近年来,我国经济建设和城市规模得到快速发展,城市人口迅速增长,产生大量客流需求,同时随着城市轨道交通既有线延长和支线引入,沿线客流时空不均衡性明显,而轨道交通线路的信息化和智能化以及备选交路的增加为运营组织的改善提供了有利条件。轨道交通需要适应新形势下客流波动特征,充分利用现有线路特点,制定合理的运力资源配置方案。城市轨道交通运力资源配置计划是日常运输计划的重要组成部分,关系着城市轨道交通的总体运营水平和质量。本文通过对客流的时空波动特征进行分析,构建多交路条件下轨道交通网络,并对城市轨道交通运力资源配置相关问题进行深入研究：(1)从城市轨道交通客流相关研究、列车交路方案优化、列车开行方案优化、运力资源配置四个方面总结了国内外城市轨道交通运力资源配置问题相关研究现状,发现目前对于城市轨道交通运力资源配置问题研究较少,列车交路方案优化方面研究多为定性分析,定量分析研究不足,且不能适应轨道交通客流特点等一些问题和结论。(2)对城市轨道交通客流形成、客流规模影响因素、客流时空波动特征及客流波动条件下行车组织原则进行了分析,阐述了通过优化列车交路方案适应客流波动的可行性和有效性。(3)分析了不同列车交路形式及其对客流波动的适应性,指出轨道交通列车交路方案制定过程中存在的问题,并构建了多交路条件下轨道交通网络。(4)以多交路条件下轨道交通网络为基础,建立了以企业运营费用、企业运营效率、乘客广义出行费用、开行时段为目标的城市轨道交通交路方案数学优化模型,并设计了两阶段求解算法。在算法第一阶段详细介绍了带有模拟退火特性的自适应免疫克隆选择算法抗体编码、克隆、变异、选择以及退火等操作过程。(5)以杭州地铁1号线为例,采用两阶段求解算法对问题进行了求解,并对结果进行分析,验证了模型和算法的有效性。