2018年“复兴号”动车组正式投入商业运营,标志着我国的动车组技术已经达到国际领先水平,且具有完全自主知识产权。以计算机网络为核心的列车通信网络实现列车运行过程中的车辆控制、检测和诊断功能。由于列车网络通信时延,丢包等网络性能问题会对列车网络控制系统的实时性与可靠性造成影响,进而影响列车的行车安全。因此为保障列车安全运行,研究并改善列车网络性能便成为当前列车网络控制技术的重点。本文首先对列车实时以太网网络系统和通信机理进行分析和研究,从理论上分析网络时延、时延抖动和网络丢包产生的原因。其次基于TRDP协议搭建半实物仿真平台,根据列车拓扑发现协议与DHCP服务通信机制进行实验平台动态组网,完成列车初运行与终端设备动态获取IP地址功能。然后根据列车牵引过程的工况设计VCU设备、HMI设备和牵引模拟单元的软件,通过实验平台模拟列车在ETB骨干网络上传输牵引控制信号,在ECN组成网内传输速度信号,并使用Wireshark软件在线监视捕获报文数据。开发了一款专用网络性能分析的软件,对列车网络性能数据变化趋势进行可视化分析。分析了牵引控制指令与速度信号报文在不同发送周期、报文尺寸和网络负载下对网络时延、时延抖动和网络丢包的影响。针对增加网络负载对网络性能影响较大这个问题,研究链路聚合和负载均衡算法对网络性能的优化,对比研究加权轮询算法和哈希算法的优缺点,选择哈希算法作为网络负载均衡算法,并使用OPNET仿真软件进行仿真优化计算。最后通过实验验证在增加网络负载的情况下链路聚合和哈希负载均衡算法对网络性能优化的有效性。