近年来,随着经济的快速增长与城市化进程的持续加快,我国城市轨道交通已经进入了快速发展的阶段。无论是在轨道交通的规划设计阶段,还是在实际运营阶段,合理确定列车编组方案都是一个需要重点关注的问题,它对于节省工程建设费用、优化运输组织方案、降低企业运营成本、提高系统服务水平,都具有重要的作用与实践意义。随着城市轨道交通规模的扩大,轨道交通客流时空分布不均衡的现象愈发显著,以多编组列车混合运营为代表的新型运输组织方法能够适应这一客流特点,但这一方面的研究还不够完善。本文对城市轨道交通列车编组方案的相关内容展开了研究,分别建立了列车固定编组方案与多编组方案的多目标优化模型,并以实际轨道交通线路为背景进行了案例研究。论文首先总结分析了不同类型列车编组方案的优缺点与适用范围,从客流特征、车辆选型、基础设施、社会经济效益、服务水平等多个方面研究了列车编组方案确定的影响因素。论文详细分析了乘客出行成本及企业运营成本构成,建立了以乘客出行成本最小和企业运营成本最小为目标、以列车开行频率和客流需求为约束的固定编组方案优化模型和多编组方案优化模型,并提出了相应的求解算法。论文以重庆轨道交通系统6号线为实例展开列车编组方案问题的研究。应用固定编组方案优化模型计算出初期、近期、远期三个规划期的列车编组最优方案,并得到全日分时段列车开行计划的优化解。从节省车辆购置成本、合理配置车辆资源的角度对三个规划期的列车编组方案进行统筹分析,综合考虑企业利益和乘客利益,提出在近期规划期内采用大小编组列车混合运营的模式,应用MATLAB定量计算得到基于多编组列车混跑的分时段列车开行计划。与固定编组运营模式对比,乘客出行成本节省了2.29%,运营成本节省了34.51%,综合评价成本节省了10.31%。该结果既验证了模型的有效性,也说明了多编组列车混合运营方案不容忽视的优势。