经过近些年的发展,高铁以高速、大容量、集约型、立体化的特征,成为人们中等距离出行中的重要交通工具,无线车地通信技术作为TEDS和WTDS列车监控系统实施的保障,对于列车生产运营的安全具有深远意义。单一无线网络的车地通信很难满足列车实时收发数据的需求,本文在理论研究的基础上利用信息熵和层次分析法设计一种多网络、多模式的异构网络无缝切换机制,以解决高速列车在不同运行环境中无线网络接入的问题,提高无线车地通信的覆盖范围和安全可靠性,降低传输中的时延和阻塞率。为了提高通信的服务质量,本文明确当前传统的GSM-R、Wi-Fi等无线网络在无线车地通信的应用现状,深入了解垂直切换机制在国内外的发展现状及将垂直切换机制应用在高铁多模通信系统上的意义,根据当前的高铁车地通信实际诉求选用LTE、Wimax、北斗短报文三种制式网络,结合当前常用的几种垂直切换判决算法,对适用于高铁的垂直切换机制进行分析。针对高铁运行速度快,网络环境变化剧烈等特点,本文首先梳理并压缩需要传输的传感器数据信息,设计了相应的勤务帧、数据帧结构;其次,将无线信道分成慢衰落和快衰落两个部分,分别进行信道建模选择;然后,在信息熵和层次分析法两种算法的基础上计算QoS需求中的属性价值和相应的权重,按照本文所设计的效用函数公式分别计算得到效用函数值,进而设计一种信息熵与层次分析法自身权重地动态调整机制,通过仿真实现一种全新的网络继续保持及再次触发功能;最后,对动态调整机制和网络继续保持、再次触发的功能在不同运行环境中进行仿真和性能分析。最终仿真结果表明本文提出的垂直切换机制及网络继续保持和再次触发功能在垂直切换平均次数、新呼叫阻塞率和切换呼叫掉话率等结果上优于目前常用的垂直切换判决算法,满足高速列车不同运行环境中通信的需求。将垂直切换机制应用到高铁车地通信中较当前通信现状具有一定的优势,不仅提高了网络的服务质量,对列车的安全运行也起到了保障的作用。