基于可靠性理论，研究随机风作用下高速列车安全运行的可靠性和风险性。首先建立了随机风的数值模拟方法，并给出了随机风作用下非定常气动载荷的计算方法。然后建立高速列车多体系统动力学模型，计算不同随机风速作用下高速列车以不同车速运行时的失效概率及其对均值和标准差的灵敏性，推导了全局可靠性灵敏度的极值及极值点的计算公式，并给出了概率特征风速曲线。研究结果表明：随着车速和风速的增大，系统的失效概率增大；当车速固定时，失效概率对均值的灵敏度存在一个极大值，失效概率对标准差的灵敏度存在一个极大值和一个极小值。传统确定性方法得到的高速列车的安全域曲线偏于保守，基于可靠性的方法可得到更合理的安全域曲线。

为了改善液压振动台功率谱密度复现的精度和实时性，引入了自适应逆控制的系统辨识技术。在分析液压振动台功率谱密度均衡原理的基础上，推导时域自适应逆控制(Adaptive inverse control-AIC)和频域逆控制来实时获得振动系统的阻抗函数用以高精度实时修正控制谱密度。文中给出一种多处理器协同工作的硬件平台方案，将实时控制的任务进行分解；最后通过双端口RAM实现数据共享，从而实现功率谱密度的实时复现。仿真实验结果表明：频域自适应逆控制较时域自适应逆控制更利于改善功率谱密度复现的精度和实时性。