随着我国城市化进程的不断加快，城市轨道交通在各大城市逐渐进入网络化运营时代，运营里程快速增加，客流量逐年上升，每日运营时间不断延长，其消耗的能源总量也随之增长。巨大的能耗带来高昂的运营和社会成本，成为了制约城市轨道交通继续发展的关键因素。如果城市轨道交通能够釆用节能策略，应用可行有效的节能技术，将能节约大量经济和社会成本，对促进可持续发展，贯彻国家节能减排政策有着重要的意义。
　　列车牵引能耗是城市轨道交通系统能耗的重要组成部分，且与列车运行计划有着密切关系。列车运行计划中规定的开行交路与列车走行公里数直接影响着牵引能耗大小；而列车在区间的运行方式、开行间隔、对向发车间隔时间等则确定了列车间的时间、空间、速度、运行工况的匹配关系，从而影响到列车再生制动能量的利用。
　　本文首先结合现有研究，给出基于动力学的列车牵引能耗计算与列车间再生制动能量计算模型。然后，分别从单列车运行以及多列车间再生制动利用两个角度，研究了不同影响因素与列车牵引能耗间的关系及特征。最后研究了列车运行计划对再生制动能量利用的影响。研究表明，不同能耗影响因素的节能效果不同且不存在绝对的优劣，必须以满足客流需求和服务水平为前提，在考虑线路条件的基础上，通过仿真计算求解各影响因素的效果并以此为依据对列车运行计划进行优化。
　　在上述研究的基础上，本文建立了考虑节能的列车运行计划优化模型并设计了基于计算机仿真的求解算法。该方法可在满足运营要求的前提下，从提高列车再生制动利用率的角度出发，对列车开行间隔及对向发车间隔时间进行优化，达到降低城市轨道交通牵引能耗的目标。
　　最后本文以一条线路为案例研究对象，应用上述模型和方法给出列车运行计划优化方案并进行验证，结果表明优化后的列车运行计划能够有效的节约列车牵引能耗，证明了本文提出的列车运行计划优化方法的正确性和有效性。