铁路是关乎民生的重要基础设施,多年以来为社会提供了至关重要的公共交通服务。近几年来,高速铁路更是以舒适、干净、省时等诸多优势实现了迅猛发展,动车组承担客运量比重逐年上升。因此,高速铁路有望成为今后一段时期旅客的首选出行方式。随着这一势态的持续发展,将带动高速铁路运输能耗的与日俱增。如今,我国大力倡导节能减排举措,以争取开拓经济发展与生态环境协同进步的和谐局面。鉴于此,对高速列车运行方式开展节能研究工作具有十分重要的意义。本文以列车动力学模型为理论基础,以列车运行工况间的操纵转换为主线,提出优化列车工况转换点处速度值的节能策略。论文工作内容包括:(1)将列车视为单质点模型,建立其动力学模型。对列车行驶过程中速度、加速度、运行时间与运行距离之间的关系式进行分析和计算。(2)介绍萤火虫优化算法(Firefly Algorithm,FA)基础理论,并验证其优化性能。此外,在分析动车组能耗主要流向的基础上,以减少列车机动能耗为出发点,提出本文对高速列车运行方式进行节能研究的优化策略。(3)根据对列车运行状态的分析,建立单列车节能优化数学模型。运用萤火虫算法优化列车运行曲线,搜寻列车运行能耗最低时对应的一组工况转换点处的速度值序列,进而得到列车节能运行曲线。通过对比列车节时模式与节能模式的各项运行指标值,得出在满足准时到站、精确停车与安全运行条件下,列车运行过程中的能耗指标有所下降,从而验证萤火虫算法优化性能的有效性。(4)介绍移动闭塞系统的工作原理,建立移动闭塞制式下列车追踪运行模型,并提出前后两车安全运行间隔的计算模型。在单列车基础上建立追踪列车节能优化模型,运用萤火虫算法对数学模型优化求解。通过优化前与优化后追踪列车各项运行指标的对比,验证萤火虫算法在满足安全运行间隔、准时到站和精确停车的约束条件下,取得一定节能效果。