自十八大以来,中国提出了以人为本的新型城镇化建设和发展战略。城市化建设是我国经济发展的主要战略和长期任务,其中轨道交通是推动我国城市化建设和发展的重要基础设施。发展新型城市公共交通,研制长大型虚拟轨道导向列车是对现有地铁、轻轨、公交系统的有效补充,是构建一体化城市交通体系的重要组成部分,可作为今后大城市的骨干线、近郊联络线以及中小城市主干线的新营运模式。结合新型城市轨道交通发展的新方向,融合轨道车辆灵活编组、大运量、低地板及分布式驱动的架构特征与公路车辆具有的橡胶轮承载导向、公共路权运行及环境友好的技术特点,对公共路权下虚拟轨道列车的架构特征及走行系的结构设计是研制虚拟轨道列车的重点。本文就针对虚拟轨道列车的走行系结构设计方法和铰接式虚拟轨道列车的运动特性进行了研究。论文的具体研究工作主要有:(1)在调研现有的长大型公路车辆的架构特征的基础上,针对虚拟轨道列车架构特征,分别从悬架系统、转向机构、动力系统和轮胎四个部分设计了虚拟轨道列车的走行系的结构组成。并用SOLIDWORKS软件给出了虚拟轨道列车走行系三维结构图。(2)研究分析了双铰接式客车的道路通过性,对双铰接式客车在城市道路运行中几种比较典型的路况(包括道路口转弯、弯道、上下坡、道路竖曲线和变换车道)进行了分析,得到了双铰接客车在城市道路上几种典型路况的通过性条件。(3)通过单铰接式客车和双铰接式客车的车辆最小转弯半径和通过宽度研究的基础上,推导出了适用于多铰接式客车的车辆最小转弯半径和通过宽度的计算公式,并提出了一种多铰接式虚拟轨道列车结构,为可以实现灵活编组的多铰接式虚拟轨道列车的设计提供了理论依据。(4)联合ADAMS软件和MATLAB软件进行仿真分析。首先对双铰接虚拟轨道列车在具有等曲率半径的圆形曲线轨道上的运动过程进行了仿真分析,提出了一种可以表征车辆通过性能的仿真方法;然后对虚拟轨道列车在具有不等曲率半径的正弦形曲线和椭圆形曲线轨道上的运动过程进行了仿真分析,提出了一种可以提高双铰接虚拟轨道列车在两种曲线道路上通过性能的方法;最后分析了列车车身长度和车体间距对列车转弯性能的直接影响,得到了列车车身长度和车体间距与列车最小转弯半径之间的关系。