牵引性能作为电力机车和动车组的重要技术特性,既是列车运行和控制的关键参数,也是新车设计和旧车改造及运用的参考依据。而牵引性能的测量则是铁路新建线路投入运营、客车提速、货车增加牵引吨位、司乘制度改革等工作的技术基础。本文提出一种改进的牵引力实时计算算法,通过模块化的硬件设计方法,实时检测机车运行过程中的状态信息,实现准确计算牵引力的目的。本文在对比分析目前牵引力测量不同方法的基础上,以SS3B型电力机车为研究对象,以《列车牵引计算规程》为理论依据,结合动力试验车数据建立牵引力的实时计算算法分段模型。采用多元线性回归和曲线拟合方法确定启动阶段牵引力算法模型;采用相关分析,引入广义效率方法确定牵引运行阶段牵引力算法模型。该模型通过实时检测牵引电机电压、电流、速度以及引入试验线路数据,即可实时准确的计算出机车牵引力。论文对系统所需检测的机车状态信息,包括模拟信号、开关信号、RS485总线信号的硬件平台进行了介绍,对实现各部分功能的硬件电路给出了较为详细的设计说明,并针对系统实时、准确的要求,给出了硬件设计过程关键问题的处理方法。本文应用Lab Windows/CVI构建上位机人机交互界面,实现数据采集、存储、回放和分析等功能,并对算法模型进行了仿真测试,计算结果精度提高,达到预期目标,验证了设计的合理性。最后,论文对所做工作和取得的成果进行了总结。