随着我国城市化进程的逐步加快,交通拥挤、环境污染、能源紧张、土地资源紧缺等问题日益突出。城市轨道交通以其运输量大、环境污染小、能源消耗少、技术成熟、安全系数高的特点成为解决城市短途出行的重要公共交通工具之一。但随着客流量的逐渐增大,城市轨道交通在高密度、短间隔的运行条件下容易受到客流波动、设备故障、恶劣天气等随机因素的干扰,造成列车运行稳定性的破坏,导致乘客出行时间延长,轨道交通系统服务水平降低。因此,本文针对目前城轨列车运行调整存在的自动化程度不高、调整方案不合理等问题,通过分析影响运行图稳定性关键的因素,提出了提高交通系统的运营效率的列车运行调整可行方案。首先,基于国内外列车运行调整问题的研究现状,本文通过分析地铁列车运行调整模块的结构与功能,研究了干扰产生的原因和延误的传播特性;通过研究冗余时间的类型和设置原则,分析了冗余时间对延误的作用机理,并阐述了初始延误的产生是引起自身晚点和连带晚点的主要原因。通过进一步研究列车运行调整的实现过程,本文提出了一种列车运行调整问题的实现方案,一方面通过设置合理的运行图冗余时间提高列车运行时间的可调整性;另一方面建立合理的列车运行调整方案,实现在利用冗余时间调整列车运行偏离的同时提高交通系统的运营效率。其次,合理设置运行图中冗余时间是提高运行图稳定性的关键因素之一。本文针对既有模型未深入研究多种冗余时间之间相互制约关系对延误吸收影响的问题,基于生灭过程描述了冗余时间作用机理,提出了一种同时优化车站冗余时间与区间冗余时间的同步优化模型。该模型平衡了引起延误吸收效果不理想的冗余时间不足和双重冗余之间的关系。仿真试验结果表明,与现阶段常采用的冗余时间分配方案相比,同步优化模型能根据随机干扰均值求得区间冗余时间并解得相应车站冗余时间,在考虑行程时间的同时,提高冗余时间利用率。最后,针对受干扰影响产生晚点的列车,利用运行图中设置的冗余时间进行自动调整。考虑到乘客到达时间分布不均衡性对列车晚点调整的影响,针对既有研究中的列车自动调整模型未涉及在动态变化的客流输入下,对行车间隔和停站时间进行优化的问题。本文引入排队理论,研究了客流变化与行车间隔和停车时间的关系,基于休假排队模型,建立了一个可以减少列车延误时间和增加列车运输量的优化模型,该模型可以根据平均队长对停车时间进行优化,然后采用线性减重粒子群优化算法求解。仿真结果表明,与仅减小晚点时间的模型相比,本文提出的方法能在吸收晚点的过程中提高交通系统的运行效率。