随着国家经济的发展和技术的进步,打造交通强国已经成为我们时代的旋律之一。而“交通强国,铁路先行”更是对我们高速铁路的发展提出了新的要求和目标。高速铁路其特点就在于高效、准时、安全舒适地运送乘客到达目的地。那么,为了进一步突出高速铁路的发展,精确的列车测速技术以及高效舒适的列车自动运行技术是必不可少的。因此本文重点关注于高速铁路的精准测速和高效舒适的跟踪曲线,具体内容如下:第一部分是对于目前国内外关于列车测速技术以及列车跟踪技术进行了介绍和分析,探讨其先进性及其不足,并在提出新的列车测速和列车跟踪技术之前对于列车自动控制系统(ATC)进行了相关的介绍和分析,对下一步具体测速和控制系统的提供了理论基础。第二部分首先对列车测速系统进行了分析和改进,提出了综合列车测速系统。先对综合测速系统中的编码计数器和多普勒雷达测速方式进行了介绍,并提出他们单独应用时的不足和局限。然后提出了所使用的列车综合测速系统,通过FTA分析法,对列车综合测速系统进行了故障率的分析,以确保其满足高速铁路对于测速定位系统的SIL等级。第三部分首先对列车的牵引制动和列车模型进行了分析,对列车进行了公式化和模型化,建立了列车运动模型,其次建立了列车基于状态空间的预测模型,并根据列车牵引制动原则,对列车牵引模型和制动模型分别设计了速度跟踪MPC控制器,设计了牵引制动切换策略。完成了基于模型预测控制的列车速度跟踪。第四部分是关于综合列车测速系统和基于模型预测控制的列车跟踪系统的仿真情况。首先介绍了,中国通号的仿真实验室,在该实验室有大量的列车实际运行数据可以进行参考。通过对实际的列车运行数据进行仿真,验证了列车综合测速系统可以有效地消除车轮打滑对于列车测速的影响;以及基于模型预测控制的列车跟踪系统具有非常好的鲁棒性,良好的速度跟踪性能及控车舒适度,同时对扰动也具有很好的抑制作用。