随着我国经济的高速发展,城市人口数量急剧增加,导致城市公共交通需求剧增。城市公共交通主要包括公共汽车和轨道交通。公共汽车容易造成环境污染、交通拥堵和交通事故。因此,轨道交通是城市公共交通未来的发展方向。城市轨道交通主要包括地铁、空轨和地面轨道交通。地铁和空轨的基础建设成本较高,城市地面轨道交通的建设成本相对较低,对中小城市非常具有吸引力。而今,城市地面轨道交通技术在不断创新和发展,本文将针对城市地面轨道交通发展过程中走行部面临的导向技术难题展开深入研究,主要研究内容如下:（1）城市地面轨道交通发展趋势分析。根据城市交通车辆的现状和技术特点,总结出城市地面轨道交通的发展趋势:钢轮钢轨→胶轮导轨→虚拟轨道。（2）城市地面轨道交通不同模式走行部导向问题研究。在城市地面轨道交通发展过程中,不同模式走行部面临一个共同的技术难题,就是走行部的导向问题,它是贯穿本文研究的一条技术主线。因此,首先对城市地面轨道交通发展过程中三种典型走行部的导向问题展开深入剖析,为后续章节做支撑。（3）城市地面轨道交通钢轮钢轨走行部导向控制方法研究。钢轮钢轨走行部模式对应城市地面轨道交通发展趋势过程中的第一阶段。针对城市地面轨道交通的钢轮钢轨走行部导向控制技术展开深入研究:车辆采用低地板独立车轮,由于缺乏纵向蠕滑力,车轮不具备自导向能力。剖析车轮曲线通过导向机理,提出了同速/差速控制方法,并给出了不同半径上控制系数的建议取值,以改善钢轮钢轨走行部导向性能。（4）城市地面轨道交通胶轮导轨走行部导向控制方法研究。胶轮导轨走行部模式对应城市地面轨道交通发展趋势过程中的第二阶段。针对城市地面轨道交通的胶轮导轨走行部导向控制技术展开深入研究:车辆采用胶轮承载、钢轮导向,由轮毂电机驱动,不能直接安装机械差速器。基于预瞄思想,提出了转速反馈闭环控制方法,相较于电机自然差速特性,采用电差速控制的走行部导向性能更好。分析了导向系关键参数对导向性能的影响,并给出了建议取值。（5）城市地面轨道交通虚拟轨道走行部导向控制方法研究。胶轮虚拟轨道走行部模式对应城市地面轨道交通发展趋势过程中的第三阶段。针对城市地面轨道交通的虚拟轨道走行部导向控制技术展开深入研究:车辆采用胶轮承载和导向,根据虚拟轨道进行导向。基于跟踪点横向偏差,提出了转角反馈补偿控制方法。基于车辆运动学,提出了前馈转速控制方法。基于车轮相对滑移率,提出了纵/横向协调的多车轮控制方法。仿真分析“转角+转速+转矩”联合控制模式下车辆循迹误差,并给出了控制系统关键参数建议取值。