随着铁路运输向着客运高速化和货运重载化趋势发展,轮轨力增大,钢轨磨耗问题更加突出。重载铁路钢轨磨耗加重会导致钢轨廓形发生改变,减小钢轨服役寿命,从而增加铁路运输成本;若钢轨廓形变化大还会影响行车安全性。因此研究钢轨廓形演变规律及探索对应的减缓磨耗措施,对增加钢轨及各部件的服役寿命、保证行车安全和增加经济效益具有重要意义。论文提出基于重载铁路钢轨廓形演变规律,建立通过改变轨道参数来实现钢轨接触位置的调整,以轮轨自然磨耗方式代替使用打磨方式来实现钢轨廓形优化,延长钢轨使用寿命的目标。为此在论文中做了如下工作:研究了单一轨道参数和组合轨道参数下重载铁路钢轨廓形的演变规律。运用轨道-车辆耦合动力学理论,基于Archard磨耗计算模型与多点接触KP算法建立了钢轨磨耗预测模型并进行仿真,分析了重载铁路曲线段轨道参数的选取范围,研究了采用不同轨道参数时钢轨廓形演变规律。求解各设计周期内最为匹配的轨道参数。以车辆通过总重为标准划分调整轨道参数的设计周期,以钢轨金属损失速率最小为优化目标,运用神经网络建立各设计周期内轨道参数与金属损失速率非线性数学模型,运用遗传算法求解各周期内轨道参数最优组合,从而实现整个设计周期钢轨磨耗达到最小。求解出的钢轨优化廓形与相关学者提出的优化廓形对比,两种优化廓形相似,优化区域接近,调整参数形成的优化廓形与标准廓形相比,减少磨耗24.6%,要高于打磨方法形成的优化廓形减磨效果17.3%。且论文提出方法操作方式不依赖于大型打磨设备,实施方便。