随着城市轨道交通网络规模的不断扩大和网络复杂性的不断提高,末班车时刻表的同步优化变得越来越重要,也成为网络化运营的必然选择。末班车时刻表的合理设计,能够实现不同线路末班车的换乘时间同步以保证更多的乘客到达目的地,对网络可达性和整体服务质量尤为重要。首先,本文从全网、车站以及换乘站客流出发,讨论了末班车时段乘客出行的分布及其路径选择特征,并对末班车时段运营管理、设计等影响因素进行了分析,为科学、合理的编制末班车行车组织计划提供数据以及管理依据。其后,利用数学模型分析了末班车网络中各换乘方向衔接协调的基础条件与机理,刻画了单个换乘站、多个换乘站以及线网协调衔接的关系,在此基础上对末班车网络的换乘协调内涵以及现有末班车的衔接优化方法进行了总结,指出基于乘客OD可达的优化方法能够从乘客的完整出行路径以及乘客的多路径选择进行考虑,更能符合末班车时刻表优化目标,为城市轨道交通末班车时刻表优化模型提供理论基础。随后,在考虑乘客出行费用中换乘惩罚以及出行时间费用的基础上,提出了末班车出行广义费用和出行可达判断准则,并以网络中可达乘客比例为目标,提出末班车时刻表协调优化方法,并基于K-shortest算法提出末班车可达性的计算模型和针对目标模型的特征设计遗传算法进行求解。最后,以西安市轨道交通网络为例,分析了OD可达性计算方法与遗传算法在实际应用中的有效性,并进一步验证了OD可达性模型与换乘可达性模型在实际网络的差异。(1)在算法上,利用基于K-shortest的末班车可达性的计算方法和遗传算法能够有效求得模型最优解,模型能够在35min求得最优解,可满足实际运营需求。(2)模型可有效优化末班车的可达乘客比例。基于最大OD可达性的模型可使到达目的地的末班车乘客数量提升12.03%,可达OD数量提升4.52%。(3)OD可达性模型优化效果优于换乘可达性模型。针对西安市网络其OD可达性模型可达乘客数量优化率12.03%高于换乘衔接模型的9.61%。综上,基于OD可达性优化策略可在换乘衔接优化基础上进一步提升网络可达性。在大规模网络中,乘客出行路径选择丰富、出行换乘次数较多,宜采用OD可达性模型,最大程度保证乘客顺利到达目的地,进而提高城市轨道网络末班车运营的协调性,对实现轨道交通网络的社会效益和经济效益最大化具有重要的理论和实际意义,有着良好的应用前景和价值。