目前,动力分散方式已成为高速列车动力配置方式的发展趋势,因其具有节能环保、提升速度等优势,我国高速动车组也采用该动力配置方式。动车组的高速运行对列车的制动能力、安全运行等指标提出了更高要求。本文提出的制动速度分级控制以及制动力分配控制模型的优化策略均是为了实现更高效的制动、提高列车运行安全以及节能减排的目标。借鉴日本新干线制动过程速度分级控制的理念,分析现有的减速度特性曲线,并选取合适的粘着特性曲线,以粘着限制及乘客舒适度为限制条件,将制动过程进行合理的速度分级控制,并求得优化的减速度特性曲线。与原有的减速度特性曲线相比,可以实现制动距离与制动时间的缩减,达到提高制动效率的目的。本文以一动车一拖车两节车厢为一个制动单元,在制动单元内分配各车制动力。分析目前投入应用的高速列车复合制动控制的制动力分配方式,针对动车与拖车制动力分配不均、制动缸压强相差过大的问题,提出一种新型的制动力分配模型：再生制动优先控制的载重正反比分配模型。与以前的方法相比,提高制动效率,减少列车闸瓦损耗,确保列车运行安全。因为再生制动具有节能、无机械磨损等优点,所以在制动单元内实行再生制动优先,空气制动延迟施加的制动力分配模式。在最大常用制动、快速制动和紧急制动三种制动工况下,利用MATLAB软件进行仿真。对优化前后的减速度曲线的制动性能,以及不同制动力分配模型的制动单元内的制动力分配结果、动车与拖车的制动缸压强变化进行计算仿真验证。通过仿真的结果证明,制动过程速度分级优化确实提高了制动效率；并且分析了何种方式的电空制动分配模型可有效均衡制动力分配,减少车轮以及闸瓦损耗,提高安全运行指数。