随着人口增长和经济发展，货物运输量不断增加。同时交通拥堵、能源消耗、环境污染问题日益突出。在智能交通系统中采用编队行驶模式不仅能够大大提高交通通行能力，还可以减少燃料消耗和废气排放。如果采用合理的运行策略，还能减少交通事故。本文通过数值模拟研究卡车编队的空气阻力，建立了纵向和横向控制方法，对3种编队形式的行车状态、燃油经济性与轮迹分布进行了综合的研究。
　　首先对国内外卡车编队的空气阻力与控制方法的研究现状进行梳理，为本研究中空气阻力研究方法的选择及控制模型的建立提供参考，同时选择横向偏移、空气阻力系数计算模型及编队轮迹分布等作为研究突破口。
　　卡车编队空气阻力研究采用数值模拟方法。首先介绍理论基础，然后对单辆卡车的外流场进行数值模拟实验，获得单车空气阻力系数的参考值。再以类似的方法，分别研究纵向间距、横向偏移和车辆数量对卡车气动特性的影响。在归纳总结多种因素对卡车编队空气阻力影响规律的基础上，建立了新的空气阻力系数计算模型。数值模拟实验为卡车编队仿真实验提供数据支撑。
　　卡车编队控制方法研究分为纵向控制和横向控制，目标是满足安全性要求，提高燃油经济性，特别的是还要使轮迹分布更均匀，降低对道路使用寿命的影响。纵向控制方面采用协同前瞻控制方法。建立基本模型和双层编队控制架构，包括编队协调器和车辆控制器。通过动态规划计算出燃油消耗最少并满足状态、输入、安全等约束的最优速度曲线和实时控制输入值。横向控制方面采用路径跟踪控制方法进行转向控制系统设计，还对卡车编队行驶队形进行了研究。提出正对型、错位型和摆动型三种卡车编队的队形及其具体的控制方法。该部分主要为开展卡车编队仿真实验研究提供理论基础。
　　基于用Python编写的程序进行仿真实验，对卡车编队的行车状态和燃油经济性进行研究。根据横向偏差、横向加速度、空气阻力等9个指标进行行车状态分析，验证了控制方法的可靠性。通过与单车行驶油耗对比进行卡车编队燃油经济性分析。总结了协同前瞻控制方法的优势。此外还分析了3种编队队形的轮迹分布，对卡车编队控制提出建议。最后对进一步的研究方向进行了展望。