现今我国轨道交通高速发展，传统的轨道车辆车体检测手段检测效率低下，自动化程度低，检测精度低，已经不能很好地满足车辆的生产制造需求。保证车体的几何精度是提高车辆加工制造水平，保证车辆安全性和稳定性的关键一环。因此，提高车体尺寸和几何量的检测精度和自动化程度是我国轨道交通继续发展的必由之路。本文针对国内轨道车辆车体的特点，提出了一种基于激光测距的龙门式三坐标车体尺寸和几何量检测方案，能够实现高精度、高效率的自动化车体检测。通过在车体长度方向上铺设直线导轨，龙门架安放在检测工位两侧的导轨之上，在龙门架立柱、横梁和车体检测工位底部排布激光测距传感器阵列，PC机通过运动控制卡控制伺服电机驱动龙门架同步运动，通过激光测距传感器的点位测量和数据采集卡的数据采集得到车体在测量坐标系下的坐标阵列，从而实现整个车体的尺寸和几何量的自动化检测。论文分析了测量系统的检测原理及其测量的流程；针对测量需求详细论述了整个机械部分的设计和分析，并利用有限元的方法对机构进行了分析验证；对系统测控部分的选型以及控制策略的设计进行了详细分析；利用多体系统全误差理论对整个测控系统进行多体动力学仿真，通过仿真分析其检测误差及来源并对整个设计的可靠性进行验证。