长期以来,我国的经济一直处于高速增长的状态,而铁路运输作为大众的主要交通方式之一、国民经济的大动脉、国家重要的基础设施与民生工程对经济的发展起到了非常重要的作用。随着铁路里程数的不断增加、列车的速度与流量的提高、高铁技术的飞速发展,列车对轨道表面的平顺度程度的要求也在日益提高。轨道表面凹凸不平的波浪状磨耗（简称波磨）不仅会给列车运行带来噪音,影响列车的乘坐舒适度,而且会加大轮轨冲击从而缩短轮轨的使用寿命,甚至还会危害行车安全,因此轨道波磨是铁路养护部门定期检测和监测的重要指标之一。然而对于轨道波磨的提取并没有一个通用的数学模型,对于轨道波磨的计算仍然是一个被工程界忽视的问题,所以本文旨在设计出一种通用并且标准化的轨道波磨提取模型,实现了对轨道波磨定义与提取方法的重大补充。本文从轨道平顺度的信号采集、数据预处理、波磨提取三个方面全面的介绍了轨道波磨提取的方法。在轨道平顺度信号采集方面搭建了一个手推式波磨检测小车,用于测量轨道表面的几何特征。在轨道平顺度的预处理方面,针对轨道平顺度数据的非线性、非平稳等特征选择了经验模态分解（Empirical Mode Decomposition,EMD）的方式提取轨道的趋势项,并且针对经验模态分解中存在的端点效应,提出了边界斜率位置匹配算法,将原信号延拓以解决EMD中存在的端点效应,优化趋势提取结果。在波磨提取方面,针对现有标准对波磨描述不完善、数字化波磨提取的空白等问题,提出了弹性虚拟弦波磨提取模型,该模型使的轨道波磨的提取成为一个可视的数字化计算流程,并且完善了之前某些无法处理的波磨提取情况,是对现有波磨标准定义与测量方法的极大补充。该模型不但可以模拟传统轨道波磨提取方式,将虚拟尺在整条轨道上进行滑动处理,以获得轨道的波磨值,而且还能根据测量用途和波段需求,自适应伸缩虚拟尺的大小,灵活地给出符合用户目标的轨道波磨值。除此之外还改进了波磨的标准定义,为钢轨波磨的测量与评价提供一种新的思路与方法。最后通过大量仿真实验和真实波磨数据分析处理表明使用EMD方法能够有效地提取趋势项。并且验证了弹性虚拟弦模型的实用性、准确性与可靠性。