城市轻轨车辆具有造价低、运力适中、污染小等优点,适于解决中等规模城市日益增长的交通运输问题。城市轻轨车辆有不少类别的走行部,单轴转向架是其中一种,单轴转向架车辆具有编组灵活、簧下质量小、噪声小、易于通过小半径曲线轨道等优点,有益于城轨轻轨车辆的推广。根据转向架轮组结构的不同,又可分为独立轮单轴转向架、车轮与车轴一体式单轴转向架。独立轮单轴转向架拥有单轴转向架的一切优点,且独立轮的特性使得车辆可以实现低地板,极大的方便了人们出行。但独立轮缺乏纵向蠕滑力,使得车辆没有直线轨道自动对中能力与曲线轨道自动导向能力,所以研究独立轮单轴转向架的导向问题是研究城市轻轨车辆的重要方向。本文分析了独立轮单轴转向架滚动试验台的曲线通过模拟原理,对曲线通过的超高特征、离心力特征、内外轨道长度差特征、冲角特征进行了详细的分析计算。利用动力学软件建立了滚动试验台的模型和独立轮单轴转向架车辆模型,根据曲线通过模拟原理进行仿真,结果显示滚动试验台可以很好的模拟独立轮单轴转向架车辆的曲线通过工况。分析独立轮单轴转向架车辆主要部件构成,设计主动导向控制结构方案,并以轮组横向位移为输入设计了PDF主动控制策略,在滚动试验台模型上进行联合仿真,结果显示该控制策略改善了滚动试验台上车辆的曲线通过性能,说明主动导向可以在试验台上实现。进一步地,建立车辆在横向动力学上的数学模型,根据得到的数学模型设计了LQR主动导向控制策略,利用动力学软件对车辆进行建模,结合Simulink与SIMPACK进行曲线线路主动导向联合仿真,结果显示该策略使得车辆在曲线轨道上的曲线通过性能得到改善,这说明滚动试验台上的主动导向控制方案亦可以在线路车辆上实现。根据相似理论设计比例独立轮单轴转向架滚动试验台方案,包括各个装置结构的设计、电机等执行元件的选型、传感器的选型、控制器以及数据采集卡的选型。研究电动机等执行元件的控制方法,设计传感器的测试程序。构建了主动导向测控系统,进行比例滚动试验台的试验验证。