摘要：轨道不平顺的深入研究对于实现轨道平顺状态的科学评定、监控管理等至关重要。本文基于所获得的部分高速铁路(京沪、沪宁和沪杭线)及重载铁路(朔黄重载铁路)的轨检数据,在学习、借鉴既有研究成果的基础上,主要做了如下几个方面的工作：(1)对我国较为典型重载及高速铁路线路的轨道不平顺谱特征及其拟合模型进行了初步的分析。(2)提出了EEMD-Wigner-Ville分布轨道不平顺时频分析方法。同时,基于MI理论能有效的进行IMF分量择优,采用EEMD-互Wigner-Ville分布的轨道不平顺不利波长提取及时频分析方法。(3)提出了基于小波—Wigner-Hough变换算法,可以较大程度的抑制或消除多分量信号在某些频段的交叉干扰项,能更准确提取轨道结构中高能量不平顺的波长成分。(4)提出通过轴箱振动加速度的时间-小波能量谱提取轨道故障类型、损伤程度信息并进行准确定位的方法,即使在轨道不平顺信号中并无显著波幅特征的情况下,也能提取轨道的轻微病害信息。(5)基于小波包频带分解技术、相干理论和能量分析法,探索建立了考虑轨道不平顺幅值、频率和机车激振特征频率等多因素综合的车体振动响应能量分析方法和判别式,并通过轨道不平顺实测数据进行了相应的验证分析。(6)构造了车体振动状态的PCA-SVM综合分类器,结合其他轨道不平顺预测方法,输入铁路线路轨道几何不平顺信号,可以实现机车车体振动不同评价指标所处状态的预测。(7)编制了车辆—轨道空间振动动力分析程序,对时-频分析方法在动力仿真中的适用性做了初步分析。