目前，中國的高速鐵路技術已達到世界先進水平，我們從高鐵技術的"跟隨者"轉變為了"引領者"。為什么中國的高鐵列車"跑"得又快又安全？這主要得益于我國自主研發的、擁有自主知識產權的高速動車組列車技術體系。這個技術體系有三大核心部分，以變流器為中心的牽引傳動系統可以看成是為列車提供動力的"心臟"，列車控制系統是指揮行車并保證行車安全的"大腦"，信號傳輸網絡是把列車控制系統發出的指令傳送到各個部位的"神經"系統。三者有機協同合作，確保動車組列車安全、高速運行。

列車的"心臟""大腦""神經"與人的身體功能相似列車的"心臟""大腦""神經"怎樣協同合作？要回答這個技術問題，我們可以形象地打個比方，用人的跑步這種行為來解釋。人跑步可快可慢，制約快慢的因素主要是步頻和步幅，而步頻的快慢和步幅的大小則取決于心臟對人體供血是否充足、血壓是否穩定，取決于大腦根據供血和路面等情況進行綜合分析判斷后發出跑步的指令、對步頻和步幅進行調控的有效程度，取決于這些指令能否通過遍布人體的神經系統傳達到腿部和腳部。就這樣，心臟提供動力、大腦發出指令、神經傳遞指令，人體隨之而動，完成跑步的行為。

高速動車組列車的運行原理與之非常相似。外部供電系統提供的高壓電通過受電弓引入列車，這就相當于為列車"供血"。由于外部電網的傳輸距離長，為了保證供電系統電壓穩定，電網電壓采取的是25千伏單相電壓，而這一電網電壓對列車實際工作電壓來說過高，所以必須經過列車上的變壓器進行降壓，將25千伏高電壓降至列車所需電壓。降壓后的單相電壓無法調控頻率和幅值，因此列車變流器整流電路需要將其轉化為直流電，再由逆變器將之轉化為可調控頻率、幅值的三相交流電。

到這里，外部電網供給的"血液"才算是能為列車所用。經過降壓、整流、逆變的三相電壓驅動牽引異步電動機，電動機再帶動齒輪箱產生不同的轉矩，達到列車以不同速度"跑"起來的作用。列車的"大腦"--列車控制系統根據各種行車情況發出指令，調控電壓頻率和幅值大小；遍布列車的"神經"--信號網絡系統把控制系統發出的各種指令傳送到牽引異步電動機，帶動齒輪箱產生不同大小的轉矩，形成相應的驅動力，使列車起步、停止、快慢地運行。這一整套機制環環相扣、嚴絲合縫，列車有了充足的"血液"和穩定的"血壓"，由"大腦"指揮、"神經"傳令，高速列車自然能在高鐵線上風馳電掣、操控自如。

未來的軌道交通控制將向互聯網和智能化技術發展

目前，CRH380A/380AL高速動車組列車的"心臟"是由南車株洲所研制的TGA10系列傳動裝置，與日本三菱公司和德國西門子公司研制的同類傳動裝置相比，重量最輕，只有1850千克，輸出功率卻達到1680千瓦。

丁院士介紹，由株洲所研制的TEC3000傳動控制系統，相當于高速動車組"大腦"的主處理器速度達到533MHz，遠高于龐巴迪公司研制系統的25MHz和西門子公司的100MHz；FPGA邏輯門達到50萬門，高于龐巴迪公司的1.5萬門和西門子公司的20萬門，具有領先優勢。而株洲所研發的可稱為高速動車組"神經"的DTECS網絡系統，也可與西門子、龐巴迪公司的同類型系統比肩。

關于下一代技術的發展方向，丁院士介紹，高鐵列車的"心臟"將由目前的IGBT功率半導體器件向著SiC器件和變流器永磁驅動的方向發展。以SiC為代表的寬帶隙半導體電力電子器件是新一代高效能電力電子技術的核心，而永磁驅動最大的優勢就是節能，目前世界上能應用永磁驅動技術的只有龐巴迪、阿爾斯通、東芝和中國南車。高鐵列車的"大腦"即控制系統將向現代控制技術發展，軟件將不斷取代部分硬件，系統會更可靠，硬件更經濟。

丁院士介紹，未來的軌道交通控制將向互聯網和智能化技術發展。列車智能化需求，特別是城市軌道和高鐵的發展，將推動中國網絡控制技術的再一次提升。

最后，丁院士為自己所從事的專業而自豪。在鐵路領域成熟應用的交流傳動控制技術因其較高的技術含量，正向其他高精尖行業和領域滲透推廣。掛著鐵路品牌的交流傳動控制技術，除了在鐵路領域的應用之外，已廣泛應用于冶金、軋鋼、鉆井、風力發電、光伏發電等領域，這是鐵路技術的光榮。