近年来,我国铁路事业发展迅猛。在我国运营线路中单线铁路占比仍然较高。单线铁路列车调度是一个非常复杂的问题。列车运行能耗是铁路的主要能耗。随着社会发展节能降耗越来越受到重视。本文从节能角度对单线铁路列车调度问题做了一些研究,主要内容如下:（1）首先研究了内燃机车运行能耗计算方法。依据列车动力学模型和《列车牵引计算规程》分析了列车能耗计算过程,并进一步拟合了列车速度、机车功率、牵引重量与能耗之间的关系曲线。（2）采用双层结构方法进行调度方案实时节能优化,上层按照“先到先发”原则生成可行运行图,下层对可行运行图中的会车过程进行优化。按时间顺序对每个会车过程进行优化。首先根据规则划分为不改变会车顺序和改变会车顺序两种情况,然后针对两种情况分别优化计算会让方案。仿真结果显示节能范围为3.06%-5.36%,且算法计算速度快。（3）研究了线路封锁条件下的单线铁路调度优化方法。首先,提出了一种防止单线铁路列车运行死锁的策略。然后,为了提高前述基于“先到先发”原则的优化效果,提出了考虑相对优先级的跨站调整会车顺序的方法。以线路开通后首列车的发车时间、受天窗影响的列车到、发时间为决策变量,以发车间隔、在站停留时间和停留次数为优化目标,研究了阶段计划的多目标建模与优化方法。仿真结果显示,在列车总的站停次数不变的情况下,列车在车站的停留时间总计减少64分钟。（4）研究了基于多车协同的单线铁路不停车会车优化方法。参照列车实际会车的经验,分析了不停车会车流程,确定了实现不停车会车需要满足的列车换长、股道有效长等可行条件。分场景建立了多目标优化模型,采用基于规则的计算方法,生成了会让列车的距离速度曲线,并仿真验证了不停车会车优化方法。典型场景的仿真结果显示,正线通过列车的不停车时间裕量满足不停车会让的要求。本文以大莱龙铁路为背景进行仿真,仿真结果显示算法实时性强,列车运行节能等指标效果较好。本文为算法现场实际应用提供了理论支撑。图55幅,表14个,参考文献51篇。