技术摘要：
本申请提供一种列车安全控制系统和方法，该系统包括：多个车辆级控制模块，每个车辆级控制模块包括：车辆级交换机，分别通过车辆级总线与车辆级交换机连接的中央控制单元、输入输出单元、列车级以太网设备和制动系统；相邻的车辆级控制模块的列车级以太网设备由列车级  全部
背景技术：
现有技术中，高速动车组的列车网络控制系统一般采用列车通信网络(Train  Communication  Network，简称TCN)总线结构通信，包括：多功能车辆总线(Multifunction  Vehicle  Bus，简称MVB)，用于实现车辆内部通信及控制；绞线式列车总线(Wire  Train  Bus，简称WTB)，用于实现跨单元、跨编组的列车级通信及控制。制动系统是高速动车组安全 级别最高的子系统。 但是，随着高速动车组的技术发展以及应用数据量的增长，现有的TCN总线结构在 结构的可靠性和传输效率等方面已不能满足列车网络控制系统与制动系统发展的需求。
技术实现要素：
针对现有技术中的问题，本申请提出了一种列车安全控制系统和方法，能够提高 列车安全控制系统结构的可靠性，能够提高列车控制的可靠性和效率，进而保证列车运行 的安全性。 第一方面，本申请提供一种列车安全控制系统，包括： 多个车辆级控制模块，其中，每个车辆级控制模块包括：车辆级交换机，以及分别 通过车辆级总线与该车辆级交换机连接的中央控制单元、输入输出单元、列车级以太网设 备和制动系统； 相邻的所述车辆级控制模块各自包含的列车级以太网设备之间经由列车级总线 连接； 所述车辆级交换机用于在接收到与其连接的制动系统发送的第一设备状态数据 时，将该第一设备状态数据发送至对应的列车级以太网设备； 所述列车级以太网设备用于将所述第一设备状态数据发送至除其自身所属的车 辆级控制模块之外的其他各个车辆级控制模块的制动系统； 各个所述制动系统均用于根据自身采集或接收到的所述第一设备状态数据执行 目标列车安全控制的过程。 进一步地，所述中央控制单元包括：第一中央处理器、输入输出板卡和第一以太网 通信板卡，其中，该第一中央处理器、输入输出板卡和第一以太网通信板卡相互之间通信连 接且集成设置；所述第一以太网通信板卡与所述车辆级交换机通信连接。 进一步地，所述列车级以太网设备包括：第二中央处理器、第二以太网通信板卡和 以太网网关，其中，该第二中央处理器、第二以太网通信板卡和以太网网关相互之间通信连 接且集成设置；所述第二以太网通信板卡与所述车辆级交换机通信连接，并且所述以太网 网关与相邻的车辆级控制模块的以太网网关通信连接。 进一步地，所述输入输出单元包括：控制子单元和第三以太网通信板卡，其中，该 4 CN 111596646 A 说　明　书 2/9 页 控制子单元和第三以太网通信板卡相互之间通信连接且集成设置，所述控制子单元包括： 第三中央处理器或单片机；所述第三以太网通信板卡与所述车辆级交换机通信连接。 进一步地，所述制动系统包括：多个制动控制单元；其中，在同一时间内仅有一个 所述制动控制单元用于执行自身所属的车辆级控制模块对应的目标列车安全控制过程，即 网段制动管理器；在各个车辆级控制模块的网段制动管理器中包括用于执行各个车辆级控 制模块对应的目标列车安全控制过程的列车制动管理器；各个所述制动控制单元分别与自 身所属的车辆级控制模块中的车辆级交换机通信连接。 进一步地，所述车辆级控制模块还包括：与所述列车级以太网设备连接的中继器； 相邻的所述车辆级控制模块通过各自的中继器通信连接。 第二方面，本申请提供一种列车安全控制方法，应用所述的列车安全控制系统实 现，该方法包括：所述车辆级交换机在接收到与其连接的制动系统发送的第一设备状态数 据时，将该第一设备状态数据发送至对应的列车级以太网设备；所述列车级以太网设备将 所述第一设备状态数据发送至除其自身所属的车辆级控制模块之外的其他各个车辆级控 制模块的制动系统；各个所述制动系统均根据自身采集或接收到的所述第一设备状态数据 执行目标列车安全控制的过程。 