李兴国 王登锐 鉴纪凯 王朝 王淼

摘  要：现代列车正朝着舒适智能的方向发展，传统的总线式技术已经不能满足大容量、高速率的通信需求，列车以太网成为列车控制网络的主要发展趋势。为评估列车以太网的网络运行健康状况，本文结合某型列车的网络拓扑，选取时延、抖动、丢包率与可利用带宽作为评估指标，提出了一种基于时间序列的多指标综合性能评估模型，对列车内各子系统和整体网络的性能进行评估。最后在实际列车中进行评估实验，实验证明，该方法能够有效反映以太网列车网络运行的健康状况。

关键词：列车以太网  列车控制网络  评估指标  性能评估

中图分类号：U266                           文献标识码：A文章编号：1674-098X（2021）05（b）-0092-05

Multi-Index Comprehensive Performance Evaluation of Train Ethernet Based on Time Series

LI Xingguo1  WANG Dengrui2*  JIAN Jikai1  WANG Zhao1  WANG Miao1

（1. CRRC Qingdao Sifang Co.， Ltd.， Qingdao， Shandong Province， 266111 China;2. School of Electrical Engineering， Beijing Jiaotong University， Beijing， 100044  China）

Abstract： The modern train is developing towards to the direction of comfort and intelligence. The traditional bus technology has not been able to meet the communication requirements of large capacity and high speed. So the train Ethernet has become the main development trend of train control network. In order to evaluate the operation performance of train Ethernet， a multi index comprehensive performance evaluation model based on time series is proposed in the paper. On the basis of a train network topology， delay， jitter， packet loss rate and bandwidth was selected in the model to evaluate the performance of each subsystem and the whole network in the train. Finally， an evaluation experiment is carried out in a metro train running over Ethernet， which effectively reflects the health status of Ethernet train network.

Key Words： Tain Ethernet; Train control network; Evaluation index; Performance evaluation

随着城轨列车技术不断发展，其通信数据激增，传统的总线式技术已经难以适应这种智能化的发展需求，而列车以太网技术因其数据容量大、数据传输速率高以及具有很强的兼容性等优点，已经受到了越来越多的关注，逐渐成为新一代列车控制网络的核心技术。然而列车以太网的网络状态波动较大，如何设计具体的健康评估方法使运维人员能够获得对网络状态的全面感知，是目前亟需解决的关键问题。

本文在已有知识体系的基础上，设计了一种基于时间序列的多指标综合性能评估模型，该模型首先对列车内不同子系统进行健康度定量评价，然后基于所设计的数据融合算法将各子系统的健康评估结果映射为整体网络的健康态势。……