近年来,地铁在我国得到快速的发展,地铁承担着城市较重的客运任务,在解决城市公共交通问题和方便人民出行中扮演了重要的角色。然而,在实际运营中,由于线路小半径曲线较多,曲线线路设置对运营带来很多不利影响。因此,研究地铁小半径曲线中线路、轨道的设置,分析各种情况下地铁小半径曲线车辆—轨道的动力响应规律,分析减小其产生不利响应的方法,供地铁线路设计及实际运营参考很有意义。本文以地铁车辆、线路为基础,建立了地铁小半径曲线车线动力学模型,研究了小半径曲线参数对地铁车辆—轨道性能的影响;基于钢轨廓形磨耗预测方法,为减小地铁小半径曲线外轨侧磨提出优化建议措施,研究得到:(1)随着地铁在小半径曲线上列车运行速度的提高,从时域上分析,轮轨相互作用加剧,处在均衡速度处列车的安全性、舒适性较好;平衡速度处,曲线外轨磨耗最大,在均衡速度两侧钢轨的磨耗性能好;从频域上分析,轮轨力与车体加速度主频均以低频为主,速度增加,主频频率稍有提高。(2)随着地铁在小半径曲线上圆曲线半径的增加,从时域上分析,轮轨相互作用、列车的安全性、舒适性及曲线上钢轨的磨耗性能都得到极大改善;从频域上分析,轮轨力与车体加速度主频均以低频为主,半径增大,主频频率不变,仅改变功率谱密度幅值。(3)随着地铁在小半径曲线上曲线外轨的侧磨程度的加剧,从时域上分析,其对轮轨相互作用、运行安全性不利,而列车运行舒适性变化较小;从频域上分析,轮轨力与车体加速度主频均以低频为主,曲线外轨侧磨加剧,各项指标主频频率会在原主频两边出现低频与高频成分。(4)LM踏面与60kg钢轨匹配时,轨底坡为1/30时,钢轨磨耗性能较好;S1002踏面与60kg钢轨匹配时,在1/40轨底坡时钢轨磨耗性能较好;对比LM踏面与S1002踏面分别和60kg钢轨匹配,选择LM踏面的时候,钢轨磨耗性能优于S1002踏面。(5)降低小半径曲线上钢轨的摩擦系数能有效减小钢轨的磨耗,延长钢轨使用寿命;在实际运营中,应在不同阶段曲线钢轨的不同位置施加润滑,可以达到良好效果。(6)地铁线路中应采用60kg钢轨,其廓形耐磨性能好于60N钢轨和UIC60钢轨。