作为最具可持续性发展的绿色交通模式,城市轨道交通已成为国家经济动脉、大众出行工具和城市网络构建的骨架,是国家核心基础设施及重要基础产业。在产业快速建设的同时,困扰轨道交通发展的问题逐步凸显,尤其在我国较早投入轨道交通运营的城市,随着线路的延长,列车的增加,各线路均或多或少的存在钢轨波磨的问题,钢轨波磨对轮轨关系会产生极大的影响,严重降低大众出行舒适度、提高列车运行风险、增加车辆与轨道的维护保养费用。因此本课题的研究非常由意义。本论文对钢轨波磨的检测手段与维修现状开展调研,了解了现有技术的问题与应用难点,确定了以车载式为应用方式,以“基于广义共振原理的轮轨信息感知”、“基于共振解调方式的钢轨冲击信息提取”、”全数字转速相位跟踪采样的数据样本定标方法”、“轮轨振动、冲击多参数的钢轨波磨程度的评价方法”为核心理论,开展城轨车载式钢轨波磨检测系统的设计。基于核心理论与应用方式的前提下,本课题主要开展硬件设计研究与算法设计研究,确定以电容式传感器作为振动冲击信号源的敏感部件;采用以滤波为主的模拟电路实现电子共振,提取钢轨振动冲击信息;通过基于ARM+AD的嵌入式系统方式实现数据采集、存储、通讯功能。再通过波磨定性分析算法、定量分析算法、综合决策算法得出钢轨波磨的检测结论。最后,对城轨车载式钢轨波磨检测系统开展了大量的现场试验与数据分析,并将诊断结论与现场实际情况进行对比分析,有效帮助轨道交通运营单位发现轨道波磨,评估危害程度,以开展针对性维修。