摘要：随着我国城市经济的快速发展,城市轨道交通的可持续发展面临交通需求不断增长的内部挑战和节能减排的外部压力。一方面,为了满足持续增长的运输需求,城市轨道交通中列车追踪间隔被不断压缩,线路上运行列车密度不断加大。这将直接导致轨道交通线路能耗的增加。另一方面,环境污染已经引起全世界的关注,使得人们更加重视节能环保问题。本文从节能的角度出发,主要研究基于单车节能驾驶策略的多车协同控制再生制动能利用,并提出基于三轨电压实时调整列车运行状态的算法,可在保证列车准点的条件下通过实时调整列车运行状态实现再生制动能的最大化利用。论文具体研究内容如下：1)相关理论及方法的研究。结合国内外研究现状分析单车节能优化驾驶和再生制动的原理,以及三轨电压对再生制动能产生的影响。对比分析了能耗计算方法的优劣,提出了本文的能耗计算模型,为下文模型的节能效果分析提供评判依据。2)列车节能优化控制算法研究。论文分析了列车运行约束及列车运行过程受力情况,建立了考虑车长的列车节能优化控制模型,并提出了一种基于给定能耗值的速度曲线数值求解算法,以满足列车运行状态实时调整的需要。3)列车运行策略调整算法研究。结合列车节能优化控制算法建立了列车节能优化控制和牵引供电的综合模型,并全面分析了再生制动能利用的场景,综合考虑了列车运行约束及列车车站追踪间隔的限制,提出了考虑三轨电压的列车运行策略调整算法,通过实时调整列车运行状态,充分利用再生制动能量。4)论文建立了基于元胞自动机的列车到站时间预测模型,实时预测列车运行状态调整后的到站时间,评估前后两列车车站追踪间隔,作为列车运行状态调整的判定条件。最后,以北京地铁亦庄线现场采集数据为例,验证模型的可行性和有效性,并仿真研究综合模型的节能效果。结果表明：在4站3区间线路下10个列车运行全部准点运行的情况下,列车运行能耗降低9.04%；采用本文所提方法,可连续优化多个列车的运行过程。