列车轮对作为列车的行走部件,列车车轮直径和同轴轮对直径差都是轮对的重要参数,它们的状态直接关系到列车的行车安全,发达国家相继完成了列车轮对综合参数动态检测系统研究,而我国依然停留在手工检测的时代,不仅检测效率低,周期长,而且受人为因素影响大,随着高速铁路的飞速发展,现有的检测方法根本无法与之相匹配,因此,研究新型的列车车轮直径在轨、动态、非接触、高效高精度的检测系统迫在眉睫。本文设计了利用两个2D激光位移传感器相互配合实现了对列车车轮直径的在轨动态检测方法,设计激光位移传感器的装夹平台,利用转台与升降器结构配合,共同实现了激光位移传感器的安装和精确定位,采用减震装置与升降器的悬臂梁机构使激光位移传感器不直接于铁轨路基接触,最大程度减小列车通过时产生的震动对测量结果的影响。论述激光位移传感器数据采集的软硬件设计与转台、升降器步进电机控制的软硬件,利用LabWindows/CVI设计了人机交互界面,完成管理人员对系统参数的设定与测量结果的查看、储存与查询。建立模型,应用MATLAB对模型进行仿真；对机械系统与光学系统的误差进行分析,验证测量方法能够达到列车车轮直径测量精度要求。整个系统是集光、机、电等多学科交叉知识一体的综合检测系统,运用传感器技术、信号测试技术、数字信号处理等技术,实现了对运行的列车车轮直径的测量,不仅满足了列车车轮直径尺寸精度的要求,而且缩短了测量所需要的时间,提高了效率。