截至2020年底,中国高速铁路已建成的通车里程达3.79万km,占世界高铁总里程的四分之三以上,在线高速动车组已有3795标准组。由此可以看出,中国一直在为建设交通强国,构建综合交通运输体系不断突破进取,并取得了迅猛的发展及举世瞩目的成就。为了确保动车组能以高速、稳定、绿色的理念奔驰在祖国广袤的大地上,动车组的安全性受到了高度重视,而制动系统作为动车组的九大关键技术之一,其制动性能直接决定着动车组能否以高速甚至超高速平稳运行。因此,本文以新型动车组的代表CR400BF型为例,针对制动系统故障开展故障分析和故障预测的研究。首先,本文对制动系统常用的故障分析方法及预测方法进行了总结,同时对动车组故障诊断相关研究进行了梳理。根据CR400BF型中国标准动车组制动系统的构成和原理来分析系统的故障机理,重点剖析了制动系统重要故障发生的现象、特点及故障原因。针对动车组制动系统故障数据量大,故障数据特征不明显的情况,通过对相关数据分析、故障特征参数提取、归一化处理等,取得了后续章节所需数据。其次,通过故障树分析法建立了动车组制动系统的分析模型。根据系统基本事件失效率的不确定性特点,采用专家调查法解决了底事件概率的准确取值问题,并结合三角模糊数对其进行描述。引入逻辑门关系解决了模糊数相乘求解问题,使计算结果符合实际工作情况。通过模糊概率分析,求解出对应部件的模糊概率重要度,找到了影响制动系统安全运行的薄弱环节。最后,针对制动系统中故障发生时重要数据相关联的特点,引入了线性回归理论分析方法。根据对应的规则,通过回归分析推导和计算,建立制动系统的故障模型,并确定了动车组制动系统故障拟合曲线和拟合函数,最终针对制动系统中重要部件:中继阀、电磁阀的可靠性进行故障模型的实验验证与预测,从故障模型可看出仿真情况与实际故障情况相符,此分析方法达到故障预测的目的,也充分验证了其产品的可靠性,更为后续生产、维护提供重要帮助。