我国高速铁路处于飞速发展阶段，CTCS-3级列控系统是高速列车以350km/h的速度安全运行的重要保证，针对高速铁路高可靠性和高安全性的要求，CTCS-3级列控系统综合集成平台实现了通过半实物仿真对CTCS-3级列控系统的各个层次进行模拟仿真运行、环境线路数据适配和自动化测试等一系列功能，但目前对于测试过程中出现的故障仍采用人工方式进行诊断，因此针对CTCS-3级列控系统，研究其自动故障诊断方法十分必要。本文针对目前采用的人工故障诊断方法周期长、人力成本高、不便于集成测试的缺点，提出了一种自动故障诊断系统。本系统旨在用计算机代替人类的工作流程，采用由知识库、推理机、数据处理模块、解释模块、知识管理模块组成的通用专家系统结构，系统的输入为故障的描述（时间、设备、故障ID），输出为故障原因和基于时间的完整分析流程。本文所述工作的重点在于以下三个方面：第一，利用基于设备工作状态和设备间通信状态的状态转移图对CTCS-3级列控系统的运行规则进行建模并将其固化在数据库中，解决了系统的复杂规则不利于用传统知识表示形式进行表示的问题。第二，采用文本分析方法对系统日志文件进行分析，利用系统设备的连接关系实现知识库和实际运行场景的动态绑定。第三，根据知识的表示形式设计并实现了推理算法，通过离线和在线方式对产生的故障自动查找规则进行诊断，在短时间内完全代替人工操作，和已有的CTCS-3级列控系统综合集成平台结合起来，实现无缝自动化测试。经过实际的工程使用和系统测试，本系统实现了对CTCS-3级列控系统的在线和离线故障诊断功能，可以有效地诊断硬件和软件故障，为高速铁路的按期开通提供了有力的支持和保障。同时，本系统还便于对知识库进行管理和操作，具有可扩展、可编辑、可通用的特点，对同类系统的故障诊断系统设计和开发具有很大的参考价值。