随着当前城市化进程的不断加快及城市人口的急剧增多,必须大力推动轨道交通发展从而缓解交通问题。轨道交通开行方案的编组计划在规划以及运营时期都是企业需要重点考虑的因素,这对建设投资、运营成本以及服务水平都具有重要意义。因此,基于兼顾企业与乘客利益的优化目标,首先对城市轨道交通客流的时空分布特征及编组方案的影响因素进行分析;然后以乘客出行成本与上线车组数最小及运能与客流量的最高匹配度为目标函数,建立了针对规划近期的多编组优化模型;最后,依据规划近期全日客流预测情况得到多编组列车开行优化方案。主要研究内容如下:首先,基于城市轨道交通客流的时空分布特征。为了更好的缓解客流在时间与空间分布上的不均衡性,因此需要从线路布置、站台有效长度和列车追踪间隔时间的角度分析城市轨道交通编组方案的影响因素;将各种车型进行对比分析其主要参数,便于模型的建立和结果的计算。其次,对列车三种编组方案的展开研究,分析了编组方案确定原则和确定方法,研究国内外不同列车编组方案的应用案例,确定客流与运能匹配的运输组织方式,对多编组开行方案进行适用性研究分析,为建模提供了理论依据。然后,在影响列车编组方案的各约束条件下,以乘客出行成本、上线车组数以及运能与客流量匹配度最优为目标,构建了多编组优化模型。分析本文目标函数并确定了模型求解的基于粒子群的多目标搜索算法。最后,对本文模型进行实例验证。利用单一编组方案的确定方法,求出各规划期的列车开行方案,出于对乘客与企业利益的综合考虑,确定出规划初期与远期开行单一编组、近期采用多编组的开行方案。基于近期高峰小时的断面客流以及全天客流数据,设置相关参数,运用已建优化模型对全日各运营时段的列车开行方案进行优化,并与单一固定编组进行对比,验证针对近期客流不均衡采用多编组列车开行方案的可行性。研究成果在降低乘客出行成本,提升运能与客流量的匹配度方面都可以取得一定的效果,今后在对城市轨道交通开行方案进行规划设计时,可以考虑采用此方法。