伴随着“交通强国”战略的实施,铁路作为中国经济运行的大动脉,将成为推动“交通强国”战略实施的重要工具。保障铁路运行安全是铁路运输正常运营的重要前提,也是铁路相关部门的工作核心。以轨道不平顺检测数据为研究对象,对轨道状态劣化规律进行挖掘,有助于铁路相关部门科学合理地编排轨道养护维修的计划,从而确保列车运营安全。在分析国内外关于轨道质量状态劣化趋势研究及轨道几何不平顺预测理论的基础上,本文对轨道检测数据异常值处理、轨道质量状态劣化特征以及轨道几何不平顺趋势预测三个方面进行了研究。首先,针对高速铁路综合检测列车检测数据中的质量问题进行了原因与影响的研究,并且对维修作业点与异常值进行区分,筛选后对异常值进行修复。其次,对处理后的检测数据进行分析,发掘轨道质量状态变化规律,最终得出轨道质量状态变化存在三个明显的特征,即波形变化、周期性、劣化速率。随后,根据轨道质量状态劣化的特征,在基于线性回归预测模型的基础上改进构建轨道几何不平顺趋势预测模型,。最终,预测得出轨道质量状态变化趋势,结合轨道质量维修管理标准,指导养护维修计划的编制。本文收集了检测列车在昌福线自2014年11月至2019年4月的不同区段轨道检测数据,利用上述数据对本文提出异常数据处理方法进行验证,结果表明该方法能够有效识别并处理异常数据。同时利用处理过后的数据对轨道几何不平顺趋势预测模型进行了验证和精度分析,结果显示本文提出的轨道几何不平顺趋势预测模型效果良好。