绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT）功率模块是地铁牵引传动系统的核心部件，模块结温是影响器件失效的关键因素，现有基于电热耦合模型结温监测方法，存在未考虑器件耦合、计算复杂的问题。针对此问题，对影响IGBT失效的参数进行分析，提出一种以通态压降、集电极电流为特征的宏观-微观注意力长短期记忆递归神经网络（macroscopic–microscopic attention long short term memory，MMALSTM）结温监测方法；该方法与传统电热耦合模型方法相比，需要的监测参数更少，省去了复杂的损耗计算和等效热阻网络建立过程。搭建了地铁牵引系统的仿真模型，对提出的基于MMALSTM的IGBT功率模块结温监测方法进行仿真研究，仿真结果与电热耦合模型理论计算结果相对偏差在3.2%以内，验证了本文所提出的IGBT功率模块结温监测方法的正确性和有效性。