近年来,随着城市建设的不断加快,城市交通系统网络日益完善。对比其他交通工具,城市轨道交通具有运量大、快速、准时等优势,在整个城市基础设施中发挥着重要作用,有效地缓解了城市交通拥堵等问题。但同时,城市轨道交通的发展也面临一些问题。高峰时期由于出行乘客较多,车厢内过度拥挤,城市轨道交通处于超负荷运转状态;而低峰时期出行者较少,出行时间分布较散,城市轨道交通资源得不到充分利用。因此,亟需一种有效的措施来引导乘客调整出行时间和出行选择行为,使高低峰不同时段的客流更加均衡,减少由于城市轨道交通拥挤带来的弊端,并在一定程度上有效提高城市轨道交通的运载利用率。本文将从高低峰分时定价的角度来探讨动态票价对客流调节的作用。首先,本文根据城市轨道交通的时空特征,将时空网络理论应用到对城市轨道交通分时定价的描述中,对时空网络进行改进,从而构建了考虑分时定价的城市轨道交通时空网络模型,考虑不同时段票价不同对客流分布的影响,即同一OD对下出行者对不同时间的选择。同时,基于改进的Dijkstra算法以及结合考虑分时段的城市轨道交通时空网络提出了有效时空路径的搜索算法。其次,本文将考虑分时定价的城市轨道交通时空网络划分为上网、运行、停站、换乘、下网五个过程。基于不同时段票价、时间、拥堵成本和早到晚到惩罚成本,定义了各条路段上的广义费用。由于选择不同时段的需求是随机的,所以本文基于多层Logit模型和弹性需求随机用户均衡理论,构建了城市轨道交通时空网络下的多时段弹性需求随机客流分配模型,并提出了相应的求解算法,然后通过一个简单的算例对模型和算法进行验证。结果表明,分时定价对于不同时段下的城市轨道交通时空网络中的客流分布具有一定的调节作用。最后,本文分析了影响分时定价政策的相关因素,构建了双层规划模型,从交通需求管理者的角度出发,通过分时定价来缓解高峰时段乘客拥挤的现象。上层规划考虑了以运能与运量匹配值最小化以及企业运营费用比值最大化为优化目标,利用转换系数对多个目标进行处理;下层规划为多时段弹性需求随机平衡分配模型。对于双层规划模型中的优化目标将采用遗传算法对其进行求解,并通过一个数值算例对模型和算法进行验证。结果表明,综合考虑两个目标比只考虑单个目标对于票价优化的效果更为合理,同时,对比不同分时票价方案发现提高高峰时段票价,降低低峰时段票价对于缓解高峰时期乘客拥挤更为有效。