随着我们国家对中国高铁的大力支持,社会经济的大力发展以及人民生活水平的提高,人民群众对铁路旅行的可靠、安全、稳定运行提出了更高的要求。一旦铁道钢轨发生故障,不仅会影响乘客的日常工作出行计划,还因时间的耽误造成巨大的财产损失,严重的甚至会危及人身安全。因此,当轨道发生故障时,能够快速的识别出轨道当前的运行状态,并能及时进行定位出发生故障的地点就具有十分重要的意义。本文先对轨道的基础理论知识进行了介绍与分析,接着对行波的基础理论知识进行了介绍分析,然后运用行波理论对轨道电路的三种状态(断轨状态、钢轨断裂状态和分路状态)做了行波的特征分析,结合其各个状态的行波特征,提出了一种基于小波能量包分析的行波理论的断轨测距方法,运用小波能量包对结构损伤的敏感性及放大性的特点,用行波响应后所提取的特征作小波分析,计算成小波能量包作为轨道状态识别的特征向量,再由小波神经网络进行故障位置的确定,经过试验仿真,该方法有较好的识别能力与定位能力。最后,轨道电路的供电装置及监测装置进行了简单的硬件设计。本文的主要研究内容如下:(1)根据轨道电路的各个运行状态,对轨道的断轨状态行波特征、钢轨断裂状态行波特征、分路状态行波特征做了详尽的分析。(2)提出了一种基于小波能量包分析的行波理论的断轨测距方法,对小波能量包的最优小波包分解层次及最优小波基进行了优化选取,构造小波能量包以及相应输入的特征提取,最后对其建模仿真。(3)对轨道电路的供电装置及监测装置进行了简单的硬件设计。