随着轨道交通线路的不断建设,各城市的轨道交通系统已从单条线路独立运营逐渐发展成为轨道交通网络。在既有线路不断延伸以及新线不断建设的过程中,线路的客流分布特性发生了变化。若开行方案调整不及时,就会造成运力资源配置与客流需求不匹配的现象,影响整个轨道交通网络的运输效率。因此,本文根据轨道交通网络中不同功能定位下线路的客流特性,提出了列车运行交路的设置策略,并建立了考虑换乘的城市轨道交通网络化列车交路方案多目标优化模型,为城市轨道交通网络化运营组织提供了可行的优化方法。论文的主要研究内容为以下几个方面:(1)对AFC系统刷卡数据的客流信息进行提取和处理,得到了各轨道站点间的OD客流量;对轨道交通网络的分布特性进行分析,总结了不同功能定位下线路客流分布的一般规律;对轨道线路重要度进行计算,在同时进行多条线路优化时,为线路设置优先级。(2)对轨道交通网络运能瓶颈区间进行识别,运用多交路的运营组织理论,针对不同功能定位下线路的客流特点,提出了不同的运能匹配策略。以北京地铁部分轨道线路为算例进行瓶颈区间识别,对运能与需求不匹配的线路提出了有针对性的列车运行交路优化方案。(3)给出了大小交路的开行条件下轨道交通网络乘客候车时间的计算方法,在计算时考虑了换乘乘客候车时间以及乘客滞留时间。以乘客时间成本最小和企业运营成本最小为目标,建立了城市轨道交通网络化列车交路方案优化模型。(4)利用多目标优化遗传算法NSGA-II对模型进行求解,并根据优化模型对算法进行设计。在求解过程中对多条轨道线路同时进行优化,通过多目标优化算法输出了 Pareto最优解,运营者可以根据运营成本的投入选择当前成本下的最优交路方案。(5)选取北京市轨道交通不同功能定位下6条轨道线路为算例。运用Matlab进行编程求解,经过多方案比选输出了一组权衡解。通过评价指标对优化效果进行分析,结果表明优化方案效果较好。与单一交路方案相比,采用大小交路的开行方案能够减少运能浪费、提高运输效率,验证了本文的优化模型及多目标遗传算法的可行性与适用性。