动车组子系统的可靠性分析以及维修策略的优化研究已成为保障动车组安全、高效运营的关键课题。根据调研得到的动车组故障、维修数据,在总结和分析现有可靠性理论和模型的基础上,主要对动车组故障等级的划分、动车组子系统故障模式危害度分析、动车组子系统寿命分布的拟合、预防维修对动车组子系统可靠性的影响以及预防维修周期决策模型的优化方面进行了研究,得到如下结果:(1)对现有故障数据进行统计分析,利用层次分析法,基于故障的影响等级、影响时间以及发生概率三个维度将动车组的故障分为四个等级。由于评价指标都是针对故障本身,所以得出的结论对于分析故障、优化维修策略等都有一定的指导意义。对某型动车组高压牵引系统的故障模式进行了统计分析,提出了一种结合故障等级的故障模式危害度计算方法,计算得到此系统各种常见故障模式的危害度,并针对高危害度故障模式提出了相应的处理措施,以提高易发高故障模式的部件的可靠性。(2)推导出了基于维修条件下动车组的可靠度函数和平均失效前工作时间表达式;采用统计学与可靠性理论,拟合出某型动车组高压牵引系统的基本寿命分布函数,并验证了其分布服从威布尔分布;将得到的寿命分布函数代入新建立的预防性维修条件下的可靠度函数模型进行定性、定量的对比分析,得到了预防维修可以明显增加此系统的运用寿命并且可以减慢其可靠度下降速度的结论,同时,也验证了此系统现行的预防维修周期较为合理。(3)建立了一种适用于以可用度最大为目标的蒙特卡洛法制定预防维修周期的模型。在此基础上,采用多目标规划方法对提出的模型进行了优化,设置综合评价指标,综合考虑动车组在一个维修周期内的可用度、经济性和可靠度,此模型可以通过调节权重系数来改变计算过程中可用度、经济性和可靠度的优先级,应用范围较广。两个模型以某型动车组高压牵引系统作为算例分别进行分析,得到了该子系统在相应目标下的预防维修周期。