一、引言

高速列车运行中，轮轨之间的垂向力、横向力和纵向力直接影响行车安全、轨道磨损和乘坐舒适性。通过力学计量手段实现轮轨力的在线、动态、高精度测量，是开展轨道状态评估、预防脱轨风险的关键技术。

二、轮轨力测量的基本原理

在轨道内部或轨腰安装应变式测力传感器（如测力轨、轮轨力监测系统），通过测量钢轨在轮载作用下的应变变化，结合标定矩阵反演三个方向的力分量。依据EN 15227、TB/T 2489等标准进行数据处理。

三、核心技术与系统组成

高动态响应测力传感器
频响≥1 kHz，抗冲击、耐疲劳。

多通道同步数据采集系统
支持列车高速通过时的瞬态信号捕捉。

车速与轴位识别模块
结合磁头或光电传感器确定测量位置。

安全评估与预警平台
计算脱轨系数、轮重减载率、横向力系数等指标。

四、典型应用场景

桥梁与隧道段轮轨力监测
评估特殊结构在列车通过时的动力响应。

道岔区受力分析
识别尖轨、辙叉等关键部位的异常受力。

轨道不平顺影响研究
分析轨道几何偏差对轮轨力的激励作用。

新型转向架性能验证
比较不同悬挂系统对轮轨力的抑制效果。

五、挑战与未来发展趋势

挑战：

高速下信号采集易受电磁干扰；

长期运营中传感器稳定性下降；

复杂轨道结构标定困难。

未来方向：

发展光纤光栅轮轨力传感器，抗干扰能力强；

推进车载式轮轨力实时监测系统；

结合AI进行异常受力模式识别；

建立轮轨力大数据平台与全国比对机制。