

　　本报记者 洪若琳、崔烜 发自广州、北京

　　总要发生些什么事情，让平凡的日子变成特殊符号。当人们还未忘记7·23温州动车事故，仍然为事故的发生原因百思不得其解时，时隔不过两月，据新华社报道，9月27日，上海地铁(微博)10号线也发生了追尾事故。

　　事故发生之后，人们很快发现，9·27事故与两个月前的事故有一个惊人的相同之处，那就是信号调度系统的供应商，均出自同一家企业—卡斯柯信号有限公司。

　　矛头因此迅速指向这家国内颇有规模的信号供应商，时代周报(微博)记者通过梳理卡斯柯的发展轨迹，以及与其有着千丝万缕联系的体制内通信集团，初步还原国内地铁信号系统的使用和管理现状。

　　卡斯柯的发家史

　　闻名于国内信号领域的卡斯柯，成立于1986年，是铁路系统第一家中外合资企业。它与上海地铁的渊源，始于上世纪90年代。

　　1994年，卡斯柯与当时的外方母公司美国GRS(现为ALSTOM)一道，夺得上海地铁1号线信号系统ATC的合同大单。这是当时国内第一个具备列车自动驾驶(ATO)功能的固定闭塞地铁信号系统。

　　起初，该项目因使用国外贷款而采用了国外设备，因此相应地，车辆等机电系统也采用了由国外公司提供的类似于“交钥匙”的承包建设模式，全线由美国进口引进。

　　但据卡斯柯公司的自我介绍，通过上海地铁1号线共三期工程的实施，卡斯柯已经完全掌握了基于固定闭塞技术的地铁信号系统。从1997年初开始，卡斯柯公司参考上海地铁1号线ATS的系统结构和功能，仅用18个月的时间，就自主开发了有完全自主知识产权的ATS100系统，并声称，这是卡斯柯地铁信号系统国产化的起点。

　　值得一提的是，在一篇名为《卡斯柯公司地铁信号系统国产化报告》中，透露了上海地铁1号线的信号系统从进口转为国产的过程。“由于ATS100的成功，在2001年上海地铁1号线北延伸升级改造时，上海地铁建设公司(现为上海申通地铁集团公司)决定使用卡斯柯公司的ATS100，更换1995年从美国GRS进口的ATS系统，卡斯柯提供的新型ATS系统在2003年初投入使用，成为国内地铁线路中第一个全国产化的实用ATS系统。”

　　由此可见卡斯柯对自主研发的ATS100的自信程度，以至于要全线更换掉原美国进口系统。自此，上海1号线成为卡斯柯公司的“代表作品”。

　　但令卡斯柯引以为豪的上海1号线同样有过事故前科。早在2009年的12月，因卡斯柯公司提供的信号系统误发速度码，导致两列车侧面相撞，所幸司机及时制动，未造成伤亡。

　　尽管如此，卡斯柯仍然是上海地铁信号系统的“巨头”，公开资料显示，上海1、3、4、10号线以及明珠线二期工程，其信号系统都与卡斯柯签订了相应的合同，几乎占了上海地铁的半壁江山。仅仅到2006年，卡斯柯公司地铁相关市场合同已占公司全年市场合同总额的一半，产生了大量利润。

　　不仅在上海如此，从该公司网站上公布的情况看，2000年之后，卡斯柯公司始终保持着年均30%左右的增速。其生产的信号系统遍布上海、大连、长春、天津、深圳、广州等多个城市的地铁线路，承揽或参与的已建、在建地铁信号项目达28项，其中仅京沪两地就占20项，数量相当可观。

　　仅2009年上半年，卡斯柯在地铁市场先后签约深圳地铁二号线、五号线，广州六号线，北京地铁亦庄线、九号线、房山线等信号系统项目，合同总额超10亿元。

　　“从1993年开通的上海地铁一号线，到2004年开通的上海3号线、4号线；从2008年中国第一条基于无线通信的北京2号线CBTC信号系统，到中国第一条无人驾驶的北京机场线信号系统，再到已于近期开通的上海10号线，卡斯柯在不懈地推进着轨道交通信号系统的国产化进程。”2010年，《中国电子报》一篇宣传卡斯柯的报道，如此赞美了卡斯柯的成绩。

　　就在2011年4月，上海轨道交通建设表彰大会上，卡斯柯10号线项目部还获得2010年度上海市重大工程优秀集体称号。

　　暗藏垄断

　　但地铁运营现状却不如卡斯柯所描述的那么乐观，就拿此次出事的上海10号线来说，早在两个月前，就已有不良信号记录。7月28日晚，高峰时段，本应开往航中路方向的上海地铁10号线列车，突然逆行，反常地朝虹桥火车站方向开出。事后究其原因，人们发现，卡斯柯信号系统的设计缺陷仍然是主要原因。

