目前我国城市轨道交通正处于快速发展的黄金时期,在建设发展、运营管理等方面均已取得大量丰硕的成果。但在列车开行方案具体应用方面,目前我国各运营单位仍主要采用均衡单一的列车开行方案,尚未得到较大提高。实际上科学合理的非均衡列车开行方案能够有效提升城市轨道交通的运营效率和服务水平。本文依据AFC(自动售检票系统)数据,提出基于动态客流的城市轨道交通列车开行方案优化模型并设计了相应的求解算法,分别从单线和网络两方面对模型和算法进行验证。主要工作内容如下:(1)对城市轨道交通AFC数据进行分析与处理,对AFC数据传输原理、数据组成以及局限性进行探究。对无法由AFC直接得到的走行时间进行实地调研,探寻其分布规律。基于AFC数据从正常时期、特殊时期两方面分析城市轨道交通的客流时空特性。(2)基于动态客流建立考虑乘客出行时间成本和企业运营成本的单线开行方案优化模型,并提出基于遗传算法的仿真求解方法。运用模型根据不同的客流特性分别对单条线路进行交路、编组、停站方案的优化求解,对结果进行验证分析,模型优化后的开行方案能够有效减少系统的综合费用,提高运营效率。(3)在单线开行方案优化模型的基础上,建立城市轨道交通网络列车开行方案优化模型,构建城市轨道交通仿真虚拟网络并建立了网络客流路径选择模型,采用基于遗传算法的仿真求解方法来对网络列车开行方案进行优化。最后以简化的北京轨道交通网络为例进行案例分析,验证了模型的有效性与可行性,即能够有效减少系统的综合费用,提高网络化运营效率。