无绝缘轨道电路作为我国列车运行控制系统的重要组成部分,在保障行车安全和提高运行效率等方面发挥着重要作用。从可靠性理论层面,无绝缘轨道电路作为可修复系统,其可用性是衡量其可靠工作的重要指标,而从目前的研究现状来看,尤其缺乏对其室外钢轨线路部分可用性的研究,而该部分由于受设备故障、环境变化和列车运行的影响较大,其可用性对于轨道电路正常工作、设备维护和列车运行安全都是至关重要的。因此,研究无绝缘轨道电路轨道线路的可用性具有非常重要的现实意义和研究价值。本文针对以上问题,开展了以下研究工作:1.基于传输线理论,建立了无绝缘轨道电路信号传输等效模型。利用传输线理论,模拟无绝缘轨道电路信号传输过程,分别建立调整态下主、小轨接收器接收电压和分路态下短路电流模型,进而分析了轨道线路中各补偿电容的可靠性结构冗余关系。2.基于随机过程理论,建立了无绝缘轨道电路轨道线路的马尔可夫模型,从而计算并验证了轨道线路的可用度。首先,根据所建立的无绝缘轨道电路信号传输等效模型进行仿真分析,并基于仿真结果、轨道线路结构特征及现场设备维护情况,建立了轨道线路系统状态真值表。其次,基于该真值表,建立了无绝缘轨道电路轨道线路系统的状态转移图,并以此构建了系统状态转移矩阵。最后,基于所建立的系统状态转移矩阵,计算了无绝缘轨道电路轨道线路系统的瞬时、稳态可用度以及平均故障间隔时间（Mean Time Between Failure,MTBF）,并对计算结果进行了验证。3.为简化计算,基于PSO和AIC信息准则构建了轨道线路系统稳态可用度回归模型。利用粒子群算法（Partical Swarm Optimization,PSO）分析了道砟电阻、钢轨阻抗、轨道电路长度和设备修复率等参数对轨道线路系统稳态可用度的影响规律,确定了主要影响因素。基于赤池信息准则（Akaike Information Criterion,AIC）构建了检测车不同巡检周期下的稳态可用度与其主要影响因素之间的回归计算模型。4.提出了基于检测车车载数据的轨道线路可用性在线分析方法,研发了无绝缘轨道电路轨道线路可用性分析软件。在分析现场轨道线路设备运维记录特点以及车载信息的基础上,提出了无绝缘轨道电路轨道线路可用性分析方法,设计了系统可用度离线计算、在线计算以及统计分析功能模块及其软件界面,并对软件相应功能进行了验证。图50幅,表4个,参考文献59篇。