摘要：随着动车组和地铁列车向高速化、自动化和舒适化方向的发展,车载设备的控制、状态监测和故障诊断信息越来越多,列车网络控制系统已成为列车最核心的神经传导系统。网关是整个控制系统中最关键、最复杂的设备,研究并掌握其核心技术具有十分重要的意义。UIC网关是具有UIC映射服务器(UMS)功能的特殊的TCN网关,在实现列车互联、互通、互操作方面较普通TCN网关性能更优。本文在深入研究IEC61375-1和UIC556标准的基础上,明确了UIC网关的功能、数据处理机制及TCN协议栈与UIC应用间的关系;分析了网关中所有软件组件的功能和组件间的函数接口。UMS只有配合其它组件才能实现功能,所以在设计过程中必须处理好相互间的调用关系。UMS模块包含了五部分软件组件：UIC代理者(UAGT)、列车总线管理器(UWTM)、列车总线配置器(UTBC)、智能多发服务器(UIMCS)和节点地址属性索引及群组服务器(UNGS)。UAGT主要负责UIC消息的发送与接收；UWTM负责WTB链路层的配置、启动和控制；UTBC主要负责UIC初运行；UIMCS负责报文的多发服务；UNGS提供对车辆信息与组信息的读、写、删除等操作。每部分软件组件由若干个功能接口构成,本文对每个功能接口进行了详细分析与设计。UMS模块提供两类服务：系统服务和用户服务,两种服务的实现机制不同,文中给出了系统服务和用户服务的整体设计流程。UMS的系统服务功能包括：节点初始化、节点地址属性索引(NADI)与车辆组信息建立、UIC初运行、初运行结果确认或校正以及冗余切换控制;用户服务功能有十七项,用于实现网关远程或本地控制以及状态的实时查看,文中完成了每项功能的设计与实现。最后,在所搭建的网关硬件和软件测试平台上,完成了UIC初运行功能以及用户服务功能的测试。硬件环境包含了四个通信网关以及多台控制终端；软件环境包括Tornado自带的调试功能以及与网关配套的配置和监视软件。UIC初运行的测试结果与理论预期完全一致；用户服务功能的执行过程,验证了设计方案的可行性。