城市轨道交通列车自动超速防护系统ATP自身的作用是保证轨道交通的行车安全，安全可靠性要求极高，其自身的安全可靠性受到了诸多关注。本学位论文首先从城市轨道交通列车超速防护系统ATP的结构、类型和基本工作原理的分析入手，重点对车载ATP系统的可靠性进行了较为深入的研究。论文结合了深圳地铁一号线实际运行的LCF型ATP系统，简要介绍了这类ATP系统的结构和工作原理。对于LCF型车载ATP系统，为了能够深入研究其系统可靠性，本文建立Markov状态转移模型，计算ATP子单元的双机并行暂态和稳态有效度值，以及整个LCF型ATP系统的稳态有效度。经过实例计算，证明ATP系统的有效度高，能够满足安全行车的需求。本文还提出和分析影响车辆安全运行的具体因素，针对这些具体因素，使用两两比较法，将这些因素对于安全行车影响能力进行排序，并提出相对应的改善策略。最后，根据灾变灰预测理论，预测出同类硬件群体失效率异常的时间段，以便于对ATP系统提出合理安排检修的日期。