目前我国城镇化水平大幅提高,在城镇化发展的新阶段,面对中心城区有限的空间和环境资源,大量城市选择多核心的卫星城环绕中心城区发展的现代城市结构,随之我国轨道交通线路数量和密度也大量增加,网络化的多制式轨道交通线路规划得到快速推进。为保证旅客出行过程的高效和流畅,打通多制式网络衔接点,轨道交通系统从单制式独立运营向多制式联程联运的方向转变已是大势所趋。本文旨在通过对国内外过轨运营实践和理论成果的分析,发掘并针对多制式轨道交通过轨运营特点,研究多制式轨道交通过轨运营过程中客流条件、列车过轨速度和二次越行影响等运营组织关键问题,通过建立数学模型,确定多制式列车在不等速过轨情况下列车开行的优化方法,并进行算例分析和验证。所获得的具体运营组织方案验证了论文工作的可行性和准确性,为多制式轨道交通联程联运问题的解决提供了技术参考,可促进现代综合交通运输体系的发展。具体内容如下:（1）从理论上归纳多制式轨道交通过轨运营特点,总结了过轨运营和其他衔接方式相比的优势和不足,分析了多制式轨道交通过轨运营和单制式轨道交通过轨运营的异同点和运营组织难点,对比了“取代式”过轨运营和“插入式”过轨运营各自的特点及适用条件。（2）从开通过轨运营的完整过程入手,首先以客流需求为导向确定线路是否需要开通过轨运营;其次讨论了过轨运营后市域铁路列车开行速度相关问题,通过逐一分析列车开行速度的影响因素,确定过轨后列车运行速度的限制条件,从而构建确定运行速度的方案框架并综合已有研究给出了概念模型和取值参考;最后以二次越行为例分析了不等速列车多次越行带来的影响,在分析二次越行产生的原因并进行假设验证线路产生多次越行的可能性的基础上,借助运行图进行阐释二次越行带来的影响。（3）构建了不等速列车过轨开行方案优化模型。考虑过轨后列车速度上的差异及其导致的二次越行对轨道交通运营组织的影响,以开通过轨运营后乘客出行节省的总时间为目标函数,在尽可能保持市域铁路本身速度快、站间距长等特点的基础上建立优化模型,同时比较分析了优化开行方案的几种常见算法,最终选择使用遗传算法并在此基础上设计求解过程。（4）以重庆市轨道交通系统为背景,应用本论文建立的理论模型进行算例分析,获得了多制式轨道交通过轨运营的具体方案,并验证了该方案的合理有效。