轨道不平顺影响列车的平稳运行,并且该形变积累到一定限度时,将大大削弱线路的结构稳定性,对铁路安全运输有严重的影响。而城市轨道交通的高速发展对轨道线路的安全状态提出了更高的要求,传统的轨道检测车按固定的周期(月检查或者年检查)检测线路的措施已远远无法满足未来对轨道安全状态检测的要求,迫切需要发展基于运营车辆的轨道不平顺检测技术。本文在国家科技支撑计划课题《城轨交通轨道安全状态移动监测系统研制》背景下针对城轨交通轨道平顺性检测技术这一问题,研究基于信号时频分析技术的轨道不平顺检测方法。本文研究内容主要包括：1.结合项目工程实际建立了城轨车辆整车横向动力学模型,并通过时频域响应分析说明了模型的可靠性。并采用SIMPACK与MATLAB混合仿真形式搭建了城轨车辆整车动力学仿真实验平台,为后续检测信号的数据处理技术及算法的研究提供了可靠的实验数据。2.从检测信号的获取、预处理、时频域处理3个方面研究了基于信号时频分析技术的轨道不平顺检测方法,重点介绍了短时傅立叶变换、功率谱密度函数、相干函数、小波变换4种信号时频分析方法,并对仿真获得的检测信号进行时频分析处理,并得到有效结论。3.结合小波分析技术对列车在轨道特殊位置处的不平顺检测方法进行研究,主要包括列车过弯道与过道岔两种情况下的不平顺检测方法研究。4.根据研究获得的检测手段、数据处理技术,对基于运营车辆的城轨交通轨道不平顺检测系统进行设计,其包括测量装置、数据采集装置、数据处理装置、等单元组成,以完成基于信号时频分析技术的检测方法研究,并为开发出城轨交通轨道安全状态移动监测系统提供支持。