随着城市轨道交通的高速发展,能耗剧增的问题日益突出。降低城市轨道交通系统能耗能够节省运营成本,促进经济发展,对于维持我国城市轨道交通快速可持续发展起到重要作用。列车牵引能耗是构成城市轨道交通系统总能耗的主要部分,列车运行曲线优化是降低列车运行牵引能耗的有效途径。本文利用动态规划算法进行列车运行曲线优化,针对动态规划应用于列车运行曲线优化求解时状态空间过大导致求解速度慢的问题,提出了状态集合缩减策略。通过设计状态集合缩减策略减少无效状态,结合列车可行速度控制范围构建子区段内的能耗和时耗矩阵,提高了算法搜索过程中的计算效率,通过路径搜索确定最优控制序列以及对应的列车运行曲线,使得列车运行能够满足计划运行时间的同时能耗最低。列车在实际运行过程中,由于ATO控制策略会导致列车实际运行速度曲线与列车推荐速度曲线存在偏差,运行时间不能满足计划运行时间的要求。因此,本文在动态规划算法确定的列车运行曲线的基础上,考虑ATO控制策略,采用遗传算法对中间巡航阶段进行再次优化,通过设计ATO仿真控制器,以追踪推荐速度曲线后得到的实际牵引能耗和运行时间为评价目标,搜索各子区间推荐速度,寻找满足计划运行时间的列车推荐速度曲线,使得列车实际运行过程中在满足计划运行时间的情况下牵引能耗最低。本文根据北京地铁亦庄线的实际线路数据和车辆信息进行了仿真验证,结果表明,在给定控制策略下,采用考虑ATO控制策略的列车推荐速度曲线优化方法可以得到满足实际运行时间且能耗最低的列车运行速度曲线,验证了本文方法的有效性和实用效果。