铁路运输以其独特的优势在我国交通运输中扮演了重要角色,是国民经济发展的先导,随着城市化进程的加快和人民物质文化水平的提高,旅客运输正向着高速、安全、舒适的方向发展。然而,高速行驶的列车一旦发生碰撞事故,将导致旅客生命、财产的巨大损失,时有发生的碰撞事故给人们敲醒了警钟,向人们昭示着研究车辆被动安全防护技术的必要性。本文在总结国内外研究现状的基础上,讨论了耐碰撞轨道车辆设计及仿真中的关键技术,研究了轨道客车的被动安全防护系统及乘员安全。论文首先对轨道车辆碰撞动态非线性有限元基本原理进行了介绍,主要包括基本力学方程和求解算法；对动态非线性有限元中显示中心差分法、质量缩放、沙漏问题的控制及刚性墙的处理等关键技术问题进行了系统得说明。其次以某200km/h卧铺客车为基体,研究设计了其被动安全防护系统。通过采用LS-DYNA中离散梁单元并配以119#材料,对钩缓装置的特性进行了真实的模拟；通过调研相关文献吸能装置,设计了6种不同结构、形状的吸能元件,选取性能最好的作为最终方案；通过合理得削弱客车端部结构的板厚及加开减载孔,使得客车纵向刚度呈现“弱-强-弱”分布,将车体端部弱刚度结构设计为吸能区域。然后针对目前轨道车辆碰撞仿真中对轮、轨及车体与转向架连接关系模拟高度简化的现状,提出建立实际的、详细的轮、轨有限元模型来更真实得模拟轮轨接触关系；建立中心销、牵引拉杆实际有限元模型,通过做接触来模拟车体与转向架的牵引装置；采用LS-DYNA中离散梁单元并配以66#材料来模拟空气弹簧的特性。最后根据欧洲标准EN12663,选取13个常见的、恶劣的静强度工况对200km/h卧铺客车进行强度验证；根据标准EN15227及参考相关文献,设计6个典型的碰撞工况,验证客车被动安全防护系统的耐撞性,重点考察其加速度、变形及吸能特性；借鉴汽车领域成熟的乘员安全评价方法,建立卧铺车厢的详细结构,对典型工况下的乘员二次碰撞进行研究,重点讨论比较了不同姿态、不同位置、不同性别的乘员受伤情况。