近年来,我国已开通的城市轨道交通的数量已经不能满足旅客对于出行的需求,但线路建设需耗费较多资金,因此本文提出了在既有高速铁路线路上混合运行城市轨道交通列车的设计方案。但高速铁路与城市轨道交通是两种不同的交通方式,两种制式的混合运行也必然会对铁路运行能力带来影响。基于以上背景,本文对高速铁路和城市轨道交通混合制式运行下的运行能力计算展开了研究。本文主要工作有:(1)通过对我国铁路运行能力的概述,分析了我国高速铁路与城市轨道交通的特点、影响因素,并着重分析了三种铁路运行能力计算方法,通过对比分析,UIC406运行图压缩法更适用于混合制式线路的运行能力的计算。(2)在已知列车如何开行的基础上,依据运行图压缩法的原理,以求得最短的运行图占用时间为计算模型的优化目标,并根据列车有效时间段、区间纯运行时分、列车追踪间隔时间、列车停车方案等约束条件,建立基于压缩图运行图的混合制式运行能力的计算模型,并利用遗传优化算法全局范围查寻的能力,计算得出的最优解对应全体列车对运行图的最小占用时间,并利用压缩后的运行图计算最大运行能力。(3)本文以南方某条高速铁路上A站—F站这一客流区段为研究对象,利用现行的高速铁路列车运行时刻表和运行图,根据高速铁路列车始发站的发车间隔穿插运行城市轨道交通列车。仿真分别以高速铁路列车的最大发车间隔与最小发车间隔为例,在相同间隔时间内通过对比普通铺设的运行图与压缩后的运行图,压缩后的运行图占用时间明显缩短,铁路运行能力系数大大提升;以一天为列车运行周期,在一天内的有效时间段内增开城市轨道交通列车,对比分析运行图压缩前后运行能力的提升,压缩后的运行图铁路运行能力值大大减小。仿真分析结果表明,本文提出的在既有高铁线路上混合运营城市轨道交通列车的设计方案在保证列车运行安全、降低建设成本的基础上,是可以有效提高铁路的运行能力,进而说明本文提出基于运行图压缩法的铁路运行能力计算方法具备可行性。图31幅,表12个,参考文献41篇。