区域内城市的一体化发展加大了区域之间的交通需求,而区域间的公路铁路航线等是城市的“骨干”和“血脉”,同时轨道交通在城市群区域中发挥了主要交通骨干的作用。然而由于区域轨道交通内含多方式轨道,各方式之间目前独立运营,协调较差,难以充分发挥区域轨道交通系统的整体运能。针对这种情况,怎么通过协调配合区域轨道交通系统的多方式轨道交通来满足跨方式客流的出行需求是研究难点。因此本文通过对区域轨道交通动态服务网络进行优化设计,在尽可能多的满足区域内跨方式旅客出行需求的情况下协调多方式轨道交通按时按需运行,减少运营企业的运营成本,提升整体运能,主要包含了以下内容:(1)对区域轨道交通系统进行概述。阐述了区域轨道交通的基本内涵以及所包含的各种轨道交通方式及相应特点;其次介绍了区域轨道交通系统十分发达的日本东京圈区域,发达程度一般的中国长三角区域以及处于发展中的成渝区域的现状;最后对现有区域轨道交通系统的发展状态和不足之处进行总结。(2)详细研究了区域内旅客的出行需求特性。首先对搭乘区域轨道交通进行出行的旅客进行分类,并分析旅客出行需求的特点;其次基于旅客分类,对跨方式旅客的出行特性进行分析,进而得到区域轨道交通系统中跨方式出行旅客的整体特性。(3)建立了区域轨道交通动态服务网络优化设计模型。首先对动态服务网络进行了简介,并给出区域轨道交通动态服务网络的内涵;然后基于时空网络理论设计了适用于区域轨道交通的时空网络,并在此基础上考虑区域轨道交通客流特性构建了以广义费用最小为目标函数,满足多种约束的区域轨道交通动态服务网络设计模型并基于旅客出行需求分析给出了跨方式旅客加载策略。(4)建立了以经济性、时效性和可靠性为指标的区域轨道交通动态服务网络评价体系。通过对所构建的动态服务网络进行分析得到旅客和整体网络作为评价对象,并针对这两个不同属性对象的特性,建立了区域轨道交通动态服务网络评价指标体系。(5)根据模型特点设计了拉格朗日松弛算法并通过算例验证了模型和算法的可行性和有效性。首先设计小算例对区域轨道交通动态服务网络优化设计模型进行了验证;其次给出拉格朗日松弛算法并验证了算法有效性;最后对大算例进行求解,并以时效性、经济性和可靠性为依据评价了优化所得的区域轨道交通动态服务网络。结果表明,本研究能够通过协调配合多方式轨道交通的开行,在尽可能少的影响旅客等候时间的情况下显著降低运营成本。