城市轨道车辆在运行过程中相当于一个封闭的“室内”，列车环境的舒适度主要通过空调制冷系统来保障。为了及时准确诊断空调制冷系统的故障，所以本文对城轨车辆空调制冷系统的失效及故障诊断进行研究。本文借助一维流体商业软件FLOWMASTER建立了城轨车辆空调制冷系统的制冷循环模型。通过稳态仿真，确定空调制冷系统正常运行的工作状态，在此基础上，模拟空调制冷系统的4个典型故障，每种故障设置7种故障程度，根据在每一种故障程度下的6个特征参数的变化情况，找出对每种故障敏感度最高的特征参数，然后使用仿真所得的故障数据信息建立灰色关联故障诊断的基准模式向量集，通过灰色关联度计算方法对待检的故障进行诊断，确定故障发生的类型，验证灰色关联故障诊断方法的可行性，最后建立列车空调制冷故障诊断系统的人机界面，实现对空调制冷系统灰色关联故障诊断的界面操作，并直观查询常见故障信息，提高故障诊断工作的效率。本文的研究工作，有助于国内外对城轨车辆空调制冷系统失效和故障诊断的深入研究，同时也为空调制冷系统其它的故障研究工作奠定了基础。