随着我国高速铁路的迅速发展,轨道平顺性的相关研究对我国整个铁路系统的稳定、安全地运营显得更加的重要。轨道的平顺性低于保证列车运行安全的最小值是引起列车发生安全事故的主要原因。当轨道的平顺性较好的时候,高速列车在行驶的过程中振动很小,人乘坐列车的舒适性好,当轨道的平顺性较差的时候,不但车体的振动会增大,也会引起较大的噪声,使人体的舒适感急速下降并且可能引起车辆脱轨威胁人身安全。因此,研究轨道的平顺性对保证车辆安全以及人身安全具有重大意义。首先,本文介绍了轨道平顺性的概念以及轨道不平顺的分类、形成原因、不同轨道不平顺对列车行驶的影响等基础理论,同时也介绍了目前常用的轨道不平顺的测量方法。其次,针对当前轨道不平顺常用的测量方法存在的局限性,利用一种无控制点的轨道中线配准算法,对不同传感器获得的轨道中线进行配准,以此对比不同传感器测量轨道中线的精度,为以后利用多传感器进行轨道平顺性研究提供技术支持。最后,本文利用加窗傅里叶变换以及小波分析的方法对轨道不平顺的相关内容进行分析。利用加窗傅里叶变换法对获取的轨道不平顺数据进行分析,获得了在某一段里程内的轨道不平顺的空间频谱。利用小波分析法对轨道不平顺数据进行了波形识别分析,通过小波分析的方法对轨道不平顺的原始数据进行分层分析,提取其主成分,并通过计算波形最大值以及最小值的方法对波形进行提取、定位和识别。综上所述,通过对不同传感器下获得的轨道中线的配准后分析发现GNSS测量轨道中线能达到3-4厘米,可为后续的轨道内外部参数的快速测量提供技术支持;本文可对高速铁路轨道中存在的周期性不平顺波形进行识别、定位并且能够对不平顺波长进行提取。