随着我国铁路事业的迅速发展，高铁、客运专线等一系列新技术相继开始投入使用，铁路信号传输量大大增加，这对铁路信号设备的可靠性和安全性提出了更高的要求。计算机联锁系统控制信号灯、道岔和轨道电路，实现它们之间的联锁关系，是铁路信号设备的核心部分。为保证可靠性和安全性，国内计算机联锁系统广泛采用二乘二取二结构。欧洲EN50126系列标准是国际上公认的铁路信号设备领域权威标准，其先进的可靠性和安全性理论与技术开始渐渐被国内研究机构和设备生产商所接收。合肥工大高科公司严格参照EN50126系列标准，设计和开发符合安全完整性等级SIL4的计算机联锁系统。本文主要内容：1.按照EN50126系列标准设计和开发符合安全完整性等级SIL4要求的计算机联锁系统。从系统组成、区域联锁功能、冗余结构设计、二取二安全原理、机柜布置和全电子化接口模块等方面进行了全方位的设计。对硬件电路进行了FMEDA分析，得出了单板的失效率和不可测危险失效率。2.利用Markov过程分析了二乘二取二结构的可靠性和安全性，考虑了比较器和切换器失效。通过各失效元素相互比较，得出运算模块和切换器失效对可靠性影响较大，比较器失效和诊断覆盖率对安全性影响较大，通过和三取二、双机热备结构的比较，得出二乘二取二能在牺牲部分可靠性的情况下，达到最高的安全性。3.针对Markov过程的状态增多导致状态转移图复杂的问题，给出了二乘二取二结构的动态故障树，并给出了模块划分和动静态子树求解的方法。