针对列车工业以太网在数据传输过程中实时性不高、链路利用率较低等问题,本文采用拓扑优化、实时调度及自适应退避方法来对网络时延及吞吐量等进行优化,提高了网络实时性及链路利用率。具体研究内容如下:首先,对列车通信网络以及工业以太网的基本原理进行介绍,包括工业以太网网络通信系统的协议及其实时传输模型,介绍了现有的实时算法,确定了影响工业以太网网络性能的相关参数,为后续章节中的实时性算法优化奠定了理论基础。其次,提出一种基于网络拓扑优化的列车工业以太网实时性改进方法。根据国际工业以太网标准IEEE802.3及列车通信标准IEC61375确定约束条件及优化目标,按照基本流程通过对网络拓扑结构进行分析、建立列车节点并按要求连接后,得出相应的优化模型。通过与其他拓扑结构进行延时及链路负载的仿真对比,证明了所提方法的数据传输实时性的优越性及合理性。然后,提出一种基于自适应调度算法的列车工业以太网实时性优化算法。该方法在网络拓扑优化的基础上,提出多队列循环的设置方式,采用自适应优先级方式对队列循环进行调整。通过与其它现有调度算法进行数据传输周转周期以及带权周转周期的仿真对比,该算法能进一步改善工业以太网网络传输实时性能。最后,提出一种基于自适应退避算法的列车工业以太网实时性改进算法。为了弥补传统退避算法在碰撞冲突方面存在的缺陷,引入退避因子,计算得出最大退避时隙数。通过对退避因子的设定,能更快更好地找到最大退避时隙数。通过与传统退避算法进行仿真对比,表明该方法的时延更低,信道利用率更高,且网络总吞吐量也更高。本文通过优化列车工业以太网实时算法以提高其通信实时性,并为列车安全运行提供了保障,为工业以太网在其它高实时性通信应用场合推广应用打下了良好的理论基础。