本申请提供一种牵引传动系统主回路接地故障诊断方法，基于机理对全工况下不同接地故障类型的等效电路进行分析，建立W1‑W3工况下能区分不同接地故障类型的故障特征变量和故障特征指标，并基于无故障运行工况下残差统计规律设置相关阈值；通过分析在W4和W5工况下能表征不同故障类型的故障特征指标，基于决策树分类方法建立决策树诊断模型并转换成相应的规则库。实时诊断阶段，采集相关传感器信号和状态信息，基于相关方程计算残差及相关检测统计量并与相应阈值比较生成故障标志；得到相关故障标志；最后，利用系统相关状态进行当前工况判断，根据工况以及不同工况下的诊断模型输出结果进行综合诊断决策。