轨道交通车辆轮对作为列车走行部最重要的部件之一,是城轨列车安全平稳运行的重要保证。列车轮对长时间运营的情况下,轮对尺寸的磨耗程度随着运营里程的增加而不断加剧,加之不合理的镟修策略也会加速轮对寿命的消耗,因此制定合理的镟修策略能够较大的延长轮对寿命,降低轮对全生命周期运营成本。本文基于国内外学者对轮对全生命周期成本优化的研究,对轮对型面进行了优化设计。首先,阐述轮对尺寸检测原理与检测方法,采用该方法检测,获得大量轮对尺寸现场测量数据,针对已经获得大量历史数据进行数据预处理,主要包括缺失值处理策略和异常值的检测方法。通过数据预处理获得建立模型所需的原始数据。然后,在大量历史数据的基础上建立基于数据驱动轮对磨耗预测模型,包括基于轮缘厚参数的寿命预测和基于轮径值参数的寿命预测模型,最终建立轮对全生命周期的寿命预测模型,预测轮对使用寿命。接着,根据历史数据的统计规律,提出轮对换向策略与多模板选择镟轮维修策略,在两个策略的基础上提出基于多模板选择的混合镟轮维修策略,对比分析后验证所提策略的优化效果,实现延长轮寿命,降低轮对全生命周期的运营成本。最后,分析轮对全生命周期低成本运用优化的方法,研究动态多目标粒子群算法对轮对踏面外形进行建模优化,得到轮对最优型面。对比LM标准型面,分析轮对加载最优型面在直线轨道和曲线轨道上的运行情况,最优型面使得轮对保持较优的安全性和横向平稳性,同时能够降低轮对的磨耗,降低轮对全生命周期的运营成本。