高速飞行列车是利用低真空环境和超音速外形减小空气阻力,通过磁悬浮减小摩擦阻力,实现超音速运行的运输系统。高速飞行列车的运行速度可以达到1,000～4,000km/h,具有高效、节能和环保等优点,有望成为未来的新型交通方式,近年来逐渐成为研究热点。由于高速飞行列车速度比已有轨道交通系统列车的速度高出许多,现有轨道交通系统的运行控制系统无法完全适用于高速飞行列车。因此,有必要针对高速飞行列车的特点,对其运行控制系统的需求进行分析,并针对已有运行控制系统的不足,对高速飞行列车运行控制系统的各子系统的架构及控制策略进行优化,使其满足实用性的需求。本文主要从运行控制系统的通信子系统、牵引曲线及分区切换场景三个方面提出了优化方案,并在理论上证明了所提优化方案的可行性。论文主要内容如下:（1）在初步确定运行控制系统基本结构的基础上,提出了基于双冗余自动式以太网及5G无线通信技术的通信子系统改进方案。该方案以双冗余自动式以太网作为地面核心网提升传输效率,以5G无线通信网络作为车地通信系统解决列车高速运行中的数据传输时延问题。利用统一建模语言和有色Petri网对该方案进行建模,仿真验证了该优化方案能够提高通信系统的实时性与可靠性。（2）基于准时性、舒适度以及能耗等多个运行性能指标给出了牵引曲线的优化控制策略。对真空运行条件下列车的运行动力学特性进行分析,并在此基础上建立了多目标优化模型。利用改进遗传算法对该模型进行优化求解,得到了适合高速飞行列车车辆与线路的目标牵引曲线。（3）针对高速飞行列车的特点,给出了分区切换运营场景的优化方案。该方案将已有的分区切换流程从四个子阶段简化为三个子阶段,对各个子阶段也进行了优化以提高切换效率。利用层次有色Petri网对该方案的功能和信息交互的过程进行了建模,并在此基础上通过模型仿真以及状态空间分析证明了分区切换流程设计的逻辑合理性。