随着城市的发展,城市内的交通问题日趋严重,发展地铁、轻轨或有轨电车等轨道交通方式成为解决城市交通问题的策略和措施。由于城市轨道交通车辆空调系统能耗占总运行能耗的30%以上,因此,有必要对城轨交通车辆的空调系统进行研究,以减少城轨交通车辆空调系统能耗。城市轨道交通车辆运行工况多变,空调系统能耗影响因素较多,目前国内还没有完善的城轨交通车辆空调系统能耗计算方法。本文采用多学科领域系统仿真平台LMSAMESim软件对地铁车辆空调系统进行动态仿真计算,建立了地铁车辆空调制冷系统和车厢热系统的耦合模型,搭建了压缩机、冷凝器、蒸发器、毛细管、太阳辐射、车窗传热、围护结构传热等模型,考虑了外界气象参数变化、载客量变化、车辆速度变化、开关门散热等因素对空调系统能耗的影响,使模拟结果更接近空调系统实际运行工况下的能耗,并通过试验数据验证了AMESim空调系统模型和车厢热系统模型的正确性。本文以某地铁线地上部分为例进行计算,给出了地铁车辆空调系统空调季运行能耗的预测方法：通过Z-score标准化和能耗影响加权处理,将各气象参数转化为无量纲气象参数,然后使用K-means聚类算法对气象参数进行聚类分析,得到3种典型天(阴天、多云、晴天)的集合,选取聚类距离最小的为计算用典型天,使用计算用典型天的能耗数据预测空调季的空调系统能耗。最后本文通过地铁车辆空调系统能耗计算模型和预测方法对变新风量系统和地铁车辆围护结构传热进行了节能分析。