城市轨道交通因其大运量、高效率和低能耗等优势,成为各大城市构建高效、快捷、绿色的城市交通体系的首选。随着我国城市轨道交通线网规模的扩大,城市轨道交通服务范围从中心城区向郊区扩展,郊区客流分散性特征明显。Y型线路通过支线连接主线,实现了扩大服务范围和节省建设投资的目标。如何满足分散的乘客出行需求和均衡地使用主线和支线运输能力,成为城市轨道交通Y型线路运营管理面临的重要课题。提高乘客服务水平、降低运营企业成本是运营管理的两个重要目标,对于Y型线路,如何制定合理的列车交路方案来满足乘客出行需求和系统挖潜增效成为值得研究的问题,在既有研究成果基础上,本文进行了以下研究工作:(1)分析研究了 Y型线路发展的背景、特点、列车交路形式和影响列车交路方案制定的因素,重点对比了国内外典型Y型线路列车交路方案,为后续Y型线路列车交路方案的制定提供了理论支撑和实践依据。(2)以乘客出行时间最少和列车走行公里最小为目标函数,考虑列车满载率上限、列车最小追踪间隔、折返站能力、最小发车频率和运用车数量的约束,构建了 Y型线路列车交路方案优化模型,并且选取乘客出行成本和企业运营效率两方面的有关指标对模型求解效果进行评价。(3)以S市某条Y型线路为案例,基于构建的Y型线路列车交路方案优化模型,采用遗传算法求得最优列车交路方案。通过改变模型中的权重值,发现结果存在一定的变化规律,随着乘客出行时间权重的增加,列车走行公里呈现先下降后上升的趋势,乘客出行时间、乘客候车时间、乘客换乘时间、乘客换乘人数、全线平均断面满载率和最高断面满载率均呈下降趋势。(4)本文基于案例,重点对比研究了最优交路方案、支线全独立运营方案以及支线全直通运营方案。结果表明:最优列车交路方案相比支线全独立运营方案,乘客出行时间和主线乘客候车时间有所上升,但在列车走行公里、乘客换乘时间、乘客平均换乘时间、换乘人数、支线乘客候车时间等方面有显著优化,因此如果企业采用支线独立运营方案,对主线乘客较为有利,对支线乘客较为不利。最优列车交路方案相比支线全直通运营方案,乘客候车时间、乘客换乘时间、乘客出行时间均有增加,换乘时间有增加;列车走行公里、支线乘客候车时间和列车平均满载率方面有较大降低。因此,企业在考虑支线直通运营模式,不能简单采用完全直通方案,要根据客流特点,合理确定支线交路折返位置,实现系统的最优。(5)最后研究了列车满载率上限和折返站位置两个因素对列车交路方案设置的影响。本文研究了不同权重取值时,各项指标随列车满载率上限变化的趋势,结果表明:在不同权重取值下,各项指标随着列车满载率上限的变化情况有显著不同。研究了支线折返位置对列车交路方案的影响,结果表明:当2条支线中的1条为独立运营,1条为直通运营时,固定直通运营支线的折返位置,移动独立运营支线的折返位置的策略,与固定独立运营支线折返位置,移动直通运营支线的折返位置的策略相比较,各项指标的变化趋势有显著不同。