近年来,我国高速铁路快速发展。截至2020年7月底,我国高速铁路营业里程已达3.6万公里,位居世界第一,由于高速铁路高速、可靠、舒适等众多优势,国人对其需求不断增加。但随之而来的载客量的增大和运距的增加,使得铁路系统能耗明显增大,高速铁路面临着运力提高和节能环保双重考验。列车追踪间隔时间是计算线路通过能力的重要参数,缓解高速铁路运输能力紧张的问题可以通过压缩列车追踪间隔时间实现。为了在有效提升铁路运输能力的前提下实现最大限度的节能,本文以压缩列车追踪间隔时间和降低运行能耗为目的展开研究,主要工作如下:（1）基于现有研究总结高速铁路列车追踪间隔时间的计算方法,对列车进行受力分析,基于列车最佳控制原则提出列车运行能耗计算方法;（2）对区间速度控制方法进一步研究,分析不同速度控制方案下列车追踪间隔时间与运行能耗的变化规律;（3）基于区间速度控制方法,提出在降速至速度控制值的制动起始点前提前惰行的能耗优化方法,分析不同的能耗优化方案下列车区间追踪间隔时间与到达追踪间隔时间的变化规律。（4）基于列车受力分析、动车组牵引计算理论、列车最佳控制原则、考虑车站与线路条件,运用多智能体仿真方法,构建高速铁路列车追踪间隔与能耗综合优化仿真模型,设计基于该仿真模型的列车最小追踪间隔时间计算方法。（5）运用建立的仿真模型,以CRH380BL型动车组在京沪线昆山南至上海虹桥段运行为例进行实验,验证所提方法的有效性。仿真结果表明,使用区间速度控制方法不仅能够压缩到达追踪间隔时间,速度控制值在适当的范围内也可以达到降低列车运行能耗的效果;综合采用区间速度控制方法和能耗优化方法,即在设置速度控制区的基础上提前惰行至速度控制区,可优化列车运行能耗,并且进一步压缩列车区间追踪间隔时间。实验中,综合采用两种方法,列车追踪间隔时间压缩80 s,列车运行能耗降低18%。