随着经济的飞速发展,人们的出行需求也快速增长。城市轨道交通网络因为客运量大、安全高效、快速准时的优点在全世界范围内得到广泛的应用。但是随着城市轨道交通路网运营里程的日益增加,城市交通路网消耗的能量和碳排放量也随之快速增长,同时给城市轨道交通运营管理部门带来了很大的压力。研究如何降低城市轨道交通网络化运行能耗的问题是目前相关领域亟需研究的课题,对国家节能减排的目标有重要的意义。本课题组与地铁运营企业合作十余年,积累了大量的城市轨道交通网络化运行图案例,经过分析发现,对于相同硬件设备、相同客流等外部环境条件的城市轨道交通路网,采用不同的城市轨道交通运行图,将消耗不同的能量。而使用城市轨道交通电气仿真系统计算最节能的轨道交通运行图通常需要几天时间,无法满足城市轨道交通在环境条件变化时的实时节能运行需求。本文主要研究在新的外部环境发生时,如何利用城市轨道交通节能案例库的历史数据,在轨道交通实时运行许可的时间内,得到“能耗更低”的“城市轨道交通网络化最优运行图”。对城市轨道交通网络化系统运行过程中可能遇到的突发状况进行了总结,分析了影响城市轨道交通路网能耗的因素。提出了城市轨道交通网络化线路的重要度、路网节点的重要度以及换乘节点的容纳度三个概念,给出了三者的计算方法。采用框架表示法对城市轨道交通网络化运行图的案例进行表示。该案例库中的每一个案例都由:城市轨道交通网络化运行的外部条件,该外部条件下目标线路的能耗最低的运行图,该外部条件下关联线路的能耗最低的运行图,最低的网络化运行能耗值四部分组成。设计了案例库的多层索引结构和数据库的结构。针对案例库中属性的量纲和数量级差异较大的问题,为了克服单一主观方法或客观方法的不足,提出了基于粗糙集与条件信息熵法的综合权重调整方法。同时结合基于两阶段的变权值灰色关联度的案例检索方法,解决了由属性数量级差异导致的案例检索的精确度低的问题。设计对比实验,与最近邻法和灰色关联度法两种案例相似度计算法方法相比,验证了本文提出的基于两阶段的变权值灰色关联度相似度计算法的有效性。设计了面向节能的城市轨道交通网络化运行图案例库系统的原型,阐述了各个模块的功能及工作流程,以实际案例说明了该方法的应用价值。