城市化进程的快速发展对城市公共交通系统提出严峻考验,而轨道交通凭借速度快、能力大、准时性的优势承担了大量居民出行流量。面对乘客日益多样化的出行需求,多层次的轨道交通运营体系也在随之构建,互联互通的网络化运营作为解决乘客出行中时间需求和直达需求的有效方式,成为研究热点。互联互通的网络化运营的一种模式为列车跨线运营,令出行OD在不同线路上的乘客无需中间站换乘即可实现直达。因此,本文结合国内外相关学者的研究情况,针对互联互通网络化运营条件下列车跨线运营的开行方案优化问题展开深入研究,具体内容如下:(1)列车开行方案组成内容及决定因素分析。根据网络化运营的特点,从客流需求、行车条件、经济因素三方面探讨互联互通网络化运营条件下列车开行方案编制的影响因素。梳理网络化运营环境下列车开行方案的关键优化环节,提出本文优化模型的目标及约束条件。(2)互联互通网络化列车运营组织分析。对互联互通网络化运营的特点和内涵进行总结,指明列车和车站层面网络化运营的要求。从资源利用、服务水平提高、降低运营压力等角度论述网络化列车开行的必要性。以节约乘客出行时间为宗旨,通过探讨跨线客流与本线客流的关系、行车间隔与换乘时间的关系,确定跨线列车开行的实施条件。(3)互联互通网络化条件下列车开行方案优化分析。以“乘客出行时间最少、车底运用对数最少、列车走行公里数最少”为优化目标,提出互联互通网络化运营条件下城市轨道交通多方向跨线列车开行方案优化模型;结合客流的方向不均衡性,提出将列车空费成本作为模型效果评价指标之一。并设计遗传算法和模拟退火算法相结合的启发式算法对模型进行求解。(4)以重庆市轨道交通4号线和9号线的局部线网为实际案例,利用求解算法对模型进行求解及结果分析。将算法求得的最优方案与现有方案进行分析对比,总成本的优化率为2.1%;同时,综合对比其他几种运营方案,本文的优化方案也优于其他运营方案,能够有效减少乘客出行时间和企业运营成本,验证了本文模型的有效性。针对运营方和乘客的利益占比、线路通过能力、跨线交路折返站位置、跨线与本线列车开行比例这四个因素进行灵敏度分析,提高适应性,以期为今后网络化运营的实施提供建议。图31幅,表31个,参考文献74篇。