轨道交通轮轨耦合振动关系着列车运行安全和乘客乘车舒适度,对轮轨振动信号的研究具有较高的学术价值和现实意义。本文在总结前入研究成果的基础上,建立车辆-轨道垂直耦合动力学模型,利用频率切片小波变换理论,对模型仿真数据和实测数据进行分析。首先,介绍轨道交通列车安全监测的现实意义和发展现状,总结车辆-轨道动力学模型和轨道交通轮轨振动信号国内外研究现状。其次,分析列车轮对踏面擦伤故障的机理和轨道高低不平顺的机理；讨论常用轮轨振动信号分析方法,包括特征参数法、傅里叶变换、短时傅里叶变换、小波变换和维格纳-威尔分布时频法,并通过仿真实例,进一步说明各信号分析方法的优缺点。然后,介绍车辆-轨道垂向耦合动力学的原理；深入探讨扁疤冲击型激扰和轨道随机不平顺激扰的模型,并对激扰模型进行数值模拟,给出激扰输入形式；建立车辆-轨道垂向耦合系统动力学模型,并将所建模型输出结果与动力学仿真软件Adams/Rail模型输出结果进行对比,验证所建模型的合理性和正确性。再次,重点研究频率切片小波变换的理论。介绍频率切片小波变换的基本形式,详细分析频率切片小波变换时频特性,并给出了频率切片函数选择和尺度因子确定的方法。同时通过仿真实例将其与其他时频分析方法相比较,验证频率切片小波变换用于时频分析的可行性和优越性。最后,在上述研究的基础之上,分别采用车辆-轨道垂直耦合动力学模型仿真数据和广州地铁某C型车轮对轴箱实测振动数据进行频率切片小波变换,验证所建模型的合理性,同时,验证频率切片小波理论应用到轮轨振动信号分析的可行性和合理性。