为加快建设交通强国,保证交通运输高质量发展,承担着市域范围内大运量、中长距离出行服务的现代城市轨道交通正朝向集约型发展转变,竭力为城市居民提供便捷舒适、经济高效的运输服务。以乘客为本构建多场景或多条件下的城市轨道运营组织方案,有利于激发城市公共交通的活力、提高城市轨道交通的吸引力,引导城市居民自发选择绿色集约的公共出行方式。研究面向不同场景的基于跨站越行模式的列车开行方案优化方法,对提高城市轨道交通服务水平、优化城市轨道交通运输资源配置、制定和调整运营计划具有重要的理论意义与实际指导价值。论文从线路、车站两个层面上剖析了城市轨道交通客流时空分布特征。研究了不同线路条件下,全日分时段进出线量、客流随时间波动情况、客流在连续断面上的分布特征,用定义客流不均衡系数的方式描述客流时空分布不均衡程度;按照车站周边用地性质将广州地铁某线路车站划分为居住主导型、就业主导型、差旅或文教型、集中居住型、集中就业型、混合型6种类型车站,定义车站小时客流系数描述分时客流量占比,研究发现就业、居住类车站早晚高峰客流占比突出,不同车站的客流时空分布呈现出不同规律。掌握客流在线路、车站两个空间尺度上的时间和空间分布特征和发展趋势,为制定不同场景下基于跨站越行模式的列车开行方案提供主要参考依据和基础。分析了列车开行方案的主要影响因素。从客流因素、成本因素、技术因素3个方面出发,研究各因素组成或相关技术指标,采用关联度指标描述各组成部分对列车开行方案影响程度,分析其与城市轨道交通列车开行方案制定的相互作用关系。提出了匹配客流需求、最大化效益、方便运营组织、提升服务水平的列车开行方案优化原则,将列车开行方案拆分为列车编组、交路、停站子方案,针对不同子方案提出不同的优化路径和优化方式,为建立基于客流需求与跨站越行模式的城轨列车开行方案优化模型提供思路借鉴和路径参考。界定了列车跨站越行模式。总结了跨站越行模式下列车停站序列、停站时间的特征。提出了基于跨站越行模式的列车停站方案在线路、客流、投放时机3方面施行的适用性条件;以列车车辆为研究对象,提出了列车区间运动状态假设、运行时间假设,作为基于跨站越行模式的列车停站方案优化建模和案例应用的前置条件和基础;分析了站站停方案与非站站停方案的差异,得出采用非站站停的停站方案后,列车连续、平稳运行体验良好的结论。提出了面向不同客流需求场景的基于跨站越行方式的列车停站方案优化建模方法。以乘客总出行时间和列车总停站时间最小化为目标,以安全追踪间隔、线路首末站不越行、列车不连续越行车站、相继列车不越行同一站为约束条件,构建应对车站客流疏解的线路非均衡停站方案优化模型,建立带有0/1决策变量的多目标非线性整数规划模型。采用理想点法将多目标优化问题转化为单目标优化问题,设计改进遗传算法求解流程,结合理想点法确定列车的停站序列,快速地求出模型的最优解。提出班次间隔约束规则,在线路非均衡停站优化模型的基础上,加入班次间隔停站约束,构建面向客流平稳波动的线路均衡停站方案优化模型。以广州8号线凤凰新村-万胜围方向为背景,分别验证模型的有效性。案例证明线路非均衡停站方案优化模型对列车停站方案具有一定的优化效果,乘客出行时间成本和企业运营成本分别节约了15.9%和16.3%。应用线路均衡停站方案优化模型时,将站站停、无班次间隔约束规则的停站方案作为对照组,设置了不同的班次间隔约束规则,比选各班次间隔约束规则下的列车停站优化方案。结果表明,当班次间隔约束紧时,节省乘客出行时间和列车停站时间最多,列车停站方案优化效果最佳;当班次间隔约束宽松时,平均车站服务率高,对因不熟悉停站方案而坐错车的乘客较为友好;相较于无班次间隔约束条件（对应线路非均衡停站方案）,有约束条件的列车停站方案（对应线路均衡停站方案）在优化效果、生成停站序列的规律性上更具优势。