本发明提供了一种地铁纵断面设计和节能操纵方案优化方法及装置，所述方法包括：获取基础数据；根据预设的最小坡长约束条件，采用暴力搜索算法对预先构建的坡长计算模型进行求解得到若干个坡道划分方案；根据预设的纵断面设计约束条件以及预设的列车运行过程约束条件，采用GPOPS求解每一坡道划分方案的最优坡度方案，并根据基础数据计算与每一最优坡度方案相对应的列车牵引能耗；从所有列车牵引能耗中选取出最小列车牵引能耗，获取得到与最小列车牵引能耗相对应的最优纵断面设计方案以及与最小列车牵引能耗相对应的最优操纵方案。本发明能够综合考虑列车节能操纵对线路纵断面设计进行优化调整，从而有利于减少列车运行时的牵引能耗。