车辆队列是智能交通系统的一个研究热点。在保证安全稳定的前提下,缩短车辆队列的车间距离可以提高道路通行能力,有效缓解道路交通拥堵,降低车辆油耗。通信作为车辆队列完成信息实时交互的关键,对车辆的控制系统性能具有非常重要的影响。本文讨论了信息流拓扑结构对匀质车辆队列控制性能的影响,采用所选取的信息流拓扑结构,构建了以车辆非线性纵向动力学为基础的车辆队列模型,采用终端约束以及Lyapunov稳定性理论,设计了相应的模型预测控制器,并通过MATLAB平台进行仿真,验证了本文设计的控制器在所选取的信息流拓扑结构车队中的有效性以及稳定性。本文的主要研究工作如下:（1）建立了车辆运动学模型以及非线性车辆动力学模型;其次,描述了现有的间距策略、控制目标以及信息流拓扑结构,介绍了模型预测控制理论以及稳定性理论,为控制器的设计奠定了基础。（2）建立了以运动学模型为基础的线性匀质车辆队列模型,设计了各个信息流拓扑结构车队的分布式模型预测控制器;其次,描述了车辆队列的控制系统在有限时域的最优控制问题,并将其转化为线性二次型问题进行求解。最后,在MATLAB平台下进行仿真,对各个信息流拓扑结构队列控制进行了仿真对比分析,得出了带领航车的信息流拓扑结构的队列控制收敛效果更佳的结论。（3）建立了以车辆非线性动力学模型为基础的异质车辆队列模型,针对带领航车的信息流拓扑结构,设计出相应的异质车辆队列模型预测控制器。采用终端约束,应用Lyapunov稳定性理论求出控制器满足渐进稳定的充分条件,调节权重矩阵,在建立的时变离散系统中,保证车辆队列系统的渐进稳定性。（4）在MATLAB环境下,针对典型的工况,对带领航车的信息流拓扑结构的车辆队列模型预测控制系统进行仿真分析。仿真结果表明:带领航车的信息流拓扑结构车队的控制器控制展现更好的鲁棒性;在相似控制效果下,领航者-前车跟随式的解算时间是领航者-双前车跟随式的一半,因此前者更利于实际应用中的实时性控制;本文所提出的算法最大单步解算时间小于0.2s的采样周期,在扰动、车辆切入切出等工况下均满足实时性要求。