张大林 郝梓腾 王洪伟 林思雨

(北京交通大学， 北京 100044)

从上世纪90年代开始，我国高速铁路动车组技术历经自主探索、引进消化吸收再创新以及自主创新三个阶段，复兴号中国标准动车组标志着我国真正意义上具备了完全自主知识产权的动车组技术。2020年，我国400 km/h高速动车组在中车唐山公司下线，昭示着我国高速动车组技术进入了新的阶段，有助于推动中国铁路“走出去”，对促进国际经济、文化融合发展具有重要意义。

高速动车组结构复杂，子系统众多，列车通信网络是承担监测、控制等重要信息的关键，也是提升动车组信息化、智能化的核心。传统的列车通信网络有绞线式列车总线(Wire Train Bus, WTB)、多功能车辆总线(Multifunction Vehicle Bus, MVB)、CAN、ARCNET和LonWorks等。传统总线式列车网络具有实时性好、抗干扰能力强和稳定性高的优势，但其传输速率较低(MVB总线通信速率为1.5Mbit/s，WTB总线通信速率为1 Mbit/s)，无法满足大吞吐量的要求，且其扩展性较差，单一的总线实现功能难以应对复杂的通信任务[1]。随着智能化时代的到来，列车通信网路的作用已不仅仅局限于简单的数据传输，还需实现网络故障诊断、优先级调度等更多功能，目前的现场总线技术已不能满足高速列车发展的需求[2]。以以太网为代表的高速率传输技术已成了列车通信网络的发展方向，并陆续装备到我国多类型号的动车组列车上，我国400 km/h的高速动车组也采用以太网技术来实现高速列车的网络控制、智能化自动辅助驾驶等功能。

以太网使用CSMA/CD协议，可能会导致通信节点之间的信息传输冲突，并导致数据丢失或不确定的传输时延等，从而无法满足列车通信对实时性和确定性的要求[3]。……