作为速度为250km/h以上的旅客专用运输系统,高速列车近年来因其速度和生态友好性而越来越受欢迎。目前,我国在高速铁路建设上居于世界前列,然而关于高速列车动力学模型的完善和相应的列车控制系统的研究还需要进一步提高。建立更符合实际的高速列车动力学模型来准确描述其动态运行特征,研究更加高效安全的列车控制系统来实现准确跟踪具有重要意义。本文主要研究动车组协同巡航控制问题,分别针对单动车组和动车组群系统模型,利用多智能体有限时间一致性技术,提出了分布式有限时间协同控制算法,实现了巡航阶段的移动闭塞协同控制。主要内容及成果如下:（1）针对由多个动力单元组成的单列动车组,各动力单元存在相互作用和耦合关系,将各动力单元描述为智能体。根据智能体之间的网络拓扑和相互作用关系,建立高速动车组多智能体模型,设计分布式有限时间算法来实时生成各智能体的牵引/制动力,实现动车组分布式协同速度跟踪。同时保证动车组在整个运行过程中,相邻动力单元间始终满足车钩约束距离。最后应用图论、Lyapunov稳定性理论和有限时间稳定性理论证明所设计的控制算法可以保证系统的收敛性和稳定性,并且通过Matlab数值仿真验证该协议的有效性和正确性。（2）针对在长距离站间内同时运行的多列高速动车组,动车组之间的头尾智能体通过列车-列车无线通信（Train-to-Train,T2T）技术获取相邻动车组的信息,建立动车组群多智能体系统,设计分布式有限时间协同控制算法。该控制算法可实现两个方面的分布式控制:第一是实现动车组内部在车钩约束下的分布式控制,实现动车组内部各个智能体快速追踪到期望速度的同时车钩形变量在安全范围内;第二是实现动车组群在保持最小刹车距离的约束下的高速巡航控制,实现了移动闭塞意义上的动车组群的追踪运行控制,尽量缩短列车跟踪时间的同时避免碰撞。最后提供理论分析证明和仿真结果验证了该方法的有效性。