轨道车辆由轮对、转向架、悬挂系统和车体等组成。轨道车辆独特的行走结构使其表现出复杂的多输入-多输出系统动力学特性。轨道车辆系统动力学数据包含轨道不平顺、轮轨关系、悬挂系统和车辆结构等多方面的丰富信息。应用现代数据处理方法，分析和挖掘轨道车辆系统动力学数据的内涵与关联，通过分析系统的输出数据来识别系统输入数据，以及根据动力学数据之间的关联识别轨道车辆系统的动力学特性，是当前轨道车辆系统动力学研究的热点之一。　　 本文以我国提速客车为研究对象，应用一种新的非稳态数据分析方法-HHT，研究轨道车辆系统动力学的非稳态特性；并且综合应用理论分析、数值仿真和数据分析的方法，对轨道车辆系统动力学特性进行分析。通过对轨道车辆系统动力学的非稳态数据进行深入处理，得到轨道特性与车辆动力学数据的关联，以及轨道车辆系统动力学数据的物理内涵；并根据动力学数据之间关联的研究结果，以车辆悬挂元件状态监测为实例，为本文的研究结果在工程中的应用进行了探讨。　　 为研究轨道车辆的系统特性，本文建立了车辆系统动力学的频域模型，其中主要公式和算法基本由作者自行推导完成。为了严格验证模型和算法，在Adams/Rail中建立了相应的详细多体系统动力学模型。本文对理论研究、数值试验和线路试验的结果进行了多方面的详细比较和分析。　　 本文的章节安排如下：　　 第一章阐述轨道车辆动力学数据分析的重要意义；介绍数据分析领域，传统分析方法存在的问题，并引入非稳态数据的自适应分析方法HHT，介绍HHT近年来的发展。　　 第二章准备必要的理论分析工具、数据分析工具和模型知识。介绍Fourier变换的基本性质；探讨EEMD的算法细节，并利用EEMD进行数值实验，讨论用于处理轨道车辆动力学数据的参数选择；以装配了CW200转向架的提速客车为例，介绍轨道车辆的动力学结构；在Adams/Rail中建立模型，并且加以验证。　　 第三章研究轨道车辆系统动力学的垂向特性。建立垂向频域模型并确认模型的可靠性。利用EEMD方法分析轨道垂向不平顺和车体垂向加速度，探讨它们的联系。通过研究这些数据的时域特点，分析它们各自IMF蕴含的物理意义。　　 第四章研究轨道车辆系统动力学的横向特性。建立横向频域模型并确认模型的可靠性。对横向悬挂元件和车辆结构展开理论分析，得到轮对横向位移与车体横向加速度之间的系统转移函数。应用EEMD方法对车体横向加速度的时域特点进行分析，结合系统转移函数说明车体横向加速度IMF的物理意义。在客车正常运行未失稳的假设下，对轨道长波横向不平顺和轮对的低频横向位移之间的关系进行理论研究，推导描述它们之间频域关系的转移函数，并结合数值仿真予以验证。综合理论分析和EEMD方法对轨道不平顺、轮对横向位移进行时域分析，研究轨道不平顺IMF和轮对横向位移IMF的物理意义以及它们的联系。最后结合理论分析和数值仿真，给出利用车体横向加速度估计长波横向不平顺的方法，并利用数值仿真对该方法予以验证，结果表明修正后的轨道横向不平顺对车体横向加速度的仿真结果有显著改善。　　 第五章在轨道车辆系统动力学数据之间关系的研究基础(即第3章和第4章)上，针对悬挂系统状态监测问题展开讨论。通过数值算例说明，在轨道车辆系统中，有必要对属于前转向架和后转向架的悬挂元件分别建立状态监测变量；根据轨道车辆动力学数据之间的物理关联，设计悬挂元件的状态监测算法。应用Adams/Rail设计数值算例，验证状态监测算法有效。　　 第六章总结了全文的工作，介绍了论文的特点与新颖之处，指出了有待深入研究的问题。