随着中国城市化程度越来越高,大量人口纷纷向城市聚集,并且随着城市面积的扩大以及超大型城市圈的出现,市民对于高效、便利和安全的公共出行方式的需求越来越高。以此为背景,为满足人民的日常出行需求,我国进入了城市轨道交通发展与建设的高峰期。然而,随着人口的增加,城轨车辆运输系统的运输压力也开始变得越来越大,随之而来的早高峰晚高峰,以及在两个高峰之间的客流低谷使城轨车辆运输系统面临着较为复杂的运输环境。如何应对高峰期与低峰期的不同运输压力,就成为了现有的城轨车辆控制系统所必须面对的一个问题,基于以上情况,通过对不同时间段的城轨列车网络运输压力进行分析,并依据分析结果对整个城轨列车控制系统做出相应的运行参数调整的研究就具有了重要的意义。本文基于城轨列车停站时间模型、城轨列车力学模型、城轨列车舒适度模型以及城轨列车分层分布式控制系统模型,主要对城轨列车在不同客流量环境下的运行方式调整进行相关研究。首先,基于现有城轨列车网络的运行环境,在保证城轨车辆车队规模不变的情况下,实现城轨列车运行系统对不同运行状况的弹性化应对。通过对城轨车辆运输网络的实地调研发现,城轨列车面临着两种截然相反的运输环境,以大客流、高强度、客流短时间大量集中和上下车缓慢为基本特征的高峰期运输环境,以及小客流、低强度、客流量不断但零散和上下车迅速为基本特征的低峰期运输环境。为应对这两种截然不同的运输环境,利用物联网环境下的分层分布式系统的设计思路来对现有城轨列车控制系统进行设计,通过对时间区域进行划分,在当前时域中设置子系统实现了整个城轨车辆控制系统的分层分布化。除此之外,研究了依靠物联网环境下的分层分布式城轨车辆控制系统,确保不同城轨车辆之间的安全,以防发生碰撞。其次,对城轨车辆在不同运输环境下的各项参数进行分析,并以此为基准建立数学模型,通过对城轨车辆运行的环境分析,建立城轨车辆停站时间模型、城轨车辆力学模型、城轨车辆舒适度模型和城轨列车分层分布式控制系统模型。通过对以上数学模型进行求解,计算出城轨车辆运行的限制参数。最后,根据以上限制参数和城轨列车运行模型,利用Matlab软件中的Simulink仿真平台,基于分层分布式控制系统的设计原则,对基于物联网的城轨列车分层分布控制系统进行设计与仿真,同时为增强该基于物联网的城轨列车分层分布控制系统的真实性,利用设计GUI人机交互界面,实现了对基于物联网的城轨列车分层分布控制系统仿真模型的封装。