智能网联汽车队列作为智能网联汽车的典型应用,能够提高交通通行效率,增强汽车的行车安全性,减少能量损耗。本文以智能网联电动汽车队列作为研究对象,建立了通用型车辆队列模型,分别提出了兼顾队列稳定性与能量效率的多车队列巡航控制策略,与基于分布式模型预测控制的队列经济性巡航控制器,并搭建了具有可扩展性以及通用性的微缩自动驾驶小车试验平台,进行了相关的车辆协同巡航控制实验。本文主要研究工作如下:首先,建立包含电机模型、车间信息流拓扑结构、车间距策略以及控制器设计等在内的通用型车辆队列模型,并利用代数图论实现队列车辆间信息流拓扑的数学表述;针对多种车间信息流拓扑结构,设计具有一般性的分布式线性反馈控制器,实现车辆队列的稳定控制。其次,针对现有的队列巡航策略难以兼顾队列稳定与节能的现状,并探究常见队列控制器中控制增益取值的不同对车辆队列耗能量的影响,提出了一种基于最优控制增益的车辆队列节能控制策略。依据车辆队列稳定性的分析,求解队列线性反馈控制增益的范围,并构建以能量效率最优为目标的控制增益优化问题,利用遗传算法实现最优控制增益求解。仿真结果表明,本文提出的基于最优控制增益的车辆队列节能控制策略在保证车辆队列稳定性的前提下,实现了2.213%的车辆队列能量效率提升。然后,为进一步挖掘车辆队列的能量利用率,提出了一种基于分布式模型预测控制的车辆队列经济性巡航策略。设计以能量效率为目标的分布式模型预测控制器,利用带阻函数将车间距与车速约束转化为目标函数的一部分,并利用遗传算法求解最优控制律。仿真结果表明,提出的分布式模型预测控制器能够保证车辆队列行驶的安全性,且相比于基于最优控制增益的车辆队列节能控制策略,可以将队列节能效果提升5.263%。最后,搭建智能网联汽车队列微缩试验平台。设计1:5的微缩自动驾驶小车,包含车载传感设备选型、硬件结构与软件设计,通过机器人操作系统（ROS）的发布-主题-订阅式通信架构,构造了多传感器分布式信息融合处理系统,并基于该实验平台进行了车辆队列纵向稳定性实验,结果表明,所提出的控制策略可保证车辆队列纵向稳定性。