在列车中引入时分复用通信方式的工业以太网可以避免网络中多节点数据发送冲突,克服传统现场总线式列车通信网传输速度低、组网拓扑结构单一和设计使用成本较高等问题。论文在分析影响工业以太网实时性因素的基础上,从网络时钟同步补偿和网关队列调度这两个方面对网络实时性能进行改进,对采用工业以太网作为下一代列车通信网的应用展开研究。在时分复用的网络中,需要进行全网时钟同步。针对IEEE1588时钟同步协议从时钟直接补偿造成时间突变的问题,提出一种卡尔曼滤波频率间接补偿的方法。对同步协议获取的时间偏差采用卡尔曼滤波提高偏差精度然后对计时时钟管理单元计时频率进行调整,达到间接补偿时间偏差的目的,提高时钟同步的精度和系统的稳定性。针对列车车辆网关数据量大的特点,为了降低网关数据包排队延时,提出一种自适应权值学习轮询队列调度算法。根据检测到的不同优先级队列的队列长度信息和队列长度的预定值,设计增强学习的的状态集；依据每次调度对队列长度的改变设计回报函数。根据网络数据流的变化,学习和改变队列的调度权重,对队列进行动态调度,保证各种类型数据包的传输时延,同时提高网络带宽的利用率。最后,本文使用ARM系列微处理器和嵌入式操作系统设计了两类列车以太网通信节点：一类是具有时钟同步及协议转换功能的总线-以太网网卡,另一类是具有路由和队列调度功能的车辆网关。利用以上节点对列车以太网时钟同步性能和组网实时性进行测试分析,验证本文所提出方案的合理性。