列车通信网络是列车中各种车载控制设备之间进行信息交互的基础。为了能够制定一个开放的通信标准，使得各种铁道机车车辆可以相互联挂，车上的主要设备能够互相通信，国际电工委员会（IEC）第九技术委员会（TC9）于1988年成立了第22工作组。TCN标准草案（IEC 61375-1）于1999年正式成为国际标准，包括绞线式列车总线（Wire Train Bus，WTB）和多功能车辆总线（Multifunction Vehicle Bus，MVB）。IEC于2012年开始制定以太网列车骨干网标准（IEC 61375-2-5）和以太网列车编组网标准（IEC 61375-3-4）。在国际电工委员会公布的国际标准中列车通信网络以IEC 61375为标准集编号，在中国的国家标准中，以GB/T 28029为标准集编号。

列车通信网络一般采用分层结构，列车总线用于承载对整列车的控制、监测和故障诊断信息的传输；车辆总线用于连接车辆内的可编程设备及其间的信息传输。由于列车总线要支持列车的动态编组，列车总线和车辆总线通常采用不同的协议，这两层总线之间在信息传输的过程中网关要进行协议转换。

列车通信网络的拓扑结构由列车级总线、车辆级总线以及各网络部件之间的连接关系构成，是影响列车通信网络性能的关键要素之一，常见的网络拓扑结构有总线型、环型、星型、梯形等结构。由于列车的组成结构及通信要求的特殊性，列车级通信网络常采用总线型或者环型拓扑；车辆级网络常采用总线型或星型或环型等拓扑。

工业现场总线种类繁多。可用于列车级控制的现场总线主要有绞线式列车总线（WTB）、现场总线（WorldFIP）及工业以太网等；可用于车辆级控制的现场总线主要有多功能车辆总线（MVB）、现场总线（WorldFIP）、现场总线控制系统（LonWorks）、控制器域网（CAN）及工业以太网等；用于设备级的现场总线主要有控制器域网（CAN）、多功能车辆总线（MVB）及数字多点系统驱动和接收网络（RS485）等。实时工业以太网技术是相对较新的列车通信网络标准，它可以为列车通信提供更大的带宽。

一般是指将列车通信网络分为两层结构的绞线式列车总线（WTB）和多功能车辆总线（MVB）。它适用于可变编组列车的数据通信，包括可变编组列车的车辆与车辆之间的数据通信，以及可变编组列车一个车辆内的数据通信。

WTB/MVB是典型的总线式拓扑结构，采用主从式介质访问控制方式。MVB主要用于车辆内部或固定编组的车辆（单元）内部设备的互联，能提供列车控制所需的快速响应速度。WTB主要用于MVB网段之间的通信，具有自组态（动态编组）能力。

典型的基于WTB/MVB的列车通信网络拓扑结构，包括WTB和MVB两级总线（图1）。动车组分为2个单元，每个单元包括4辆车，配备各自的车辆总线MVB，再通过WTB总线实现列车级的控制，两者通过WTB/MVB网关互联。

图1 WTB/MVB列车通信网络结构示意图

列车级总线具有动态编组能力，可实现由不同数量车辆编组成一列车的动态配置，也允许两个编组动车组任意方向的重联配置，这一过程称为初运行。

车辆级总线采用固定网络配置，车辆级各子系统的控制设备通过MVB通信接口直接连接至车辆总线。

以太网（Ethernet）是应用广泛的局域网通信技术，因其开放性好、数据传输速率高而逐渐成为列车通信网络的选择方案。在整列车中每节车辆均可设置以太网交换机，可根据应用需求选择线性或环形拓扑结构，通过采用交换式以太网和实时数据协议增强以太网的实时性，保障及时、可靠传输列车的控制指令、设备运行状态、故障诊断等数据信息。

以太网还可作为列车的维护网络，对连接至以太网的车载子系统实现维护数据的传输汇集。以太网与传统列车通信网络共存，大多用来传输旅客服务信息，还应用于系统升级程序和运行记录数据下载等（图2）。

图2 基于以太网的列车通信网络结构示意图

CAN总线在数据采集方面的简单性以及数据通信方面的实时性和灵活性，使其常用于列车的传动控制级对车载设备进行状态数据的采集和信息传输，可以简化或替代部分车辆总线的功能。

WorldFIP协议以较好的实时性、抗干扰能力以及通信协议单一等特点，被应用于欧洲的部分列车级和车辆级网络系统中。法国ALSTOM公司在WorldFIP标准通信协议基础上，开发了列车网络控制系统，并应用于TGV高速列车、城市轨道交通等领域。

1999年，在电气电子工程师学会发布的《客车通信协议》（IEEE 1473）国际标准中，LonWorks现场总线被列入列车通信网络标准。2002年，在中国铁路运输行业标准《列车通信网络》（TB/T 3035-2002）中，规定LonWorks可用于节点数较少、传送数据量不大、传送时限不太紧迫的固定编组列车中。LonWorks可作为车辆总线及固定编组的列车总线。它在美国ACELA高速列车，以及美国、加拿大、南非等国的重载货物列车和轨道车辆上得到广泛应用，在中国普速客车的行车安全监控系统中也有使用。

ARCNET采用令牌传递协议，各节点不存在竞争，因此ARCNET网络即使在负载重，流量大的情况下也不会造成网络阻塞。当网络上新增或减少节点时，能够自动进行重构，不会造成网络的瘫痪。这使得ARCNET协议适用于列车通信网络，特别是对于可变编组的列车通信网络。日本的高速列车通信网络主要采用ARCNET网络。