城市轨道交通是城市建设史上最大的公益性基础设施，它的建设将对城市的发展模式和全局分布产生深远的影响，而我国目前地铁工程造价一直居高不下，已经严重影响了我国地铁工程的健康发展。 本论文首先深入分析了城市轨道交通客流预测的重要性及其作用，剖析了目前我国地铁客流预测存在的问题及原因，提出了改善地铁客流预测的建议；阐述了四阶段模型，在本文中对石家庄轨道交通客流量预测采用的是估算的方法。 通过分析车站分布对吸引客流、乘客出行时间、工程投资、运营支出、旅行速度等相关因素的影响，结合石家庄市轨道交通情况，全面考虑了地铁从施工开始到计算终止年度的整个建设及运营过程，选取对地铁工程建设造价影响较大的站间距作为设计变量，采用动态方法建立数学模型。根据优化技术，优化规划设计方案，以达到节省投资的目的。 本文首先把目标函数编成一个M文件，根据MATLAB优化工具箱中的命令，进行优化求解，同时根据内点罚函数法编程求解，对这两个结果进行比较分析。在最优化结果得出以后，再对优化结果进行敏感性分析。 本论文对于城市轨道交通规划具有一定的参考价值。