双半挂汽车列车载货量大,低成本实现高效率货物运输,得以在全球范围广泛应用。随着我国社会经济的不断发展,物流运输业的大规模甩挂运输需要使用更多类型的货运车辆。国内目前多为半挂汽车列车,新版国标GB1589-2016新增了中置轴挂车,用来运输轿车车辆等。双半挂汽车列车具有车身长、载重量大的特点,其失稳形式主要为折叠、甩尾和侧翻,因此开展汽车列车的安全性研究是十分必要的。目前,国内研究对象主要为半挂汽车列车和全挂汽车列车的结构参数和控制系统对其操纵稳定性的影响,而国外研究对象还包括了其他类型的多挂汽车列车操纵稳定性及其影响因素。在这些研究的基础上,基于三角函数和几何学原理,建立了一种双半挂汽车列车运动学模型,并进行了仿真试验,对双半挂汽车列车模型进行了验证。双半挂汽车列车运动学模型主要探讨了各汽车列车组成单元轮胎运动的轨迹,为双半挂汽车列车车辆单元最小转弯半径和改善轨迹跟随性提供了理论依据。基于车辆动力学中的经典二自由度线性车辆模型,渐次构建并推导出半挂汽车列车模型和双半挂汽车列车模型。由于双半挂汽车列车的车辆单元数量变多,汽车列车模型将变得复杂,建模过程繁难、容易出错,因此找到一种合适高效的建模方法是必需的。该高效方法给出了多挂汽车列车建模的通用微分方程,从而提高了建模效率和准确性。组合车辆动力学模型主要描述了各个车辆单元的横向运动、横摆运动和铰接角横摆运动,推导出了稳态条件下各车辆单元的稳定性因数、不足转向参数、稳态横摆角速度增益和其他稳态角度增益等,探讨了车辆结构参数和使用参数变化对其响应性能指标的影响。为了提高汽车列车行驶的安全稳定性,确保各车辆单元的质心侧偏角接近零,提出了一种多轮转向的协同方法。各车辆单元后轴车轮偏转角,均与牵引车前轮偏转角成正比,此状态可作为双半挂汽车列车运动的理想状态,为更复杂车辆控制建模提供参考方法。由于双半挂汽车列车实车试验的风险较高,因此利用相似模型试验理论原理,设计了基于相似比例系数的模型车辆试验,对车辆运动状态进行测量,并进行验证。总之,双半挂汽车列车的运动学模型可有效探究车辆参数变化对转弯半径的影响,本建模方法高效地建立多挂汽车列车横向动力学模型,便于开展对汽车列车横向稳定性的研究,多轮主动转向方法能有效提高汽车列车及车辆单元行驶的安全稳定性,基于相似模型理论设计的车辆模型试验方法是有效的,为双半挂汽车列车等各类汽车列车进行试验研究提供了一种有效方法。