轻轨交通运量大、成本低,其中用独立轮对构成的100%低地板轻轨车,极大的方便了小孩老人的上下,助力了城市的人性化建设,得到迅速发展。但是独立轮对存在导向力不足和轮缘偏磨等问题,为此针对独立轮对轻轨车的导向技术问题,开展了如下的研究工作:首先,研究了轻轨车总体与转向架的设计问题。从国内外轻轨车辆结构出发,拓扑分析了几种主流车型的曲线通过问题,轮对型式对车辆低地板率的影响,以及独立轮对转向架的驱动装置布置方式。研究了轮系传动系统中的配齿公式和传动规律:传动轮系中的齿轮在满足配齿条件下,能实现对耦合轮对差速控制。以此为基础,给出一种采用主动行星差速器的耦合轮对转向架概念结构。其次,研究了主动差速器耦合的独立轮对导向控制问题。从轮轨关系出发,推导了耦合轮对的蠕滑力公式,分析得出耦合轮对能够产生纵向蠕滑力和回转力矩,具有自动对中能力。进行了主动控制左右车轮转速的导向研究,推导了独立轮对的运动学方程。分析得出主动导向控制方法,由车辆运行速度和轮对所处的线路曲率半径及轮对结构常数决定差速的指令。在圆曲线上达到稳态时,轮对能沿着轨道中心线通过曲线。最后,利用SIMPACK软件进行了仿真研究。建立了刚性轮对、独立轮对和主动控制耦合轮对三种轻轨车辆的动力学模型,仿真结果表明:刚性轮对和耦合轮对在直线上具有对中能力,独立轮对仅靠重力复原力缓慢地向轨道中心复原;刚性轮对和独立轮对的小半径曲线通过能力较差,轮对的横移量和冲角都较大;采用铰接式的刚性轮对选择合适的回转刚度时,其曲线通过性能得到改善;耦合轮对结合基于运行速度与曲线曲率的左右轮转速差控制,可获得良好的小半径曲线通过性能。