高速列車“指揮官”

在高速列車中，有一個十分關鍵的系統叫作列車網絡控制系統（Train Control and Management System，以下簡稱TCMS）。它如同人的神經中樞一樣，在列車運行中扮演著關鍵角色。今天，我們就來揭秘一下，TCMS是如何讓高速列車變“聰明”的。

作為高速列車的“神經中樞”，TCMS可以隨時隨地給列車的關鍵部件發送指令、接收信息，控制、診斷、監測、保護列車。它體現了一個國家在鐵路通信方面的研發能力和水平。

TCMS的主要功能是將高速列車上的各子系統設備，通過網絡連接在一起，實現通信和信息共享。當我們登上高速列車時，司機駕駛、列車廣播、車門開閉、視頻播放、空調送風、車輛密封等，都是由TCMS負責的，它讓列車變得更“聰明”。

例如，當司機將控制手柄移至牽引位時，TCMS的中央控制單元會發出牽引指令，并通過列車網絡傳輸至各個牽引控制單元，使列車牽引系統工作。

為了讓高速列車跑得又快又穩，TCMS采用了兩級總線式——列車級總線（Wire Train Bus，縮寫為WTB）和車輛級總線（Multifunction Vehicle Bus，縮寫為MVB）。

兩級總線之間通過列車通信網絡的網關（TCN），實現數據傳輸。列車通信網絡系統是一套連接車載設備，實現信息共享，可進行控制、監測、診斷的網絡系統，在城市軌道車輛中也應用廣泛。

列車級總線將車輛級總線的關鍵數據，傳遞給中央控制單元；車輛級總線和輸入、輸出模塊，則負責實現各個子系統與中央控制單元之間的數據交換。此外，還有以太網列車總線——各車廂的以太網交換機與各種設備相連，實現數據交換。

通信依賴通信設備，就像上網需要網卡和網關一樣，高速列車的“神經中樞”則需要芯片和通信協議的支持。近年來，我國鐵路專家自主開發了芯片和網卡，編寫了全部網絡軟件的源代碼，使高速列車有了“中國腦”。

為了保障“神經中樞”在實際應用中的效果，我國鐵路專家僅用1年時間，就完成了高速列車網絡控制系統半實物仿真平臺的研發，這不僅填補了國內空白，而且達到了國際先進水平。

同時，TCMS統一了數據傳送規范和網絡通信協議，這讓相同速度等級的不同高速列車能夠重聯運行，不同速度等級的高速列車能夠相互救援，提高了高速列車的利用效率，降低了運行成本。

在未來，TCMS將變得更聰明、更智能。通過云計算、大數據、人工智能等新技術，可以實現列車遠程自動駕駛、休眠、喚醒、動靜態自檢試驗、障礙物檢測、復位等智能化操作。

未來，TCMS在采集、匯總各系統數據后，通過深度學習，可以實現智能故障預警、遠程監視及診斷分析。它就像一個超級保姆和智能導航，實時關注列車的“身體健康”和運行情況，提前發現問題、采取措施。

目前，不同類型的高速列車還無法“交流”，就像陌生人一樣。未來，我們將迎來智能編組時代，TCMS就像智能對講機一樣，可以讓高速列車成為可以相互理解的“好伙伴”，輕松“聊天”、智能合作。

? 車輛級總線以車廂為單元，傳輸單個車廂內各個設備的數據；列車級總線則以列車為單元（繪圖/陳禾）

隨著科技的飛速發展，TCMS即將迎來一場前所未有的技術盛宴，為高鐵行業注入新的活力！

（責任編輯 / 高琳 牛一名? 美術編輯 / 周游）