随着列车高速化、自动化的发展,列车通信网络已经成为列车(尤其是高速列车,动车组)上控制系统中的关键技术,自主研发列车通信网络设备具有很好的市场前景和重大的现实意义。TCN网络是列车通信网络的标准之一,它将列车通信网络分成可动态编组车厢的绞线式列车总线(WTB)和连接车厢内固定设备的多功能车辆总线(MVB)两级结构。TCN将整个列车的通讯设备连接成一个整体,主控设备对整个列车的控制命令可以通过列车网络发送到各个车厢,列车的各个车厢的信息通过列车网络返送回主控设备上显示,确保了列车上的信息通畅。国外已经运行的高速列车上部分安装有完整的通信网络,TCN技术已经比较成熟。我国列车网络推荐使用TCN标准,但目前尚处在应用积累阶段。随着铁路跨越式发展,动车组和大功率交流机车引进和消化,对列车通信网络的需求日益迫切。基于此本课题开展了列车网络——TCN实时协议的研究与实现。本文首先全面分析和理解了IEC61375-1《Train Communication Network》(列车通信网络),在重点剖析和比较了通用通信网络的分层和TCN网络的分层的异同的基础上,了解和明确了TCN网络应用层,传送层,网络层,数据链路层等网络分层所完成的功能及实现原理。其次,采用网络分层及模块化的设计方法对TCN RTP的软件系统进行了层次划分和模块划分,提出系统总体设计方案。在原来WTB管理器硬件(富士通32位主处理器MB91F362)和软件(嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ和链路层驱动模块)的基础之上进行RTP软件系统的设计和搭建。文中分为过程数据链路层接口,过程数据应用层接口,消息数据链路层接口,消息数据网络层,消息数据传送层,消息数据应用层接口等几个部分进行设计和阐述。最后,根据实际情况提出本系统消息数据网络层和消息数据传送层的测试方案,并在现有的硬件平台上完成了模块的功能测试,给出测试结果。实物仿真的结果表明设计基本达到了预期要求,为后续的工作提供了一定的参考和基础。