中国标准动车组的“超级大脑”是如何研发出来的?
对标准动车组上的传动控制单元、制动控制单元、车门控制单元、乘客信息系统、烟火报警系统等12产品的通信接口进行了测试检查。检验不仅达到了之前规定的标准要求,还完成了整车TCSN系统应用的链路汇聚、自动协商等功能测试,得到了专家组的高度评价。它是中国自行设计的标准动车组各子系统的互联互通。
列车网络控制系统被称为列车的“大脑”中枢。目前,世界各地高速列车组采用的列车网络控制系统主要是WTB和MVB客车列车网络,包括中国在线高速列车组、法国TGV和德国ICE高速列车TCMS系统等主流代表产品。株洲所研发的分布式列车电子控制系统(DTECS)是我国应用最广泛的自主创新列车网络控制系统,具有完全自主知识产权。
随着通信技术的发展,全球高速动车组越来越智能化,自动化、数字化、网络化。智能高铁是未来高速动车组技术的重点发展方向,列车网络控制系统的升级是实现“智能高铁”的必要手段。以软件定义网络(SND)、网络功能虚拟化(NFV)、云计算(ClOUD)和大数据为支撑的同步确定性实时以太网(IDE)越来越受到重视和应用,成为高速列车控制和智能领域最重要的技术。
近年来,IDE技术作为控制领域最高效、最先进的网络技术,逐渐被引入铁路控制领域。目前,铁路行业对列车远程维护、故障诊断、产品全生命周期管理和乘客舒适度的要求越来越高。IDE技术通过提高带宽、亚微秒时钟同步、智能调度等技术,构建了一条车载信息“高速公路”,可以保证列车上各种信息的顺畅交换。有效连接车载控制设备,显示了其在信息通信、车辆控制和服务方面的优势,促进了网络与信息的紧密结合,突破了上一代网络控制系统只能支持基本列车控制和诊断功能数据传输的缺点,大大提高了列车的智能化水平。
中国标准动车组是实现我国高速动车组技术完全自主化和标准化的重大创新工程,是中国高速铁路走出去的标杆。此次株洲所自主研发的TCSN系统,性能稳定可靠,组网方便,扩展性高,兼容性强。随着产品检验的完成,意味着标准动车组可以传输更多的数据,列车网络控制系统更加强大。
近年来,国际巨头庞巴迪和西门子都非常重视TCSN系统的研究。株洲所已经看到了这项技术的重要性,投入了大量的精力来抢占车载实时以太网行业的话语权。历时三年,终于完成了TCSN骨干网节点、编组网节点等核心技术的科研,具备了产品研发、制造、检验和测试的成套能力。
同时,从2014开始,株院TCSN产品成功实现了与庞巴迪相应产品的互联互通测试,并在长沙地铁1号线进行了加载考核。此次通过中国标准动车组装车后的检验,进一步保持了中国高铁关键技术的领先地位,为中国高铁“走出去”迈出了坚实的一步。