随着我国铁路事业的快速发展,铁路运输密度越来越大,运行速度也越来越快,保证列车的安全运行对于铁路发展来说越来越重要。在列车快速运行时,列车轮对踏面和轨道之间紧密接触,由于运行条件和环境等因素的影响,轮对踏面极易受到损伤,经统计,由列车轮对引起的列车运行事故比例较高。踏面擦伤作为轮对最常见的一种轮对踏面故障,对列车的运行安全造成很大的危害。因此研究轮对故障,特别是踏面擦伤的研究方法、技术与设备,及时发现列车车轮踏面故障是保障列车运行安全的重要前提,其研究具有重大应用价值。本论文对国内外的轮对踏面故障检测方法与技术研究现状进行了调研分析,目前轮对踏面故障检测主要分为人工静态检测和在线动态检测两类。静态检测多为接触式,需要将列车定时的送入到检测点进行人为检测,这种检测方式极大的浪费了人力物力资源,也无法及时发现轮对踏面故障,因而不能满足我国铁路快速发展的需要。轮对踏面故障在线动态检测成为发展的必然趋势。本文采用基于激光非接触式的动态检测踏面擦伤方法,其主要优点是可以实现列车不同运行速度下轮对踏面擦伤的非接触式动态检测。基于该方法,在实验室构建了检测系统,完成了实验数据的采集。在数据分析方面,本论文首先对仿真正常数据和擦伤数据进行分析,作为判别正常信号和非正常信号的依据。然后采用峰值法对仿真数据和实验数据进行了峰值统计,得到了峰值随擦伤深度的增大而增大的结论。为克服峰值法易受外界噪声的影响、提高检测的稳定性,本文选择了小波变换模极大值法和小波包能量谱法分别对仿真数据和实验数据进行了数据处理。仿真计算表明:小波变换模极大值法在处理信号的过程中可以有效的抑制噪声,且具有时分辨率的基函数能够有效准确的实现对非平稳信号的分析处理。通过比较同一擦伤深度下的多次测量结果的方差和偏移量,得出采用小波变换模极大值法对实验数据进行处理其稳定性相较于峰值识别踏面故障分析法更稳定。小波包能量谱的分析方法是对小波变换模极大值法的进一步改进,可以对信号的低频和高频部分进行有效分解,此方法对信号的处理结果既不会出现冗余,也不会出现失真现象,与小波变换模极大值法的验证方法一样,通过比较此方法和峰值法的同一擦伤深度下的多次测量结果的方差和偏移量,得到此方法相较于传统的峰值法更加稳定,为基于激光非接触动态检测车轮踏面擦伤提供一种可行的数据处理方法。