本发明涉及轨道交通设备故障诊断领域，尤其涉及一种城轨车齿轮箱故障预测方法，将城轨车的大小齿轮箱作为预测对象，利用故障预测模型进行故障预测；具体的，基于DNN算法建立大小齿轮箱轴承的轴温预测模型，实现对其未来一天的轴温的预测；利用OneClassSVM算法建立异常检测模型实现对未来一天的轴温进行异常监测，若监测结果出现异常点，则通过预警告知检修人员，并把监测结果反馈给故障预测模型对模型进行调优，实现最优模型的构建。本发明利用该方法能够提前发现故障趋势，实现提前预警，尽可能保证大小齿轮箱的安全，减少使用和维修成本。