随着城市化进程的推进,我国各大中城市正积极加入到城市轨道交通建设的浪潮中,这势必催生巨大的能量需求。鉴于此,如何降低列车运营能耗已成为行业研究热点。列车再生制动能体量庞大、利用率低,回收利用前景广阔,人们正以其为切入点展开轨道交通的节能研究。在此背景下,以提高再生制动能利用率为目的,对地铁再生制动能的优化利用展开了研究。首先,对列车节能国内外研究现状和现有节能研究的不足进行了论述,进而确定了课题研究方向;对再生制动能优化利用理论基础进行了分析,指出了再生制动能优化利用的关键在于列车启动制动工况的配合,途径在于列车运行图的优化。其次,对列车进行了动力学分析,建立了列车牵引计算模型;对单车操纵策略进行了改进,并依此进行了牵引算法设计和人机交互界面设计。改进型操纵策略充分利用节能坡惰行加速,缩短了列车牵引时间,降低了牵引能耗。再次,以单车操纵策略为前提,以优化利用再生制动能为目的,提出并建立了重叠加速度模型。重叠加速度模型以重叠时间理论为基础,但避开了重叠时间模型针对不同情形反复建模的弊端;模型选取具有鲁棒性强、全局优化特点的模拟退火算法求解。最后,将改进型牵引计算算法和重叠加速度模型用于实际案例中,对案例线路列车行车调度方案进行优化计算,计算结果表明:所建模型能够提高再生制动能利用率,从而验证了模型的可行性和适用性。结尾,还对课题研究成果进行了总结,并对下一步研究工作进行了展望。