从城市轨道交通网络整体的角度出发安排系统内各线的行车组织是网络化运营下实现高效科学管理的必要条件。城市轨道交通行车组织主要包括车辆选型、编组、交路、停站及行车间隔计划等内容,而客流是制定行车组织的基本依据。网络条件下客流除了在各线内移动外,还存在大量客流在线路间转移。因此,网络行车组织设计除了要考虑各线客流外,还需考虑线路间的相互作用。本文首先分析了客流在各车站、各方向、各断面以及全日各小时的时空分布特性,总结了城市轨道交通各线路列车行车组织计划原理及其适用性。接着重点分析了换乘站换乘客流的换乘方式,研究乘客线间换乘过程,统计了乘客换乘走行时间,结果表明高峰和平峰乘客换乘走行时间分别服从正态分布、对数正态分布,同时通过计算乘客换至换入线路站台找好上车点时刻,根据换入线路列车到发情况,确定换乘乘客等待时间。其次,研究线网各断面运输能力、各站进站乘客等车时间以及乘客因换乘产生的换乘等待时间,以提高运输能力利用率降低运能浪费,减少乘客进站和换乘等车时间为优化目标,建立以优化行车间隔和首发列车始发站发车时刻为决策的多目标模型并设计求解算法。最后,获取工作日早高峰8:00-9:00客流OD数据和运营相关数据,将建立的模型和设计的算法应用于西安地铁1、2、3、4号线组成的网络,结果表明优化后运能和进站乘客总候车时间有所减少,乘客换乘总等待时间减少达15%以上,验证了模型对网络行车组织协调优化的有效性。