跨座式单轨交通是城市轨道交通的一种典型制式。重庆跨座式单轨车辆运营实践发现，由于单轨车辆转向架走行机理不同于地铁车辆转向架走行机理，易造成单轨车辆弓网耦合作用不协调，从而带来弓网受流滑块磨耗严重、受电弓结构损坏和受流质量差等问题。因此，需要开展跨座式单轨车辆“车-弓-网”系统耦合动力学研究。本文以重庆跨座式单轨车辆为研究对象，从以下几方面开展跨座式单轨车辆“车-弓-网”耦合动力学及参数优化研究。
　　1、建立跨座式单轨车辆受电弓模型，并验证模型的有效性。分析跨座式单轨车辆受电弓的结构及其工作原理，建立单轨车辆受电弓的集中质量模型、多刚体模型、刚柔耦合模型和全柔性模型，形成单轨受电弓模型库；进行各模型模态分析和实际受电弓模态试验。通过上述受电弓模型与实际受电弓的模态对比分析，发现各模型均有某阶固有频率与实际受电弓接近，验证了各受电弓模型的适应性。
　　2、建立跨座式单轨车辆弓网耦合动力学模型，进行了模型有效性验证。研究了跨座式单轨车辆刚性接触网的结构并建立了刚性接触网的有限元计算模型，在此基础上建立受电弓集中质量模型、多刚体模型以及刚柔耦合模型与刚性接触网相互作用的动力学模型。通过仿真分析与试验对比可知，采用基于刚柔耦合受电弓与刚性接触网的弓网耦合动力学模型对弓网动力性能进行弓网耦合作用力分析更为合理。并参考铁道行业弓网评价标准TB/T3271-2011，提出跨座式单轨车辆受电弓动力性能的评价方法。
　　3、建立了跨座式单轨列车“车-弓-网”耦合动力学模型。为研究车辆主要动力学参数对弓网动力性能的影响规律，利用多体动力学理论，结合列车线路试验，建立了跨座式单轨列车动力学模型，在此基础上，集成受电弓弓网刚柔耦合动力学模型，建立跨座式列车“车-弓-网”耦合动力学模型，为分析单轨车辆主要动力学参数对弓网耦合作用力的影响规律提供模型支持。分析发现，在进行弓网耦合作用力分析上，跨座式单轨列车“车-弓-网”耦合动力学模型和单车“车-弓-网”耦合动力学模型的分析结果差异较小。
　　4、揭示跨座式单轨车辆主要动力学参数对弓网耦合作用力的影响规律。采用基于刚柔耦合受电弓模型的单车“车-弓-网”系统，研究单因素变化对弓网动力性能的影响，具体研究包括不同的空气弹簧参数、走行轮参数、导向轮参数、受电弓参数对弓网动力性能的影响。
　　5、提出跨座式单轨车辆动力学参数与弓网动力性能的协调匹配方案。通过灵敏度分析获取对弓网动力性能影响敏感的车辆动力学参数，以弓网接触力均值以及弓网接触力标准差为优化目标，以车体横向加速度、车体垂向加速度为约束条件，采用非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）对车辆动力学参数进行优化，形成车辆参数与弓网动力性能的协调匹配方案。
　　本论文相关研究及成果对跨座式单轨车辆“车-弓-网”系统耦合作用力分析和协调匹配，对单轨受电弓滑块磨耗控制、弓架结构安全和受电弓优化设计等有理论参考意义和工程应用价值。