列车运行监控记录装置是我国中低速(180Km/h以下)列车控制系统的重要车载设备,但现有装置在安全性、可靠性及数据管理方面存在一些不足。本文针对现有问题,从列车运行安全性和监控装置可靠性的角度出发,设计和实现了控制主机内部模块的功能及模块间数据通信的过程。本文采用双层冗余CAN总线的通信方式,提高了系统通信的可靠性。本文简要阐述了通讯接口、输入输出通道以及冗余切换这些重要的软硬件单元,分析了这些单元的技术特点与具体实现。在此基础上,本文着重论述了主控制器软件的几个关键技术,设计了专门的存储格式实现了地面数据的管理与调用,设计了列车速度控制曲线的算法实现了列车控制速度的快速计算,特别是设计了一种基于混合存储器的混杂文件系统,其通过将小规模实时数据以日志的形式同步到铁电存储器(FRAM, Ferroelectric RAM)中,待数据积累到一定阈值时再转储到NAND闪存中的方法,实现了行车实时数据的高效、可靠储存。最后,本文对控制主机的功能、性能做了一系列的测试,特别对实时性、网络性能以及抗电磁干扰方面作了验证,表明监控主机具有较强的可靠性。