单一激光位移传感器轨道车辆车轮及踏面轮廓测量方法，包括测量装置，测量装置包含位置控制系统和数据分析系统，位置控制系统保障激光传感器测量位置的准确定位，数据分析系统用来对激光位移传感器输出的测量数据进行处理；将激光测头行程信号与机床Z轴分离成独立的测量单元，测量装置采用分散测量模块化结构，按照数据接口规则进行并联拼接；所述的测量方法包括车轮轮廓形貌的测量、车轮踏面等效锥度的测量、车轮形貌对车辆运行性能的评估及管理；本发明有利于简化测量装置结构，提高测量定位的准确性与测量精度。