高速铁路作为我国交通运输大动脉,对促进区域经济协调发展,保障国家安全起着重要的支撑作用。在交通强国战略支撑下,高速铁路建设进程不断加快,列车运行环境日益复杂,列车间的耦合关系增强,对高速列车运行控制系统的动态调整性能和干扰响应特性提出了更高的要求。本文面向高速铁路高效率、高安全、小延误、低能耗的高效运营需求,深入分析高速列车车队协同运行过程,设计弹性指标衡量列车追踪间隔状态和干扰响应能力,分别提出了面向站内停车阶段的离线多目标优化方法和面向区间运行阶段的在线运行控制协同决策方法,在此基础上,设计了以准点、节能为核心目标的高速列车车队协同运行优化控制方案,实现高速列车车队协同运行过程的动态优化控制。论文的主要研究内容和创新点如下。（1）构建适用于高速列车车队追踪运行过程的弹性评估模型,实现列车干扰响应能力实时评估。本文分析列车协同运行场景,并将其划分为站内离线调整和区间在线调整两个阶段;根据不同场景下的列车运行特征设计列车协同运行过程;设计了移动闭塞条件下高速列车追踪运行状态弹性评估模型,构建了高速列车车队仿真验证环境和运行评价指标。（2）提出列车运行控制策略离线多目标优化方法,解决列车停站时的延误协同分配和驾驶策略离线优化问题。本文针对站内优化阶段的列车运行优化控制的节能、准点、舒适需求,建立列车动力学模型和多目标优化模型,提出延误分配算法与基于精英选择策略和非支配排序的改进多目标布谷鸟搜索算法,与实际计算运行能耗相比节能7.2%。（3）研究高速列车车队动态间隔弹性调整方法,解决列车离线驾驶策略难以适应外部动态环境变化问题。本文针对区间运行阶段的列车运行优化控制的动态调整需求,设计了工况弹性转换原则,提出了基于深度确定性梯度下降算法的弹性参数智能辨识方法,在此基础上,构建了基于动态参数的弹性调整策略,与基于固定参数的弹性调整策略相比节能1.8%;研究了面向列车智能弹性调整准点性需求的准点保持策略。本文基于武广高速铁路“武汉-长沙南”运行区间的实际线路数据和列车运行时刻表构建仿真算例,并与两种列车运行控制方案对比分析,验证本文所提模型和方法的有效性。结果表明:本文提出的高速列车车队协同运行优化控制方案在常态运行场景下满足安全、节能、准点、舒适需求,快速响应运行干扰;在干扰运行场景下,能够充分利用列车的动态调整能力,保障准点的同时实现节能。图54幅,表19个,参考文献88篇。