随着我国电商经济以及高速铁路网的快速发展,高速货运成为铁路货物运输的必然发展趋势与需求。然而,针对超大、超重型特殊货物的快速运输,我国目前还缺乏专门的高速轨道运输车辆。为了弥补该载运装备领域的空白,我国研发了转向架群配置的高速货运动车组。相较于普通高速客运动车组,其载运重量更大,在高速行车条件下轮轨动态相互作用更加剧烈,加上货物装载过程中存在的偏载的影响,极大地威胁行车安全性。因此,开展转向架群配置高速货运动车组动态特性研究,评估其运行安全性,揭示货物偏载对系统动力学性能的影响规律,优化动车组车辆悬挂参数,对提高该动车组车辆系统动力学性能,制定科学合理的货物装载方案,保障动车组高速安全运行具有重要的理论指导意义。本文根据转向架群配置高速货运动车组车辆的结构和功能特点,建立了车辆系统动力学模型,揭示了建立的动力学模型与传统动力学模型在振动特性、轮轨动态相互作用以及安全性指标结果上的异同。在此基础上,研究了货物偏载时车辆运行安全指标变化规律,并基于代理模型技术对车辆悬挂参数进行了多目标优化分析。主要研究工作包括:首先,考虑转向架群配置高速货运动车组车辆具有的三系悬挂、转向架群、牵引动力传动系统的结构和功能特点,建立了动车组车辆系统动力学模型。结合轮轨接触、齿轮啮合等内外动态激扰特性,对比分析了建立的车辆系统动力学模型与传统不考虑牵引动力传动系统的车辆动力学模型计算获得的振动特性、轮轨动态相互作用以及安全指标的异同,为后续章节动力学性能研究的模型选取提供理论支撑。其次,基于建立的考虑牵引动力传动系统的转向架群配置高速货运动车组车辆动力学模型,通过改变货物重心在车体中的位置来考虑货物偏载的影响,分析了货物沿纵、横、垂单一方向偏载对车辆运行安全指标变化的影响规律,获得了满足车辆运行动态安全性指标限值要求的货物载荷偏载分布区域,研究结果可为货物装载提供理论依据。最后,利用近似代理技术建立了车辆悬挂参数与优化目标函数之间的代理模型,结合建立的车辆系统动力学模型对车辆悬挂参数进行了多目标参数优化,获得了以非线性临界速度与轮重减载率、倾覆系数、磨耗指标组成的三组双目标优化组合的最优解集,研究结果可为动车组车辆悬挂参数设计提供理论指导。