新型城镇化进程加快,城市人口激增,作为解决大城市交通问题的重要手段,城市轨道交通的建设有效的缓解了交通压力。但随着国内城市轨道交通的日益发展,也产生了能耗消耗大、噪声污染、环境振动等一系列问题。尤其以能耗消耗过大和环境振动干扰问题极为突出。因此如何降低能源消耗和减小振动干扰问题成为两大热点,也是本文的主要研究方向。基于上述背景,本文首先对城市轨道交通线路进行节能坡设计研究,以实现城市轨道交通节能坡通用优化设计方法,介绍了城市轨道线路节能坡的设计原则和依据,阐明了节能坡长和功耗的计算方法,并用MATLAB编程软件编制了计算过程。在此基础上分别对轨道列车出站和进站进行了节能坡设计,考虑车站坡度、节能坡坡度、列车目标速度等因素,经过计算给出了一系列适用于不同情况下的节能坡组合形式,可为今后节能坡设计提供重要依据。最后用上述方法对郑州市地铁1号线燕庄站-民航路站区间做了节能坡设计,实例分析的结果是牵引力消耗电能降低了28%以上,效果显著。在对城市轨道交通的振动特点进行分析的基础上,对地铁线路附近区域进行振动环境评价,选择了郑州地铁1号线郑大科技园站附近区域作为测试区,分别在地铁线路垂直方向和敏感建筑物中布置测点,以加速度作为监控指标,根据地面振动实测数据,结合振动限制标准,对该区域地铁振动影响进行评价,结果表明各测点指标均符合规范标定值;同时,本文研究了地铁沿线垂直方向的振动衰减规律,为今后地铁线路的规划设计提供了依据。