Para mejorar aún más la capacidad de cálculo de simulación de los sistemas de tracción ferroviaria urbana durante el periodo de operación pico y proporcionar una herramienta de simulación precisa y fiable para el posterior diseño del horario de trenes y del sistema de almacenamiento de energía, en este artículo se estableció un modelo de circuito de trenes múltiples con suministro de energía bilateral y se diseñó un algoritmo de cálculo de potencia basado en la densidad dinámica de trenes. La topología del circuito en el modelo puede ajustarse dinámicamente según el número de trenes para mejorar la tasa de operación. Basándose en los datos espaciales y eléctricos de una sección real del metro, se construyó el modelo de circuito de ferrocarril urbano en la plataforma MATLAB, y se importaron datos de operación reales del metro para su verificación. Los resultados experimentales muestran que el modelo de trenes múltiples puede reflejar con precisión la influencia de las fluctuaciones de voltaje en el sistema de tracción bajo diferentes condiciones de funcionamiento de los trenes, y los resultados se ajustan a las condiciones reales de operación. Al comparar la influencia de diferentes intervalos de trenes en la utilización de la energía de frenado regenerativo (RBE), los resultados muestran que la tasa óptima de utilización de RBE se puede lograr ajustando el intervalo de trenes en el periodo pico.