传统的“站站停”轨道交通列车运行模式虽然可以满足乘客的出行需求,但是由于忽略了不同车站客流时空分布的不均衡性,影响了列车运力与乘客需求的匹配效果,造成乘客旅行时间增加、列车运行时间增加等问题。因此,对高峰期城郊轨道交通线路跳站运行优化进行研究有重要的理论和实践意义。为突破传统“站站停”难以精准匹配列车运力与乘客需求的局限性,考虑动态客流时空分布特征,在精细化刻画客流指标的基础上,以最小化乘客总旅行时间和站台乘客最大数量为目标,本文分别构建了高峰期城郊轨道交通线路列车灵活跳站优化模型、交替跳站优化模型以及跳站与发车间隔联合优化模型,设计了相应的算法,并进行了算例研究,实现列车跳站方案与高峰期实时大客流的精确匹配。主要完成研究工作和贡献如下:首先,回顾了轨道交通线路列车跳站运行优化研究现状。针对现有研究的不足,考虑高峰期轨道交通客流的时空分布特性,在描述列车到发时间约束以及精细化客流约束的基础上,以最小化乘客总旅行时间和站台乘客最大数量为目标,构建了列车灵活跳站运行的整数规划模型,并提出了一种改进的混合蛙跳算法求解列车跳站运行方案,以北京地铁亦庄线验证了列车灵活跳站优化模型和算法的有效性。其次,考虑列车灵活跳站列车行车组织复杂,在列车灵活跳站优化模型的基础上,增加列车交替跳站运行的约束条件,构建了列车交替跳站优化整数规划模型,设计遗传算法和暴力搜索算法求解该模型,并以北京地铁亦庄线为例验证了列车交替跳站模型和算法的有效性。最后,在列车灵活跳站优化模型和列车交替跳站优化整数模型的基础上,考虑固定发车数量的发车间隔优化问题,分别构建列车灵活跳站与发车间隔组合优化模型、列车交替跳站与发车间隔组合优化模型,并分别设计了人工蜂群-遗传算法、双层遗传算法,利用北京地铁亦庄线验证了这两种模型及相应算法的有效性。