进一步地，所述车辆级交换机在接收到与其连接的制动系统发送的第一设备状态 数据时，将该第一设备状态数据发送至对应的列车级以太网设备，包括：所述制动系统采集 第一设备状态数据，根据该第一设备状态数据的数据类型确定所述第一设备状态数据的传 输频率；所述制动系统基于所述传输频率，将所述第一设备状态数据经由所述车辆级交换 机发送至对应的列车级以太网设备。 进一步地，所述各个所述制动系统均根据自身采集或接收到的所述第一设备状态 数据执行目标列车安全控制的过程，还包括：所述车辆级交换机接收所述中央控制单元发 送的第二设备状态数据，并将该第二设备状态数据分别发送至所述制动系统和列车级以太 网设备；所述列车级以太网设备用于将所述第二设备状态数据发送至除其自身所属的车辆 级控制模块之外的其他各个车辆级控制模块的制动系统；各个车辆级控制模块的制动系统 根据所述第一设备状态数据和第二设备状态数据执行目标列车安全控制的过程。 进一步地，所述第二设备状态数据为所述中央控制单元生成的设备状态数据和/ 或所述输入输出单元发送的设备状态数据。 进一步地，所述各个所述制动系统均根据自身采集或接收到的所述第一设备状态 数据执行目标列车安全控制的过程，还包括：所述制动系统将列车控制状态信息经由所述 车辆级交换机发送至对应的中央控制单元；所述中央控制单元根据所述列车控制状态信息 监控目标列车的安全控制过程，并将监控结果输出显示。 由上述技术方案可知，本申请提供一种列车安全控制系统和方法，该列车安全控 制系统包括：多个车辆级控制模块，其中，每个车辆级控制模块包括：车辆级交换机，以及分 别通过车辆级总线与该车辆级交换机连接的中央控制单元、输入输出单元、列车级以太网 设备和制动系统；相邻的所述车辆级控制模块各自包含的列车级以太网设备之间经由列车 级总线连接；所述车辆级交换机用于在接收到与其连接的制动系统发送的第一设备状态数 据时，将该第一设备状态数据发送至对应的列车级以太网设备；所述列车级以太网设备用 于将所述第一设备状态数据发送至除其自身所属的车辆级控制模块之外的其他各个车辆 5 CN 111596646 A 说　明　书 3/9 页 级控制模块的制动系统；各个所述制动系统均用于根据自身采集或接收到的所述第一设备 状态数据执行目标列车安全控制的过程，能够提高列车安全控制系统结构的可靠性，能够 提高列车控制的可靠性和效率，进而保证列车运行的安全性；具体地，能够增加网络控制系 统和制动系统之间的带宽，为未来更多的功能需求提供可能；以太网控车模式能够提高网 络控制系统和制动系统之间的传输效率；根据子系统控制与监视诊断的功能需求，合理分 配列车级通信数据，提高通信数据传输的灵活性，能够提高列车安全控制系统的可用性，成 本低，超五类双绞线比WTB/MVB成本低。 附图说明 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。 图1是本申请实施例中列车安全控制系统的结构示意图； 图2是本申请实施例提供的一种列车网络控制系统的软件架构示意图； 图3是本申请实施例中列车安全控制方法的流程示意图； 图4是本申请实施例中列车安全控制方法步骤401和步骤402的流程示意图； 图5是本申请实施例中列车安全控制方法步骤501至步骤503的流程示意图； 图6是本申请一个举例中CCU产生紧急制动请求的控制流程图； 图7是本申请一个举例中制动指示灯控制过程的流程示意图。 符号说明 11、车辆级交换机； 12、中央控制单元； 13、输入输出单元； 14、列车级以太网设备； 15、制动系统； 16、人机界面显示屏； 17、中继器。