“列车牵引计算”是一门以力学为基础研究铁路列车牵引的实用学科。它应用于铁路建设的方方面面,对轨道交通有着重要的作用。单列车牵引计算的研究已经较为成熟,通常采用节时和节能的牵引控制策略。在牵引供电负荷的研究中,多数列车牵引计算软件不严格约束列车运行时间,也未考虑不同类型列车共线混合运行的情况。在实际运行组织中列车需要遵循既定的运行图,列车种类和运行控制都更为复杂,从牵引供电角度而言这反映了列车负荷的真实需求,对于供电负荷计算有重要意义。因此,本文进行基于运行图的多列车运行控制方法研究和软件开发。本文首先分析了列车牵引计算基本理论。建立了列车牵引计算力学模型,根据列车加速度与合力之间的关系,推导出了列车运动方程,并采用了单质点与多质点相结合的混合优化模型作为列车模型,同时确定了列车功率计算方法,给出了列车受电弓处电功率的计算公式,与供电计算建立了数据接口。其次,研究了多列车牵引计算控制策略。主要内容包括:一是提出了多列车混行控制方法,确定了基于运行图的多列车牵引计算研究框架;二是阐述了不同类型列车的混合运行方式,对列车牵引、巡航、惰行、制动四种运行工况及其切换过程进行了详细分析;三是基于遗传算法通过优化列车运行工况序列实现了列车的准点节能运行,并结合线路闭塞区间对列车运行线偏移范围的约束,实现了基于运行图的单列车运行控制;四是确定了相邻列车的最小安全间隔,按照多列车混行控制方法,分别实现了基于运行图的多列车运行仿真和牵引计算及列车最短追踪间隔的计算,为运行图的设计和调整提供了依据。然后,基于提出的控制策略进行了多列车牵引计算仿真软件的设计与实现。首先根据实际调研情况,对软件的功能、数据和性能方面进行了需求分析;其次进行了软件关键模块的设计,包括数据模块、功能模块和输出模块,其中功能模块主要是实现了节时策略下的单列车牵引计算、基于运行图的单列车和多列车牵引计算;最后采用C#语言在Visual Studio开发环境进行了软件界面设计和功能实现,包括软件的主界面、数据管理界面、功能操作界面和结果显示界面等。最后,以京津城际线路和标准动车组为例,进行了基于运行图的列车牵引计算。将计算结果与实测数据进行对比,验证了软件的准确性。同时,分析了仿真运行图与计划运行图的吻合情况,结果表明所开发的牵引计算软件能够准确地遵循既定运行图,实现了准时优先的控制策略。