列车轮对尺寸的变化对城轨车辆走行系的性能及安全性有巨大的影响，随着当前城市轨道交通的快速发展，传统的轮对检测方法已难以满足需求。鉴于此，本文在总结前人研究工作的基础上，结合地铁公司的工程实际，研制了一种基于激光位移传感器的轮对尺寸在线监测系统，可准确快速地获取轮对尺寸参数。　　首先，分析国内外轮对尺寸检测现状的基础上，选定2D激光位移传感器作为本系统的核心部件，完成了系统总体方案设计。　　其次，根据激光三角法的原理与地铁列车轮对特点，完成了传感器的选型、安装和机械结构设计。　　然后，选择LabVIEW为系统开发软件，进行软件设计的需求分析，完成轮对在线监测系统软件总体设计和各功能模块的划分;结合各个软件功能模块在LabVIEW中的实现方式，详细描述了各个功能模块的程序设计内容。　　再次，开发2D重构算法，输入激光位移传感器的动态检测数据，输出每个车轮的踏面外形、轮缘高、轮缘厚和轮径;对系统直径测量误差进行理论分析，验证了直径测量方案的可行性。　　最后，通过现场重复性实验与手工测量结果的比较，结果表明:在列车小于5km/h的速度下通过的系统检测精度为轮缘高±0.2mm，轮缘厚±0.2mm和轮径±0.5mm，满足现场检测精度需求，验证了本测量系统的可行性。