高速列车已经成为我国重要的运输方式之一,在运行期间消耗能量巨大,节能问题已成为高速列车运行过程中的研究重点,因此本文针对高速列车节能优化问题进行了详细的分析与深入的研究。论文的研究内容主要分为以下三个部分:首先针对高速列车运行过程中的受力情况进行了分析;在此基础上,通过减法聚类确定了最优模型数目,再根据最小二乘法辨识出高速列车运行的多模型,将列车的不同运行状态更加准确的描述出来;同时针对列车能耗进行分析,并确立了高速列车的能耗计算模型。其次,为满足列车正常运行的要求,设计列车性能指标。采用粒子群算法来合理选取惰性点,在相应的约束条件下,得到列车优化后的行车策略和相应的节能曲线,使其在运行期间尽可能通过增加列车惰性运行,以达到节能效果。在运行区间内,通过优化运行与传统运行的能耗对比,来体现出节能性。最后,将节能曲线作为系统输入,提出了基于鲁棒预测控制算法的行车方案,对列车优化节能运行曲线进行跟踪,采用“离线设计、在线综合”的策略,进一步提高列车在运行中对目标曲线的跟踪性能。并设计了列车传动控制系统,系统中将电能通过变压器、脉冲整流器、中间环节和逆变器输入到直接转矩控制的永磁同步电机来控制列车滚轮运转,使列车节能优化运行得到实现。通过仿真验证,可以得出该节能优化运行方式的切实有效性和可行性。