避险车道制动床上失控车辆车轮沉陷深度是制动床铺设厚度设计的主要理论依据。为此,建立悬架-车轮-集料三维离散元模型并开展车轮沉陷深度数值模拟。首先在PFC3D中利用Fish语言建立悬架-车轮-集料三维离散元模型;其次通过静力三轴压缩试验标定集料离散元颗粒参数;通过实车足尺试验数据标定车轮离散元颗粒参数;最后利用标定的模型分别模拟不同砾石粒径、驶入初速度、载重对车轮沉陷深度的影响。结果发现三维模型比二维模型更能准确描述车轮沉陷深度。在粒径推荐范围内,砾石粒径越小,车轮沉陷深度越大;车轮载重越大,车轮沉陷深度越大;驶入初速越小,车轮沉陷深度越大;车轮沉陷深度越大,减速效果越好。