对地铁车辆而言,直线稳定性和曲线通过性之间始终存在着矛盾,而采用传统转向架已不能满足进一步提高车辆动力学性能的要求。为了解决这一问题,以及降低轮轨磨耗,研究一种既能保证直线稳定性,又能改善曲线通过性的径向转向架十分必要。因此,本文对主动径向转向架开展控制策略及动力学优化研究,主要研究工作如下:（1）对比分析了传统、自导向和迫导向三种常规转向架的导向机理,并研究了其线路适应性。结果表明:自导向转向架适用于大半径曲线,但存在着高锥度稳定性不足的问题;迫导向转向架可适用于小半径曲线,但存在着低锥度失稳问题;采用常规径向转向架并不能完全兼顾直线稳定性和曲线通过性,因此有必要研究适应能力更好的主动径向转向架。（2）分析了主动径向转向架的导向机理,完成了主动径向转向架的方案选型,设计了含前馈补偿的闭环控制器,建立了主动径向转向架联合仿真模型,从理论角度研究了基于冲角的径向线控制策略和基于纵向蠕滑力的纯滚线控制策略,从工程实用角度研究了基于二系回转角和线路信标的相对摇头角控制策略,对比论证了工程控制策略的可行性,并分析了主动径向转向架的线路适应性。研究结果表明:采用不同控制策略均可以显著改善冲角和磨耗;与常规径向转向架相比,主动径向转向架导向性能更好且可以适应各种曲线工况。（3）提出了一种基于全局灵敏度和自适应遗传算法的主动径向转向架动力学优化方法。首先,定量识别了悬挂参数对主动径向转向架动力学指标的敏感程度。之后,利用自适应小生境遗传算法针对高敏感参数进行了多目标优化。最后,对比了优化前后主动径向转向架的动力学性能。研究结果表明:提出的优化方法可以较好地实现轮轨与悬挂参数的合理匹配;与传统转向架相比,优化后的主动径向转向架直线横向平稳性、垂向平稳性以及乘坐舒适度分别可以改善约12%、9%与24%;以均衡速度通过半径500 m曲线时,优化后的轮轴横向力、脱轨系数和磨耗功分别可以改善约30%、65%与90%。