基于多组实例长时间仿真，得出了表5 中最差应答时延、报文时延和端端时延。

　　由表1、表2 和表5 可知，MVB 和WTB 总线上的过程数据的应答时延和报文时延都在实时指标范围内;TCN 系统中的.消息数据端端时延远低于最大时延时限。各项指标均满足TCN 硬实时系统需求。为更全面地论证该系统的实时性，以时速360km/h(即100m/s)、列车追踪时间间隔为3min 的高速列车为例。由表5 可知，从司控台紧急制定命令主帧开始发出第一个比特到WTB总线主完成紧急制动功能调用，且所有列车制动单元将收到制动命令为止，紧急制动报文时延为1419.9 s，从制动命令发出至各制动单元开始制动，列车仅前进14.199cm。考虑到WTB 总线周期为25ms，这意味着最坏情况下紧急制动命令25ms 后才能开始发出，紧急制动报文最坏时延为26.419ms，从制动命令发出至各制动单元开始制动，列车只前进2.6419m，列车制动实时，有较好的安全性保证，列车通信网络中紧急控制命令报文的延迟对列车运行间隔的影响完全可以忽略。由上述分析可知，建立的协议栈模型实现的列车通信系统实时性强，能够满足高速列车实时控制和安全性需求。

　　5.2 实时特征分析

　　为验证列车初运行功能，论证初运行的高效性、实时性和可靠性，仿真分析了强设备位置与初运行时间的关系和弱设备位置与初运行时间的关系。结果表明，将中间设备配置为强设备或弱设备时，强节点未失效，列车在短至0.208 364s 完成初运行进入常规运行状态;强节点失效，列车也可在短至0.978 364s 完成初运行进入常规运行状态。列车启动不足1s即可完成初运行，进入常规运行。整个初运行过程实时、高效，有一定的可靠性。

　　因TCN 中数据包多且各种数据差异显著。为更好地分析TCN 的实时性能，实现TCN 设备协议栈功能性验证、实时性分析和网络整体性能分析，基于4.2 中的仿真配置，分析了仿真系统10 分钟仿真时间内的数据业务流。介质分配高效，小数据交换频繁。4 条MVB 总线实际总线周期为2 400 000 个，完成过程数据周期轮询9 600 000 次，定期设备状态扫描241 3195 次，主权转移13 477 次;WTB总线实际总线周期约24 000 个，完成过程数据周期轮询71 976 次。消息数据通信高效可靠。系统支持最大的消息窗口为3。传输层下传数据报9 250 个，其中7 275 个数据报经过了WTB总线传输，1 975 个数据报仅通过MVB 总线完成通信过程。用户层应用功能实例实际建立740 次通信连接，传输层数据分段5 550 个，平均每次通信连接传输数据分段7.5 个;发送确认帧2 220 个，平均约3 个数据分段收到一个确认。在5 550 次消息数据分段传递过程中，MVB 总线上发生150 次消息冲突并在事件查询中执行事件仲裁算法，事件仲裁发生的概率为2.70%，消息数据冲突概率低。列车通信过程平稳，网络性能良好。WTB 总线的吞吐量，平均吞吐量约为8350byte/s，总线利用率约为7%;MVB0 的吞吐量，平均吞吐量约为39 700 byte/s，总线利用率约为21%。

　　6 结束语

　　本文结合TCN 硬实时指标，建立了一种综合MVB、WTB和RTP 在内完备的设备协议栈模型，并构建了精确的验证平台，有效解决了现有研究成果中3 种仿真验证平台的不足。同时，仿真验证了协议栈模型的实时指标和实时特征。结果表明，设备协议栈模型有较好的实时性，能提供列车高速运行控制下的安全性保证，具有一定的工程应用价值。在工程实现中，TCN 网络的可靠性还可通过MVB 和WTB 双线冗余备份保证硬实时命令的双线冗余传输来进一步提高。