本发明属于轨道载具领域，公开了一种列车空气制动摩擦副模拟系统，包括模拟轮对、模拟轴盘、具有轮盘制动摩擦面的轮盘闸片、具有轴盘制动摩擦面的轴盘闸片、具有闸瓦制动摩擦面的制动闸瓦、包括可控气阀组件的控制气路，以及包括采集组件和处理单元的控制部，控制部用于通过控制可控气阀组件使得控制气路驱动轮盘闸片、轴盘闸片以及制动闸瓦中的至少一个动作，从而在模拟轮轴组件形成用于模拟制动的至少一个摩擦副，采集组件包括第一热电偶、第二热电偶、第三热电偶以及热成像仪，第一热电偶设置在轮盘制动摩擦面上，第二热电偶设置在轴盘制动摩擦面上，第三热电偶设置在闸瓦制动摩擦面上，热成像仪设置在模拟车轴的近旁。