随着城市公共交通系统的智能化发展,智慧交通运输系统逐渐步入人们的视野。电动智轨列车作为创新性融合轨道交通与地面交通的新型类轨道车辆系统,为构筑多元化、立体化、现代化的城市公共交通体系提供可能。电动智轨列车在城市开放道路环境下的纵向速度规划研究,能够缓解城市交通拥堵问题,降低能源消耗,进一步满足人们对电动智轨列车高效、舒适、环保的运行需求,是电动智轨列车智能驾驶技术的重要研究方向之一。本文分别基于动态规划方法和伪谱法研究电动智轨列车的纵向速度规划问题,并设计仿真试验验证其可行性和有效性。本文主要的研究内容如下:首先,建立了电动智轨列车纵向动力学模型。通过分析各车厢在运行过程中的纵向受力情况,建立了考虑行驶道路坡度阻力、滚动阻力等因素的整车纵向多质点动力学模型,并绘制电机驱动和制动效率MAP图,建立列车驱动能量消耗模型。其次,提出了基于动态规划方法的全局最优纵向速度规划算法。针对列车行驶安全性、准时性及经济性等性能指标,基于行驶道路坡度、信号灯时间及相位等行驶环境信息,构建综合考虑列车电量消耗及行驶时间的多目标最优控制问题,设计基于动态规划的纵向速度规划方法,在保证电动智轨列车运行准时高效的同时最大化降低电能消耗,并对最优控制问题目标函数中权重系数对电量消耗和行驶时间的影响展开讨论和分析。此外,设计了基于伪谱法的实时纵向速度规划算法。针对电动智轨列车在运行过程中突发复杂工况下（如其他交通参与者误入行车道路、信号指示灯变化等）的速度重规划问题,综合考虑列车运行过程中的准点运行约束、道路条件约束及动力学约束等约束条件,将多区间非线性最优控制问题转化为非线性规划问题进行求解,研究基于伪谱法的纵向速度规划方法,通过讨论配点个数对伪谱法求解精度及时间的影响机理,给出最佳配点个数选取规律。仿真对比验证了伪谱法在保证列车准时到站的情况下具有较好的节能效果,并且实时性好,可用于实时在线规划。最后,搭建了Truck Sim/Pre Scan/Simulink联合仿真平台,试验验证了所提出的纵向速度规划方法的可行性和有效性。仿真结果表明,基于动态规划方法的纵向速度规划算法可以在满足准时性的条件下得到全局最优的电动智轨列车纵向速度曲线,具有很好的节能效果;当行驶过程出现突发障碍物等情况时,继续跟踪动态规划结果反而无法确保列车准时到站,而采用基于伪谱法的纵向速度规划方法可以在较短时间内完成剩余行驶路段车速曲线的重新规划,既保证了列车运行过程中的准时性,同时也具较好的经济性。