随着城市规模的扩大、人口的增长，城市交通运力不足的矛盾日益突出。具有很大运力的地铁便成为解决交通拥堵问题的重要手段。地铁牵引供电系统的安全运行是实现其运输安全的重要保证。牵引供电系统的回流系统在运行过程中存在着钢轨电位异常升高、杂散电流泄漏等问题。研究钢轨电位的形成机理、杂散电流的分布特性及防治方法对保证地铁安全运行具有十分重要的意义。根据杂散电流是沿地铁线路全程泄漏的特点，建立了走行轨与隧道壁及周围土壤间的分布参数物理模型，针对地铁牵引网供电距离与列车长度处于同等量级的特点，建立了考虑列车长度影响的非“质点”列车模型。利用所建模型在Matlab平台上建立了钢轨电位、杂散电流图形化分析仿真软件，分析计算了不同运行工况下钢轨电位、杂散电流的分布特性。计算结果表明：对于供电距离较短的地铁牵引供电系统而言，列车长度对钢轨电位、杂散电流的分布特性会产生显著影响。综合分析仿真计算结果和杂散电流腐蚀机理，找到了影响钢轨电位、杂散电流分布的主要因素，提出了抑制钢轨电位升高、防止杂散电流腐蚀的防治方法。