本发明公开了一种基于NSPSO算法的时刻表和速度曲线优化方法。该方法的步骤如下：获取轨道列车的基本线路数据和区间数据以及时刻表数据信息；基于单车站间运行情况，建立列车区间运行牵引能耗计算模型；以区间运行牵引能耗最小为优化目标，每个站间不同运行时间下的节能运行速度曲线优化；建立可供节能时刻表分析计算的数据模块，针对单车多站间牵引总能耗最小化为目标，建立基于增加近邻刺激的改进型粒子群算法的时刻表优化模型，获取节能区间运行时间分配方案；针对多列车在多个站间的运行过程,以提高再生制动回馈能量利用为目标,通过优化发车间隔与停站时间,获取节能的发车间隔与停站时间；输出节能优化结果，确定全线列车节能最优调整策略。本发明方法综合考虑了单列车节能速度曲线的优化和多列车协作运行以提高回馈能量吸收效率的时刻表优化调整，能在满足乘客舒适度、列车安全运行与正常运营调度的条件下，最大化降低全线列车的总牵引能耗，具有较高的使用价值与应用前景。