列车自动控制系统是自动保障铁路行驶安全,控制列车自动运行的一种列车保护系统,测速测距系统是列控系统的核心组成部分,其主要功能是向列控系统提供准确、实时的测速和测距信息。本文参考了既有的CTCS-200C列控系统的测速测距子系统,通过阅读大量文献,在国内外研究的基础上,设计并实现了新型的列控车载测速测距装置。本文在分析对比了目前常用的冗余结构设计后,以二乘二取二的冗余结构代替了原来CTCS-200C列控系统的三取二结构,设计了全新的硬件结构,进一步提高了列车运行的安全性能。针对轮轴转速传感器脉冲计数问题,本文分析对比了当前常用的电子计数测频方法,并提出了改进的多周期同步测量方案,该方案在保证计数误差足够低的情况下,更加适应当前的列车应用环境。列车运行过程由于车轮空转滑行原因会导致轮轴测速传感器测速不准确,对此,本文分析对比了常用的几种空转滑行检测算法以及补偿算法,提出了基于统计学最优估计理论的置信区间补偿算法,提高了补偿的精确度。由于单一传感器测速精度不够,本文以CTCS-200C系统硬件设备为基础,设计了基于联邦卡尔曼滤波算法的信息融合方案,提高了单一轮轴转速传感器下的测速定位的准确度,降低了测速测距误差。最后,本文用MATLAB仿真软件对置信区间算法以及信息融合算法做了仿真实验,验证了算法对测速定位的准确性有明显提升。