城市轨道交通具有运量大、准时快捷、安全舒适、绿色环保等优势,在我国城市公共交通系统中占据着不可或缺的重要地位。随着轨道交通运营里程的不断增加,客运量逐渐攀升,运营能耗持续增长,节能降耗已经成为轨道交通可持续发展所必须要解决的问题之一。而轨道交通系统运行总能耗中列车牵引能耗占比最大,如何降低列车牵引能耗对实现轨道交通系统节能效益最大化有重要的实际意义。本文以节能降耗为目标,在基于通信的列车运行控制系统的基础上,分析列车运行能耗与运行时间、站间距离的影响,建立列车能耗模型,从而探究单列车运行曲线节能优化和多列车追踪运行时后车速度曲线节能优化问题。具体的研究内容如下:1、对列车的运行特性进行分析,建立列车动力学计算模型;分析列车追踪运行特性,依据追踪场景的不同建立列车追踪间隔距离模型;分析同一站间距离的节能运行工况,研究不同工况下的转换序列。2、采用基于自适应惯性权重的粒子群算法对单列车运行速度曲线进行优化。依据列车实际运行状态,探究运行时间和站间距离对运行能耗的影响,建立能耗优化模型;针对粒子群算法存在容易陷入局部最优的特点,提出了基于惯性权重自适应的粒子群算法,通过对比不同节能运行工况下的列车运行能耗,求解列车在多站间的节能优化速度曲线。3、采用动态粒子群算法对多列车追踪运行时后车速度曲线进行优化。分析移动闭塞条件下前后两列车追踪运行时,前车运行状态对后车产生影响,建立两列车追踪间隔距离的计算模型;结合动态粒子群算法在动态环境下能够有效寻优的特点,将前车的位置和速度信息考虑到后车运行曲线优化中,求解追踪列车节能优化速度曲线。4、选用北京某地铁的真实数据,结合列车和线路参数对上述算法进行仿真验证。仿真结果表明,重建的能耗运行优化模型与传统模型对比精度提高了1.16%,采用改进粒子群算法求解工况转换点,以实现列车运行曲线节能优化,全线节能效果可达到6.92%;采用动态粒子群算法对追踪列车运行曲线进行优化时,能够减少前车运行对后车运行能耗的影响,节能效果可以达到5.88%。