Цель работы - разработка способа прогнозирования износа и изменения профилей колес железнодорожных экипажей в процессе эксплуатации. Применены методы математического и компьютерного моделирования, численного интегрирования, теории колебаний, статистической динамики. Предложен способ прогнозирования износа колес и изменения их профилей с использованием ранее разработанной авторами пространственной математической модели взаимодействия железнодорожного экипажа и пути, позволяющей определять положение и размеры неэллиптических контактных пятен, в том числе при конформном контакте, и распределение по ним нормальных и касательных сил взаимодействия. Апробация разработанного математического обеспечения выполнена при анализе пространственных колебаний полувагона с комплексно модернизированными тележками и профилем колес ИТМ-73. Осуществлялось прогнозирование износа колес до толщины гребня 31 мм и 29 мм (толщина гребня неизношенного колеса составляет 32 мм). Проведено сопоставление профилей изношенных колес, полученных в результате теоретического прогнозирования и измеренных при осмотре эксплуатируемых вагонов. Получено достаточно хорошее совпадение расчетных и экспериментальных профилей. Сделан вывод о том, что предложенный способ позволяет на этапе проектирования единиц подвижного состава и разработки новых профилей колес производить прогнозирование износа колес и изменения их профилей в процессе эксплуатации.