随着城市轨道交通的快速发展和系统内客流的急剧增加,城市轨道交通系统进入到高密度行车阶段,在线运行的列车不断增多,运营时段列车故障的几率也随之增大。正线列车发生故障后,如若不能得到及时有效的处理,可能造成线路上大量列车晚点延误,大批乘客滞留站台,影响线路的行车组织与沿线乘客的正常出行。因此根据实际线路条件和运营条件,明确列车故障救援的组织过程,设计并选择合适的列车故障救援方案,使故障列车尽快退出正线运营服务,具有理论上和现实上的双重意义。首先,结合现有研究成果,对列车故障救援基础理论进行了详细的阐述。明确了列车故障救援的概念和原则,根据现场实际情况并结合理论依据,对列车故障救援组织过程进行了阶段划分,给出作业时间标准或计算方法,并对影响列车故障救援效率的因素进行了探讨,为列车故障救援选择模型的建立奠定了基础。其次,设计并分析了列车故障救援方案,并基于列车运行调整策略优化,建立了列车故障救援方案选择模型,选取取消车次数和从故障发生至恢复到计划行车间隔的时间作为各个列车故障救援方案的优化目标,考虑了列车故障前、列车发生故障后和列车故障救援结束后等阶段下的特定约束和列车运行基本约束。运用了CPLEX求解器求解整数线性规划模型,计算效率满足要求。最后,以实际的城市轨道交通线路设计及运营数据进行案例设计、研究与分析。设计了12个列车故障救援典型场景,分别对不同行车密度、不同列车故障位置、不同停车线布置形式下的列车故障救援选择结果进行了分析,并进一步研究了推进救援速度对列车故障救援方案选择结果的影响。结果表明,同一列车故障位置、不同行车密度下和同一行车密度、不同列车故障位置下列车故障救援方案选择不同,推进救援速度的改变对列车故障救援方案的选择结果有显著影响。