　　信号是列车运行的凭证，尽管投资额在整个工程中所占的比例低(通常在3%以下)，但对于提高列车通过能力、提高运能、保证行车安全有着至关重要的作用。

　　舆论对卡斯柯的背景也颇有微词。

　　卡斯柯由中国铁路通信信号集团公司与阿尔斯通(中国)投资有限公司共同出资组建。前者为行业内央企，7年前，其脱离铁道部，纳入国资委管辖序列，但与铁道部仍有千丝万缕的联系。

　　有知情人士称，中国铁路通信信号集团公司掌握国内轨道建设的绝大部分资源，而在这其中，存在着一个不可忽略的企业，北京全路通信信号研究设计院(下简称“通号院”)，它是中国通号旗下重要的全资子公司，承担着集团通信信号科研、勘测、设计等核心业务，该院最初由铁道部设立。

　　7·23温州动车事故的信号调度系统，包括电路监测维护软件正是由该院设计。

　　温州事故发生之后，全国铁路系统纷纷在7月27日收到文件，在涉及的上万公里高速铁路和城市轨交中，凡通号院设计研发的产品，都将面临排查和整改。

　　如果不发生7·23事故，按照原计划，中国铁路通信信号集团股份有限公司(以下称“通号股份”)注资13亿完全控股的这家公司，将会随着集团A股上市募资，进一步扩张业务版图。

　　据《21世纪经济报道(微博)》称，铁路业内人士都知道，这家通号院相当有来头，这里聚集着一干有权在铁路系统技术评审中发言的专家。其商业模式是在政府资金支持下，既设计研究，又委托生产，然后在铁路系统内顺畅地销售产品。

　　而知情人士则向时代周报记者透露，国内行业知名的和利时、北方交大微联、浙大网新等信号系统公司，包括卡斯柯，都依附隶属于通号院，其中，卡斯柯所占的市场份额最大。而国内地铁的信号系统招标，近年来也几乎被几大公司包揽。

　　在高铁契机出现后，通号院负责设计了高铁所需的信号调度系统，随着高铁事业的蒸蒸日上，京津沪广深等18个城市地铁轻轨通信信号工程，也由其总承包。

　　由此通号集团总资产从2007年48.5亿升至2009年102.2亿，年均增长28.2%。主营业务收入从42亿元到79.4亿元，年增长23.6%。

　　在信号系统迅猛的国产化进程中，国务院与国家计划委员会的政策在其中起了很大的作用。

　　1999年和2001年，国务院办公厅转发原国家计划委员会《关于城市轨道交通设备国产化实施意见》(国办发〔1999〕20号)和《关于城市轨道交通设备国产化实施方案》(计产业〔1999〕428号和计产业〔2001〕564号)，提出要确保城市轨道交通车辆和机电设备平均国产化率不低于70%，其工作重点是车辆和信号系统，并确定了车辆和信号系统的定点生产企业。

　　接下来的2002年、2003年、2005年和2006年，几乎以一年一次的频率，分别在不同的文件中提出对城市轨道交通设备国产化的新要求。

　　尴尬的中国制造

　　尽管国家对地铁设备国产化率有明确的要求；尽管卡斯柯公司所编写的《城市轨道交通信号系统ATS技术规范》，已被中国交通运输协会城轨交通委员会发布为行业推荐规范；尽管卡斯柯拥有上述《技术规范》中所要求的、达到SIL2等级的列车监督控制系统，但仔细梳理国内各城市的地铁信号系统，我们会发现，全盘采用国产自主开发产品的地铁线路所占比例依然寥寥无几。

　　一位不愿意透露姓名的地铁系统内人士告知时代周报记者，核心技术仍以国外技术为主，正是出于安全考虑。

　　但不可否认的是，国内的地铁信号系统承包模式正在悄悄地起着变化。

　　譬如广州，广州地铁一号线于1993年底正式开工，其建设模式与起初的上海一号线基本相同，对机电系统也是采用了由国外公司提供的类似于“交钥匙”的承包建设模式，全套引进德国西门子技术，并在国内城市轨道建设中首次引入了国外咨询公司。

　　时至今日，据广州地铁内部员工称，地铁系统内人员仍公认西门子信号系统为所有线路中的最优。正因如此，广州地铁线路当中，西门子信号系统也一直占较大比例。

　　而到了广州地铁二号线工程，则转变为通过招标选择了供电系统与信号系统的“项目管理服务PM”，转为由国外企业承担项目管理，以外方为主导，通过控股合资企业引进部分技术，承担部分配套机箱机柜、电缆生产组装工艺；完成协助外方实现集成设计、安装调试、商务管理等服务；设备组装(机柜配线)。

