近几十年来,随着高铁技术的成熟与普及,普通的列车逐渐被高铁所取代,随着列车速度越来越快,列车对轨道平顺度的要求也越来越严格。尤其是由钢轨顶面波浪形磨耗(简称波磨)引起的高低不平顺,因此,定期对轨道波磨进行检测与维护变得不可或缺。当今静态测量和动态测量是轨道波磨常用的测量方法,由于静态测量方式低效、危险并且还受尺寸限制,相比之下动态测量更加高效、灵活、安全。所以轨道波磨动态测量技术对轨道运输安全以及轨道维修方面有着至关重要的作用。本文首先对传统检测方法进行分析介绍,重点指出弦测法是测量轨道波磨的基础测量方法,并对常用的两点弦测法、三点弦测法的理论基础和性能进行详细分析,可知每个单一的基础弦测模型所能还原的轨道波磨波段范围是有限的,不能覆盖30mm~60m全波段的测量范围。因此,针对传统检测方法的所存在的问题,本文提出了一种实用的广域检测方法,并给出广域检测方法基本流程。广域检测方法从结构上面考虑也可以将其称之为组合弦测法。一方面通过三个弦测点灵活组合,融合两点弦长波复原和三点偏弦短波复原的优点,能够在不增加成本的前提下在同一平台上实现轨道的广域测量。另一方面使用最小二乘法替代频率采样法的逆滤波器的设计,不仅只用计算半对称区间上传递函数的幅频特性,而且较传统的频率采样法省去了相频特性的计算,简化了设计难度。从而使整个设计过程更加的简洁方便。之后根据广域检测方法流程和需求,给出轨道波磨广域检测系统的设计目标,分硬件部分和软件部分对该系统进行详细设计,硬件部分搭建了完整的广域检测小车平台,软件部分给出了广域测量轨道波磨复原具体流程。最后,在仿真环境和实测环境中分别对广域检测方法和广域检测系统进行实现和精度验证,实验结果表明广域检测系统能够在不增加成本的条件下较为精确的对钢轨波磨的全波段进行复原。具有一定的理论及工程应用价值。