近年来我国高铁事业蓬勃发展,快速、便捷的动车组正逐渐成为人们出行的首选交通工具。但动车组结构功能复杂、运行环境多样,如何在高速度、高载荷的条件下,保证动车组安全稳定的运行,其可靠性研究显得愈发重要,尤其是整车层级的可靠性研究对于铁路运输具有更现实的意义,由此论文主要进行了以下研究:综合对比分析国外动车组可靠性指标体系,结合我国动车组运用安全管理现状,定义了动车组故障分类级别并明确了故障率指标统计计算方法。针对动车组通用系统进行结构功能分析,建立了动车组整车和关键系统可靠性模型,给出了对应模型下的可靠度计算公式。归纳总结可应用于动车组的四种可靠性分配方法,提炼出了并联系统下相对故障率比分配法的公式,对三种可靠性分配方法进行了详细的工程算例说明。对主要平台动车组故障规律进行验证,验证结果表明在消除支配型故障和明显早期故障等非正常因素影响外,动车组整车故障规律近似服从指数分布;文中同时给出了服从指数分布的动车组故障率预计和验证方法,结合统计数据,针对整车和系统给出了不同的故障率等级建议表和验证表,提出了相应的动车组可靠性验证方案。针对同一车型不同等级故障进行分析,发现我国动车组的安全性和正点率有着基本保障,但B类和C类故障率相对突出;针对同一车型不同功能系统故障分析发现牵引、制动、转向架等结构复杂系统故障率占比相对较高,相关系统可靠性有待进一步提升。论文最后进行了基于FMEA的动车组可靠性优化预测,预测结果表明对占比较高的故障产品或故障模式采取有效措施可以显著降低动车组故障率,提升动车组可靠性。