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随着我国轨道交通的迅猛发展,基于TCN(Train Communication Network)的列车网络已经不能满足列车数据传输业务的需求,因此列车控制与服务网络TCSN(Train Control And Service Network)应运而生。TCSN的目标是建立具有大带宽、高可靠、高可信、可重构和智能化特征的列车网络,将列车控制业务和旅客服务业务集于一体化传输,提高列车数据业务的服务质量。本文依托国家科技支撑计划项目(2015BAG14B00),在分析列车业务数据特点的基础上,研究了加权公平队列算法及其改进算法在TCSN业务调度中的应用并进行仿真测试。论文的主要工作包括以下方面:首先,对列车控制和服务网络(TCSN)的主要业务进行了分析。分析总结了列车中的牵引、制动、空调、车门和显示器等控制业务,分析了目前列车中的旅客服务业务,分析了两种服务质量(QoS)控制模型:综合服务模型和区分服务模型。其次,研究了基于综合服务模型的列车通信网络,建立了基于漏桶模型的4类列车业务数据流量。研究了加权公平队列(WFQ)调度算法,设计了基于服务分类和带宽分配的加权公平队列调度算法SCBAWFQ(Service Class and Bandwidth Allocation Based WFQ)。此算法对WFQ算法进行了改进,改进体现在:1)对列车业务进行分类,区分出实时性业务和非实时性业务;2)采用迭代的带宽分配方法,为实时业务分配预约的带宽,为非实时性业务分配剩余的带宽。最后,在网络仿真软件NS2平台上,使用C++语言编程实现了SCBAWFQ算法:1)在common库中添加SCBAWFQ算法的数据包头文件;2)在queue库中加入编写的SCBAWFQ调度算法;3)使用OTcl脚本语言搭建了列车流量模型的网络拓扑结构,分别调用WFQ算法和SCBAWFQ算法对恒定数据流和突发数据流进行仿真。仿真结果说明:对恒定数据流SCBAWFQ算法可以有效的解决WFQ算法不能区分业务类型的问题,对突发流量的数据流SCBAWFQ算法不仅能够解决WFQ算法不能区分业务类型的问题,并且针对突发数据业务流在带宽分配方面具有一定的优势。针对TCSN网络中业务数据量大且存在突发业务的特点,改进算法(SCBAWFQ)性能优于WFQ算法,对TCSN网络的实时调度研究具有一定的参考价值。