　　再之后，随着政策的不断深入，到广州三号线筹划时，已变成由国内企业为主导的信号管理了。通过具有国产化资质及产品研发、生产能力的系统集成商，以牵头和项目总包方式参与项目管理，并与国外技术方签订了国产化合作协议，引进部分国外技术，参与设计、安装调试、商务管理工作。上文所述的卡斯柯、浙大网新、北京和利时等，就是负责该项目的管理。

　　这间接印证了上文所述的，国内地铁的信号系统招标，近年来几乎被几大公司包揽的事实。

　　尽管如此，通过整理公开信息可见，广州地铁集团仍然倾向于青睐国外的信号系统。针对网络上炒得沸沸扬扬的，称广州六号线同样采用卡斯特产品的消息，广州地铁方面在9·27当天晚上向媒体紧急透露，称6号线的信号系统由卡斯柯信号和阿尔斯通交通、中铁电化局三方联合体提供，其中信号系统核心关键设备由阿尔斯通交通提供。

　　时代周报记者手头的一份广州《城市轨道交通基于通信的列车控制系统(CBTC)研发项目》的招标书中，也对技术评审均作出了十分详细的要求。

　　但另一方面，《21世纪经济报道》也指出过，通号院和通号集团的专家或其紧密合作者，在一些技术评审会商中亦掌握一定话语权。

　　强调高国产化率，基于国外技术改造的“自主研发”，实际上是各技术的融合体。同时，还有央企信号系统公司在行业内实行垄断，这种种因素无疑催生了尴尬的畸形的中国制造，连地铁建设方都对其望而却步，只能另择其路。

　　卡斯柯式噩梦

　　这一次，没有雷击，卡斯柯的产品却又扑朔迷离地发生了故障。

　　“不好意思，我们公司一直是不接受采访的。”9月27日下午，记者拨通了卡斯柯公司的总机电话，一位工作人员礼貌性地回答道。而卡斯柯公司的网站在事故发生后也一直处于无法连接状态。

　　而据上海当地媒体报道，卡斯柯公司当天为了回避记者采访，将办公室大门紧闭，对按着门铃的访客视若无睹。

　　“具体的原因我现在还不清楚，但地铁的信号出现问题是很常见。”王梦恕解释道，“跟地上的环境不一样，地下空气较为潮湿，经常会发生电子元件失灵的情况，何况有很多元件实际上是过了使用期限的，所以基本上是难以避免，只能要求地铁公司加强对发生故障后的应对措施。”

　　但王梦恕并未了解，上海10号线2010年才开通运营，一年后，跟随整个上海地铁的步伐，10号线又将信号系统升级为CBTC，即“基于无线通讯的信号控制系统”，由卡斯柯母公司阿尔斯通的产品“Urbalis888”成为这条线路的神经中枢。

　　目前地铁的主流信号系统共分为“基于模拟轨道电路的ATC系统”、“基于数字轨道电路的ATC系统”以及“基于通信的列车运行控制系统(即CBTC)”。

　　与依赖轨道定位的前二者不同，CBTC只需要通过无线信号传输来确定列车的位置以及速度，不需要在轨道上安装设备，也不与牵引供电争轨道，并且定位准确度比原来大大地提高，更可以完全实现移动闭塞，即不再按区段距离来划出不大于300米的闭塞区，而是完全由计算机控制车间距离，大幅缩短列车运行间隔到90秒，即1分半的时间就能有一趟地铁开出。升级改造后的北京二号线正是使用了CBTC系统，将行车间隔缩短为2分钟，使得地铁的运量能够很好地提升。

　　尽管研发至今已有30年之久，但CBTC系统依然还有无法避免的缺陷。

　　据中铁第四勘察设计院集团有限公司高级工程师杜平的文章介绍，CBTC系统的列车定位和移动授权依赖无线信息传输，如果某列车或地面某点发生无线通信中断或故障，就会失去对列车的定位，将对运营造成较大的影响，且故障处理将比原来的轨道电路系统复杂。

　　另外，CBTC系统采用的IEEE802.11系列的WLAN标准是一个开放的无线频段，该频段不限制其他用户使用，用户较多时容易造成相互干扰，面对如今使用越来越频繁的WiFi网络，这又是不小的挑战。

　　而列车从地面的一个AP切换到另一个AP时信息传输会有中断，也存在一定程度的丢包现象，即信号数据包无法被接收到。

　　据南京地铁运营分公司助理工程师冯丽娟所做的一项统计，采用西门子CBTC系统的南京地铁二号线从2010年5月28日开通至12月，车载信号设备最常见的故障是ATP冗余和无线丢失，占到全部故障总数的60%左右，其中ATP冗余发生了577次，线路开通的头三个月，每个月ATP冗余量在120次以上。

　　这意味着，开通不到一年的时间内，南京地铁2号线的信号系统故障总数高达960次以上。

　　确实，地铁信号出现问题很常见。