高速磁浮运行控制系统是高速磁浮交通系统的三大关键子系统之一。尽管高速磁浮上海示范运营线已经成功运营十五年,但是,现有的车载运行控制系统在可用性方面存在设计性缺陷,首尾车车载运行控制系统没有实现完全冗余,难以满足长大干线的运营需求。因此,研究首尾车载运行控制系统完全冗余的实现技术及切换策略具有理论意义和应用价值。本文首先提出了一种首尾完全冗余的车载运行控制系统架构,并建立了该车载运行控制系统的马尔科夫模型,对比分析了新旧两种车载运行控制系统的可靠性。然后,设计了可支撑首尾故障切换的简易车载运行控制系统架构,研究了故障情况下首尾车车载运行控制系统切换的控制策略。最后,编制了首尾车车载运行控制系统故障切换的逻辑控制软件,搭建了简易的车载运行控制系统硬件平台,并基于仿真环境完成了测试验证。论文的主要内容如下:首先,分析了德国磁浮列车的运行机理,深入研究了车载运行控制系统的体系结构及接口关系,借鉴轮轨铁路研究成果,提出了一种首尾完全冗余的车载运行控制系统架构,在此基础上,为两种架构车载运行控制系统建立了相应的马尔科夫模型,从理论上验证了本文提出的车载运行控制系统架构的高可靠性。其次,完成可支撑首尾故障切换的简易的车载运行控制系统架构的需求分析及方案设计,对系统内部通信方法进行了分析。研究了故障情况下首尾车车载运行控制系统切换的控制策略,搭建了简易的车载运行控制系统硬件平台。以实现首尾完全冗余为目标,编制了故障切换逻辑控制软件。最后,基于仿真环境进行了测试,验证了本文提出的首尾完全冗余车载运行控制系统设计方案的可行性。