目前,我国运行速度在350km/h及以上的高速客运专线确定将中国列车控制系统第三级(Chinese Train Control System of Level 3, CTCS-3)作为全路统一技术平台体系,并兼容CTCS-2级列控系统实现动车组上下线运行。在CTCS-3级列控系统中,无线闭塞中心RBC根据轨道电路、联锁进路等信息生成行车许可,并通过GSM-R无线通信系统将行车许可、线路参数、临时限速传输给CTCS-3级列控车载设备OBU；同时通过GSM-R无线通信系统接收车载设备OBU发送的位置和列车数据等信息。因此,CTCS-3级列控系统的通信可靠性对整个系统具有重要意义,将会给CTCS-3级列控系统的安全性、可靠性和稳定性带来关键影响。本文根据武广高速铁路和郑西高速铁路的工程经验,总结出一种CTCS-3级列控系统通信故障定位分析方法,并且根据定位分析结果对故障原因进行了分析,总结出可靠性影响因素。针对这些可靠性影响因素,采用层次分析法进行分析,得出了各影响因素对CTCS-3级列控系统通信可靠性的影响力大小排序,明确了在提高列控系统通信可靠性时应该注意的主要方面。在只考虑硬件故障这一主要可靠性影响因素的情况下,采用系统可靠性框图方法对不同无线网络覆盖方式及不同通信节点设备冗余方式的系统通信可靠性进行了分析。最后采用马尔可夫模型方法对目前正在使用的CTCS-3级列控系统通信可靠性进行了分析,提出提高可靠性的方法和具体的改进方案,并对改进方案进行了可靠性分析。