En este documento, se ha derivado un elemento fundamental de interacción rueda-riel (WRI) acompañado por sus matrices de acoplamiento con otros componentes vehículo-vía teniendo en cuenta el aspecto de la linealización. La clave de la formulación presentada es el uso de las relaciones geométricas de movimientos relativos entre grados de libertad (DOFs) y el principio de energía. Para el elemento WRI, se permiten tanto las condiciones de contacto rueda-riel como las separaciones rueda-riel en los cálculos numéricos; además, se consideran los efectos del arrastre lineal y la restauración gravitatoria en la descripción de las interacciones rueda-riel. Al comparar con un modelo no lineal tridimensional avanzado, se demuestra la capacidad del modelo lineal para caracterizar la amplitud de respuesta y la característica de frecuencia de los sistemas vehículo-vía. Además, se presenta el método para el análisis de vibraciones aleatorias del modelo lineal tratando los coeficientes de arrastre como fuentes aleatorias, a través de los cuales se