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龙图腾网获悉北京交通大学申请的专利基于模型预测控制的虚拟编组列车追踪控制系统与方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116594305B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310611794.4，技术领域涉及：G05B13/04；该发明授权基于模型预测控制的虚拟编组列车追踪控制系统与方法是由刘宏杰;罗啸林;唐涛;孔德浩;肖骁;韩笑;张艳兵;宿帅;曹源;李开成;柴铭;吕继东;侯涛刚设计研发完成，并于2023-05-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于模型预测控制的虚拟编组列车追踪控制系统与方法在说明书摘要公布了：本发明公开的基于模型预测控制的虚拟编组列车追踪控制系统与方法，涉及轨道交通信号控制领域。在该系统的同一列车单元中：信息处理模块、动力学方程构建模块、运行轨迹预测模块、追踪控制目标计算模块、最优问题构建模块和二次规划问题求解模块依次连接；信息处理模块与追踪控制目标计算模块连接；二次规划问题求解模块与运行轨迹预测模块连接；在相邻的两个列车单元中：后一列车单元的信息交互处理模块与前一列车单元中的运行轨迹预测模块连接。本发明采用预测轨迹，在追踪控制目标计算模块处理EBI速度带来的安全约束条件下，实现列车单元小间距追踪，避免了将EBI速度计算函数引入MPC中的约束最优控制问题中求解，节省大量计算资源。

本发明授权基于模型预测控制的虚拟编组列车追踪控制系统与方法在权利要求书中公布了：1.一种基于模型预测控制的虚拟编组列车追踪控制系统，其特征在于，所述虚拟编组列车中的每一列车单元均包括：信息处理模块、动力学方程构建模块、运行轨迹预测模块、追踪控制目标计算模块、最优问题构建模块和二次规划问题求解模块； 在同一列车单元中：所述信息处理模块分别与所述动力学方程构建模块和所述追踪控制目标计算模块连接；所述动力学方程构建模块与所述运行轨迹预测模块连接；所述运行轨迹预测模块与所述追踪控制目标计算模块连接；所述追踪控制目标计算模块与所述最优问题构建模块连接；所述最优问题构建模块与所述二次规划问题求解模块连接；所述二次规划问题求解模块与所述运行轨迹预测模块连接； 在相邻的两个列车单元中：后一列车单元的信息处理模块与前一列车单元中的运行轨迹预测模块连接； 当前列车单元的所述信息处理模块用于获取控制目标；所述控制目标包括目标控制命令和运行轨迹；当所述当前列车单元为领航列车单元时，所述运行轨迹为目标运行曲线；当所述当前列车单元不是领航列车单元时，所述运行轨迹为前一列车单元中运行轨迹预测模块更新后的预测运行轨迹； 每一列车单元中的动力学方程构建模块均用于构建动力学方程；每一列车单元中的运行轨迹预测模块用于基于所述动力学方程生成预测运行轨迹；每一列车单元中的追踪控制目标计算模块用于基于控制目标、动力学方程和每一列车单元的实时状态构建最优控制问题；所述二次规划问题求解模块用于求解所述最优控制问题得到最优控制命令；所述运行轨迹预测模块用于基于所述最优控制命令更新预测运行轨迹，并用于基于更新后的所述预测运行轨迹确定每一列车单元的目标位置和速度序列；所述最优控制问题为一个具有二次规划形式的问题； 所述运行轨迹预测模块基于更新后的所述预测运行轨迹确定每一列车单元的目标位置和速度序列，具体为： 所述运行轨迹预测模块定义相应的状态提取矩阵与，用以提取出预测序列中的目标位置与速度值； 其中，目标位置为：；速度值为：； 式中，为第i个列车单元在k时刻的目标位置，为第i个列车单元在k时刻的速度，为第i个列车单元在k时刻的预测运行轨迹，N为预测时域长度状态，提取矩阵与为： 。

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