近年来,我国铁路运输行业飞速发展,其客运及货运量的急剧上升以及线路运行条件的愈加复杂化,使得对牵引供电系统安全及稳定运行的需求越来越高。已开发的牵引供电仿真软件虽已被铁路设计部门所应用,但受软件用户体验较差所制约,仍需不断改进。此外,随着智能化供电系统的发展,对于牵引供电系统辅助决策的研究正不断深入。本文通过改进牵引供电系统仿真计算方法,设计开发了更为高效、用户体验更好的牵引供电系统仿真计算软件,并以实测数据为基础,研究了系统的运行水平,构建了系统运行特性评估体系,之后提出了基于AHP和模糊综合评价的两种牵引供电系统辅助决策方法,并构建了辅助决策库,最后完成软件辅助决策功能设计及仿真结果验证。首先,系统研究了牵引供电系统各模块数学模型,并调研了牵引供电系统广泛使用的潮流算法,由此提出了基于Math Net科学计算库的改进Picard潮流计算方法。对比传统Picard迭代算法与改进算法的计算速度发现,改进算法在复杂牵引供电系统潮流计算中速度更为快速。然后,以铁路设计及运营部门决策需求的调研结果为基础,确定了所重点关注的系统运行状态量,并结合实测数据对各状态量的运行水平进行了分析,还通过数据拟合分析了各状态量的概率分布特性。此外,还分析归纳了各状态量的影响因素,为后续辅助决策手段制定提供了理论依据。针对实测中牵引网单位功率损耗数据获取较难的问题,采用岭回归算法进行拟合得到了其数学模型。之后,结合国标及行业标准确定了各状态量的评估原则,以评估原则和各状态量概率分布特性为依据,对各状态量进行了分数和等级评估指标的设计,并利用蒙特卡洛方法验证了两种指标的合理性,还针对两种评估指标制定了相应的评估流程,以方便后续软件功能开发。在调研了决策需求和方法后,提出了基于AHP和模糊综合评价的适应于牵引供电系统的两种评估方法,并针对方法的各环节作了系统设计。为实现辅助决策功能,还针对各状态量构建了其辅助决策手段。最后,以仿真算法及辅助决策方法为基础,完成了对牵引供电系统仿真与辅助决策功能软件的设计与开发,软件包括线路可视化构建、车网联合仿真、短路计算等多种功能,并能根据仿真计算结果输出辅助决策。本文结合TRANAS仿真计算软件对软件仿真结果进行了对比验证,结果表明所设计开发的仿真软件功能完备,具有较高的准确性,能够为铁路设计及运营部门提供决策辅助和技术支持。