能源作为人类生存和发展必不可少的物质基础，其需求量逐年增加，这就越来越突显出节约能源的重要性。近年来，我国城市轨道交通建设迎来了史无前例的高速发展时期，随之而来的运输能耗也逐步增加。因此，研究减少铁路运输能耗具有十分重要的意义。在城市轨道交通系统中，移动闭塞技术的出现为列车运行优化提供了广阔的空间，极大地提高了列车运行效率。列车在追踪运行时，可通过无线数据传输实时获得前行列车的运行数据。由于列车在运行过程中受到外部因素及线路本身因素变化的影响，线路情况对列车追踪运行的影响时刻都在变化，因而运行工况也随之改变。首先，本文从列车运行操纵的原理入手，分析了线路条件对工况转换的影响，合理的工况转换对列车的节能起到至关重要的作用。对移动闭塞系统下列车追踪运行的过程进行了深入分析的同时，以列车牵引计算力学为基础，分析了单质点模型和多质点模型建立的原理、质点模型在坡道上受力时的计算方法以及城市轨道交通列车运行模拟仿真的过程中所采用的运行策略。建立了列车追踪运行的数学模型。结合线路和车辆数据，计算出列车追踪运行的最小追踪间隔时间。其次，对列车追踪运行优化操纵问题建立了模型，并运用遗传算法对模型进行求解。在求解过程中，将模型中的工况转换点作为染色体进行编码，运用遗传算法的全局寻优策略，结合工况序列对追踪列车进行优化操纵的深入研究，通过遗传算法优化后得到最优工况转换序列指导追踪列车运行。最后，论文应用MATLAB仿真软件，以广州地铁线路及四动编组列车为实例，计算出列车在区间追踪运行的最优策略，并绘制了优化前后追踪列车运行的速度距离曲线，与原有优化方法的计算结果进行分析比较，验证了该算法的科学性与可行性。