牵引逆变器是城市轨道交通列车组牵引控制系统的核心设备,因此具有“地铁心脏”之称。绝缘栅双极型晶体管元件（简称IGBT）是牵引逆变器的核心部件,其寿命显著影响牵引逆变器的寿命,IGBT失效影响着城市轨道交通的安全运行。因此对城轨列车牵引逆变器的IGBT模块进行寿命预测有极其重要的意义。本文以城轨列车牵引逆变器IGBT模块作为研究对象,利用国内某线路的相关数据,对其可靠性进行分析,在实时状态和整个寿命周期两个尺度上分别设计寿命预测方法。论文主要研究内容包括:（1）分析IGBT工作原理和失效机理（初期失效、中期失效、晚期失效）,在所有失效机理里着重研究键合线失效并指出缘由,进一步说明IGBT键合线老化失效对电参数的影响。（2）通过对IGBT实时状态监测的研究,设计了一种关于IGBT键合线老化失效监测的有效方式。利用从外部监测获得的相关电气参数,对运行中的IGBT设备进行实时检测,不会影响设备的正常工作。试验结果显示,该方案能够对IGBT键合线健康状况做出合理评价,适合于对城轨列车牵引逆变器IGBT键合线的健康状况进行在线监测。（3）根据国内某线路的相关数据,获得城轨列车牵引逆变器IGBT的相关电气参数,结合电热耦合模型得到的相关损耗数据,计算出IGBT和二极管结温的温升曲线。根据地铁列车实时运营数据分析结果,对地铁列车的牵引逆变器在IGBT全寿命周期内进行了寿命预期研究。（4）将某线路的运营数据导入电热耦合仿真模型中进行研究,运用雨流计算法和线性累积损伤理论对IGBT进行了寿命预测研究。通过考虑键合线老化方面提出城轨列车牵引逆变器IGBT寿命预测模型,该模型可以对IGBT做出考虑键合线老化因素的寿命估值,并使该值更贴近实际值。