针对目前铁路重载货运车辆安全运行监测中存在的发展趋势和问题的特殊性,即重载货运车辆需要经常的解列和编组,车辆之间是没有也不允许有导线联接,在车载安全监测方面,本文提出了基于轨道电路的重载货运车辆信号传输方式,从而在每节车辆上实现铁路货车安全监测的新方法。论文首先介绍了轨道电路的结构,工作原理和工作状态,分析了轨道电路信号传输干扰的来源。运用四端网理论,建立了轨道电路四端网数学模型,并进行了仿真分析,验证了轨道电路四端网数学模型的正确性,为轨道电路信号传输特性的分析打下理论基础。本文重点分析了轨道电路的信号传输特性,对轨道电路信号传输-次参数模型和二次参数模型进行了分析,并对其频率特性进行了研究。对无补偿电容和有补偿电容的轨道电路信号传输特性分别进行了分析,其中重点从补偿电容故障对轨道电路信号传输特性的影响进行了仿真分析,仿真结果对基于轨道电路信号传输技术的设计,优化、维护和故障诊断起到了良好的指导作用。根据铁路信号的设计原则和要求,本文对基于轨道电路的重载货运车辆信号传输节点进行了总体方案设计,从硬件软件两个方面分别进行了模块化设计,为今后系统的实用化开发提供参考。