调车机车用于铁路施工现场的物流供应、试验和工程牵引等,在铁路运输工程中不可或缺。考虑节能减排等需求,国内外在大力发展多源动力调车机车。本文基于中车株机厂开放课题项目“混合动力机车电路与能量管理控制技术研究”,着重针对多源动力系统配置优化相关的核心技术进行了研究分析,并通过MATLAB的m语言编程对理论研究成果进行了仿真验证。首先,针对特定线路条件和工况要求,在多停车点、短停车距离、线路限速及拖车重量变化频繁等限制条件下,分析了调车机车所受的牵引力、制动力和各类阻力,推导了基于非限定运行时分的牵引计算过程,采用以限速、停车点等约束下的反算来确定惰行点和制动点,得出了在此线路上调车机车的运行特性——距离-速度曲线和距离-时间曲线,实现了调车机车需求功率和需求能量的获取,为配置估算以及配置优化提供了依据。其次,针对多源动力系统的拓扑结构,分析了基于调车机车总需求功率的6种功率流动特性,依据调车机车运行特性、需求功率和需求能量,应用经验规则的能量分配策略,基于满足既定全运行工况所需要的平均功率进行了柴油机额定功率的配置估算,结合特定电池单体的数据,按照双动力源最大输出功率之和大于线路最大需求功率的原则,完成了钛酸锂电池组的相关参数包括电压、电流、最大充放电功率、电量和容量的配置,为多目标函数的配置优化提供了标幺基准。最后,针对配置优化和能量分配策略的耦合关系,提出了解耦的解决方案——先确定能量管理控制策略（Energy Management Strategy,EMS）,比较不同配置参数下的多目标值然后择优。运用动态规划理论对比并改善基于规则的EMS,依据配置估算结果作为多目标函数标幺基准,基于逐渐向全生命周期成本、重量、油耗等多目标收敛的粒子群算法,为特定线路下的新车设计提供了多目标优化配置指导方案,对于满足动力性设计指标意义重大。图55幅,表19个,参考文献70篇。