合理的轮轨型面匹配有助于保证行车安全、改善车辆运行品质、降低轮轨磨耗和伤损、提高服役寿命等。当下,我国地铁线路中轮轨型面匹配不一,关于轮轨型面匹配的问题,在普通区间线路上的研究涉足较多,而在道岔区的研究几乎为零。因而有必要对我国现有的几种常见的地铁车轮型面进行对比,从而获得较为良好的轮轨型面匹配组合;另外,考虑到地铁道岔区轮轨关系复杂、侧向过岔亟需提速和曲线尖轨损伤严重、使用寿命短的问题,对我国现有的地铁道岔区钢轨进行廓形优化的研究亟需开展。为比较不同车轮型面在地铁9号道岔区的轮轨型面匹配性能,将轮轨接触几何、轮轨过岔接触力学、过岔动力学及轮轨磨耗与伤损考虑在内,分别采用传统的指标比较法定性判断和在此基础上的改进层次分析法进行定量的对比和验证。比选结果表明:当直向过岔时,S1002车轮与地铁9号道岔匹配时过岔性能良好;当侧向过岔时,LM车轮与地铁9号道岔匹配时过岔性能更优。DIN5573车轮与地铁9号道岔匹配时,无论是直向过岔还是侧向过岔,其性能较差,尤其在轮载过渡区段,其过岔时接触斑面积很小而最大法向接触应力很大。改进层次分析法也对此结论进行更为全面而准确地验证。车辆在实际运行过程中,较大的滚动圆半径差有利于提升侧向过岔能力,但其过岔平稳性不易保持。轮轨型面共形度越高,轮载过渡时,轮轨法向接触间隙越小,有利于降低轮载过渡时的接触应力。通过选用车轮/钢轨型面斜率表征轮轨型面共形度,根据轮轨接触几何特性推导并建立了车轮/钢轨型面斜率与车轮滚动圆半径差的关系,给定调整后的目标滚动圆半径差函数曲线,据此可进行整轨头钢轨廓形的设计,并通过刨切形成优化的道岔转辙器尖轨。优化后的道岔转辙器尖轨型面具有更合理的接触力学特性,过岔平稳性能显著提升,且降低钢轨磨耗。总体认为,这种新设计的道岔钢轨可有效改善地铁车辆道岔性能,延长道岔区钢轨的使用寿命,具有一定的实际工程意义。该方法不止适用于新设计的钢轨,也可用于实际线路中的钢轨廓形打磨。