随着高度一体化的城市群的快速发展,城市间人口流动加快,城际列车成为城市间理想的交通方式。由于在早期对城际列车操纵的标准化与自动化重视不足,目前多数在运营的城际铁路系统并未对列车运行速度曲线进行优化,影响了列车节能性;运行中的级位切换较为频繁,导致控制力变化频繁,影响了乘坐的舒适性。因此,提高城际列车运行的节能性与舒适性成为列车运行控制研究中的关键问题。本文将城际列车舒适节能运行控制问题解耦为城际列车节能运行优化和考虑舒适性的列车速度跟踪控制两个子问题进行研究。通过列车运行优化实现满足正点下的列车全局节能,通过考虑舒适性的速度跟踪控制实现对节能速度曲线的精确跟踪。首先,针对列车节能运行优化进行研究。为实现复杂线路离散化,提出了“子区段”的概念并给出划分方法;为将高维非线性的列车节能运行优化模型重构为标准的混合整数线性规划模型,设计变系数的分段仿射变换函数并引入逻辑变量和辅助变量对模型进行重构;为实现列车单区间速度曲线优化,基于最优节能操纵理论确定了求解空间;为实现列车多区间运行速度曲线与时刻表的同步优化,将中间停车站视为特殊的子区段并引入了多区间运行时间约束,设计了求解流程,将可离线生成的矩阵预先存储,提高了优化求解效率并得到列车节能速度曲线和时刻表分配方案。然后,针对列车速度跟踪控制进行研究。为保证对优化速度曲线的精确跟踪以实现节能,建立了城际列车速度跟踪控制模型并设计迭代学习律和初次控制序列的生成方法;针对离散级位控制的城际列车,设计了离散级位输出方法;为提高列车运行的舒适性,设计了舒适性评价指标并基于该指标提出了级位保持和逐级切换两种舒适控制策略,并将其引入到速度跟踪控制器中,实现了考虑舒适性的列车速度跟踪控制。最后,选定我国广惠城际铁路的实际运营环境,对城际列车节能运行优化方法和考虑舒适性的列车速度跟踪控制方法进行仿真并与实车数据进行对比分析:单区间速度曲线优化可节能6.1%,多区间速度曲线和时刻表同步优化在单区间优化的基础上进一步实现了2.0%的节能率;考虑舒适性的列车速度跟踪控制方法与实车运行数据相比可节能4.1%,基于本文所设计的舒适性评价指标分析,该方法最高可提升87%的列车运行舒适性,最终实现城际列车的舒适、节能运行控制。