机场、火车站等城市对外交通枢纽是城市轨道交通线网服务的关键节点。这些枢纽一般分布在城市的不同方位,而且不同枢纽间距离较远,通常规划建设市域快线连接。目前,城际列车乘客到达终点站后需要在枢纽站换乘地铁或市域快线才能到达机场或其他火车站,乘客出行时间长,便捷性差。这部分乘客迫切需求城际列车直达服务,另外市域快线通常为通勤线路,通过合理的运营组织,线路能力还可以再被挖掘。因此,利用市域快线富余通过能力组织城际列车跨线运行已经成为提高乘客出行直达率,建设轨道上的高质量城市及城市群的不二选择。其中,能否组织城际列车跨线运行和如何组织城际列车跨线运行是实现科学跨线运行组织过程中需要重点解决的问题。本文以城际列车跨入上海机场联络线运行组织为背景,研究了城际列车跨线对市域快线的能力影响、组织城际列车跨线运行的跨线客流条件和市域快线通过能力条件。在此基础上,进一步构建了考虑城际列车跨线运行的市域快线快慢车运行组织优化模型,主要内容及成果如下:（1）分析了城际列车跨线运行对市域快线通过能力的影响。将连续发车的若干列车视为组合,引入空费时间描述跨线后列车组合的发车间隔总和变化,提出了利用空费时间和列车组合的计算周期运行图通过能力的方法。定量分析了3类城际列车跨线开行时刻下的城际列车最大开行数与市域快线列车开行数的关系,并以此为基础探究了城际列车行车间隔对市域快线能力的影响,提出了不同城际跨线列车停站方案的空费时间值计算方法。（2）提出了城际列车跨线运行的跨线客流条件及市域快线通过能力条件。引入了城际列车跨线运行综合收益,综合考虑了跨线乘客出行时间、市域快线改造建设维护费用及运营企业票务收入等因素,以综合收益非负为前提条件,提出了跨线运行组织必需的跨线客流规模计算方法。基于城际列车不同跨线模式（“取代模式”和“非取代模式”）,以满足乘客出行总需求为前提条件,考虑最大线路能力约束和乘客最大拥挤容忍约束,得到了组织城际列车跨线运行的市域快线通过能力条件。（3）构建了考虑城际列车跨线运行的市域快线快慢车运行组织优化调整模型及求解算法。将列车行驶过程等价为列车对线路设施设备的顺次占用,引入0-1累积流变量描述列车对线路资源的占用状态变化,以列车运行总时间最短和列车始发延误时间最短为优化目标,利用累积流变量刻画列车区间运行约束、车站停站时间约束、列车追踪间隔约束等,构建了考虑城际列车跨线运行的市域快线快慢车运行组织优化调整0-1整数规划模型,并设计了拉格朗日松弛算法求解模型,通过Python编程实现算法同时验证其正确性。（4）以城际列车跨入上海机场联络线为例,优化了上海机场联络线快慢车运行组织方案。城际列车仅停靠上海机场联络线4、7、9号车站,跨线时刻为38min,上海机场联络线快慢车开行比例为3:1,慢车站站停,快车仅停靠1、7、9号车站的跨线情境下,模型优化策略采用始发时间窗设置为120s,停站时间窗设置为300s。优化结果显示:城际列车跨线运行后,所有列车运行总时间和列车始发延误时间总和较无城际列车跨线运行情况增加6.9%。城际列车跨线运行引起上海机场联络线原开行列车始发延误总时间增加90s,但不影响原开行列车运行总时间。对比原开行列车快慢车比例分别为2:1、3:1、4:1、5:1情况下城际列车跨线时刻变化对运行组织优化结果的影响,发现:在其他条件相同的情况下,城际列车与市域快线快车相邻发车对原行车计划影响最小。另外随着快慢车开行比例的增加,城际列车跨线时刻改变对原行车计划的影响相近。