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随着城市轨道交通的网络化发展,乘客需求也大幅增加,客流的网络化也导致了换乘客流、乘客换乘次数和换乘等待时间的大幅度增加。随着乘客对出行质量和效率要求的提高,如何减少乘客的出行时间成为了运营部门关注的一大问题。同时,随着城市轨道交通线路不断成网,运营企业的成本也在大幅增加,因此,如何减少运营成本也成为运营部门关注的另一问题。列车运行计划是城市轨道交通网络运营组织的重要内容,决定了运输组织效率和服务水平。基于时变客流需求研究列车运行计划,能够有效均衡供需关系,提高运营部门的服务水平,保障乘客利益。既有研究很少在网络条件下考虑时变客流与列车运行计划的匹配,本文基于时变客流需求,对城市轨道交通网络的列车运行图和列车交路计划进行优化,主要工作如下:(1)归纳了国内外列车运行图和列车交路计划的研究现状,较为全面地总结分析了既有研究存在的不足,给出了本文的主要研究内容。(2)详细分析了城市轨道交通网络列车运行计划的影响因素,阐述了本文的列车运行计划优化的内容包括列车运行图优化和列车交路计划优化,同时分析了基于时变客流需求的列车运行计划优化的必要性、原则和框架。(3)基于上述分析,提出了基于客流需求的城市轨道交通网络列车运行图协同优化模型,该模型以最小化乘客总等待时间和换乘失败乘客人数为目标,考虑了列车运行、换乘关系、列车能力等约束,设计遗传算法进行模型求解,分别利用CPLEX求解器和遗传算法对算例进行求解,验证了模型和算法的可行性和有效性。(4)考虑列车运行、换乘关系、交路总数、列车能力等约束,以最小化企业运营成本和乘客总等待时间为目标,构建基于客流需求的Y型线列车运行图与列车交路计划一体化优化模型,利用CPLEX求解算例验证了模型,并根据模型特点设计枚举算法进行模型求解。(5)选取沈阳轨道交通网络和广州地铁3号线进行实例验证,优化结果表明列车运行图协同优化模型能够有效减少乘客总等待时间和换乘失败的乘客人数;列车运行图与列车交路计划一体化优化模型能够有效降低企业的运营成本和乘客总等待时间。图62幅,表34个,参考文献62篇。