高速列车“指挥官”

在高速列车中，有一个十分关键的系统叫作列车网络控制系统（Train Control and Management System，以下简称TCMS）。它如同人的神经中枢一样，在列车运行中扮演着关键角色。今天，我们就来揭秘一下，TCMS是如何让高速列车变“聪明”的。

作为高速列车的“神经中枢”，TCMS可以随时随地给列车的关键部件发送指令、接收信息，控制、诊断、监测、保护列车。它体现了一个国家在铁路通信方面的研发能力和水平。

TCMS的主要功能是将高速列车上的各子系统设备，通过网络连接在一起，实现通信和信息共享。当我们登上高速列车时，司机驾驶、列车广播、车门开闭、视频播放、空调送风、车辆密封等，都是由TCMS负责的，它让列车变得更“聪明”。

例如，当司机将控制手柄移至牵引位时，TCMS的中央控制单元会发出牵引指令，并通过列车网络传输至各个牵引控制单元，使列车牵引系统工作。

为了让高速列车跑得又快又稳，TCMS采用了两级总线式——列车级总线（Wire Train Bus，缩写为WTB）和车辆级总线（Multifunction Vehicle Bus，缩写为MVB）。

两级总线之间通过列车通信网络的网关（TCN），实现数据传输。列车通信网络系统是一套连接车载设备，实现信息共享，可进行控制、监测、诊断的网络系统，在城市轨道车辆中也应用广泛。

列车级总线将车辆级总线的关键数据，传递给中央控制单元；车辆级总线和输入、输出模块，则负责实现各个子系统与中央控制单元之间的数据交换。此外，还有以太网列车总线——各车厢的以太网交换机与各种设备相连，实现数据交换。

通信依赖通信设备，就像上网需要网卡和网关一样，高速列车的“神经中枢”则需要芯片和通信协议的支持。近年来，我国铁路專家自主开发了芯片和网卡，编写了全部网络软件的源代码，使高速列车有了“中国脑”。

为了保障“神经中枢”在实际应用中的效果，我国铁路专家仅用1年时间，就完成了高速列车网络控制系统半实物仿真平台的研发，这不仅填补了国内空白，而且达到了国际先进水平。

同时，TCMS统一了数据传送规范和网络通信协议，这让相同速度等级的不同高速列车能够重联运行，不同速度等级的高速列车能够相互救援，提高了高速列车的利用效率，降低了运行成本。

在未来，TCMS将变得更聪明、更智能。通过云计算、大数据、人工智能等新技术，可以实现列车远程自动驾驶、休眠、唤醒、动静态自检试验、障碍物检测、复位等智能化操作。

未来，TCMS在采集、汇总各系统数据后，通过深度学习，可以实现智能故障预警、远程监视及诊断分析。它就像一个超级保姆和智能导航，实时关注列车的“身体健康”和运行情况，提前发现问题、采取措施。

目前，不同类型的高速列车还无法“交流”，就像陌生人一样。未来，我们将迎来智能编组时代，TCMS就像智能对讲机一样，可以让高速列车成为可以相互理解的“好伙伴”，轻松“聊天”、智能合作。

▶ 车辆级总线以车厢为单元，传输单个车厢内各个设备的数据；列车级总线则以列车为单元（绘图/陈禾）

随着科技的飞速发展，TCMS即将迎来一场前所未有的技术盛宴，为高铁行业注入新的活力！

（责任编辑 / 高琳 牛一名  美术编辑 / 周游）