为了满足轨道交通领域日益增长的运力需求,虚拟编组的概念应运而生,并逐渐成为列车运行控制领域的研究热点之一。虚拟编组使用无线通信代替机械连接,列车追踪间隔将大幅度降低。这种行车方式虽然提升了运输效率,但是动态编组和编组完成后极低的追踪间隔给列车控制带来巨大挑战。目前国内外没有形成一套适用于虚拟编组的列车控制策略。为此,本文从列车动态编组过程和完成编组后的紧密追踪过程入手展开研究,并提出相应的控制方法。本文主要工作如下:（1）从虚拟编组的功能需求出发,首先讨论了适用于虚拟编组的列车运行控制系统组成,基于该系统阐述了动态编组和紧密追踪过程中的列车控制原理。然后提出了编组列车最小追踪间隔的计算方法,为虚拟编组控制方法的提出打下基础。（2）为实现列车运行中的动态编组,提出了一种动态编组优化控制方法,该方法将离线速度曲线规划和在线优化控制相结合。首先以精确编组和低能耗为目标构建最优化问题,使用动态规划算法求解该问题,得到离线最优速度曲线。然后在实际运行状态下,根据实时间距滚动地建立优化问题,以离线速度结果作为初始解,采用序列二次规划算法在线求解最优控制策略,保证了较高的计算效率。（3）为实现编组车队中相邻列车的紧密追踪,提出了一种基于径向基函数神经网络的自适应控制方法。在此方法中,前车速度经过调整后作为本车的参考速度,然后构建了输出为控制力的神经网络模型,以减小实际速度与参考速度之差为目标训练网络。为实现追踪间隔稳定在理想间隔附近的控制目标,需要对网络训练策略进行改进,根据实时追踪间隔动态调整网络训练目标,使用训练后网络的输出对列车进行控制。（4）进行了虚拟编组列车控制仿真实验,将本文提出的控制方法应用于虚拟编组列车,实验结果表明:所提出的动态编组控制方法可以在有外界干扰的条件下实现精确编组和低能耗的目标,同时比普通优化方法具备更高的计算效率;提出的紧密追踪自适应控制方法可以实现相邻编组列车的速度同步,并且具备追踪间隔自适应调整能力。本文提出的适用于虚拟编组的列车控制方法,实现了列车在动态编组过程和紧密追踪过程中的安全运行,对虚拟编组的后续研究具有一定借鉴意义。本文图56幅,表12个,参考文献63篇。