基于匹配光栅的轨道交通计轴系统主要用作列车定位。利用光纤光栅(FBG)的传感原理,依据匹配光栅检测应变的原理和列车载荷作用下铁轨应变分析,对铁轨粘贴光栅的区域的应力进行检测,对测量的数据进行处理和分析后就可以完成列车占用和区间空闲的检测。将计轴设备应用于铁路信号系统,其目的也是为了提高行车安全技术水平和提高铁路运输效率。本文从理论分析与实验验证两方面对基于匹配光栅的轨道交通计轴系统进行研究。首先,介绍了匹配光栅检测应变的理论知识,结合列车载荷作用下铁轨应变分析设计出一种检测铁轨局部轴向应变的光纤光栅轨道传感器方案,同时,对轨道交通计轴系统的原理进行了说明。其次,针对匹配光栅的解调是一种强度解调,给出了系统的硬件电路设计的整体架构；为了方便系统设备的维护和升级,在此将系统硬件设计成主机板卡、从机板卡和母板卡三部分,每个板卡上都有一个ARM微处理器芯片LPC1768,系统电路的每个模块中都增加有电路保护的功能,主从机板卡之间通过I2C总线进行通信,主机卡将接收到的四路从机卡信息再传给上位机。最后,使用Keil uVision3开发工具实现了下位机程序的编写。软件的设计均采用模块化的方法,这样的设计有利于软件代码的调试、维护和升级。所取得的研究结果如下：经过列车载荷模拟实验,解调系统设备(下位机)可以接收到布设有光纤光栅传感器的铁轨应变信息,下位机的主机卡处理后的数据结果通过工业以太网传给上位机,通过上位机绘图界面(C#编写)就可得出铁轨载荷作用下的周期性的应变曲线,此曲线与下位机探测器端接收到的光强是一一对应的关系,光强I的强弱又直接反映出铁轨的应变信息,选取合适的阈值参数,通过对曲线加以整形,就可以获得铁轨上有无列车驶过及列车轮数,从而实现对列车的计轴功能。不同环境温度、不同加载频率下采集到的实验数据表明匹配光栅的解调方法能有效地解决温度应变交叉敏感带来的问题,四个通道采集数据均正常,并在构建交通动态测重系统(WIM)方面有好的发展前景。