随着铁路的连年提速，铁路巡道工可以有效工作的无车时间越来越短，原有的人工拉线检测方法已经不能适应工务检测要求。便携式轨道检测车能够大幅度提高铁路巡道工的检测效率，减轻巡道工的劳动强度，使用便携式轨道检测车进行线路日常检测是工务检测的必然趋势。 本文提出了便携式轨道检测车的总体设计方案，根据铁道部各项标准提出了总体性能要求，并作了便携式轨道检测车的总布置设计。根据总体设计方案，本文设计了轨道几何形位参数的测量方案，包括轨距、超高、正矢、轨向、三角坑、高低等参数的测量方案。利用两个全站仪和基准靶位，通过刚体运动方程的逆向求解得到轨道检测车的位置和姿态，再利用刚体位移方程的正向求解，得到了全轨空间曲线，进而推算得到正矢、轨向、三角坑、高低等参数。从根本上解决了以往轨道几何形位参数测量过程中，因为难以找到可靠测量基准使得精度一直难以提高的问题。 本文完成了便携式轨道检测车的结构方案设计，根据系统总体结构布置，采用假设模态综合法，得到了结构动态响应的解析解，校核了便携式轨道检测车的结构动刚度，并且为后续产品改型过程中的动态刚度校核提供了依据。同时，本文完成了关键元器件全站仪、棱镜、双轴倾角传感器以及直线位移传感器的选型，对元器件性能作了分析，确定了其安装方法。