近年来,我国城市轨道交通行业的发展十分迅猛。众多城市的轨道交通随着路网规模的扩张和客流数量的激增,均迈入了网络化运营阶段。在这种背景下,日益增长的出行需求对平峰时段的服务水平提出较高要求,尤其是换乘衔接效果。但是换乘客流分布的不均衡性,以及线路不同的交路组织形式,都大大提高了换乘衔接的难度。基于此,本文以城市轨道交通网络化运营为背景,重点针对平峰时段列车运行图换乘衔接优化进行探索。主要研究内容如下:(1)详细阐述了与本文相关的城市轨道交通运行图优化基础理论,为列车运行图优化提供基础理论支撑。首先对列车运行图的概念、特征和要素进行阐述,证明其在生产和生活中的重要地位;然后从换乘站的结构角度出发,介绍了换乘站的不同形式以及乘客在其内部的换乘方式;最后结合原始的刷卡交易明细数据,初步分析了进出站客流的时空分布不均衡性。(2)研究了城市轨道交通网络化客流时空分布的流程方法,为列车运行图优化提供客流数据支撑。首先设计了基于双层网络的A*算法搜索OD之间的K短路径;然后借鉴仿真理念,结合有效时空路径提出了考虑列车拥挤度的客流分配方法;最后以西部某地铁为背景进行客流时空分布案例分析,得出了断面客流和换乘客流分布不均衡的结果。(3)重点探讨了平峰时段城市轨道交通列车运行图换乘衔接优化方法。首先发现了不同交路组织形式下的列车途径车站对换乘等待时间会造成影响;接着对平峰时段的列车运行图进行换乘衔接优化,提出了以最小化换乘等待时间为目标的模型;然后针对问题特点设计了基于模拟退火的粒子群优化算法即PSO-SA用于求解;最后结合西部某地铁进行案例分析,给出了11:00-15:00时段内优化后列车运行图能够有效提高换乘衔接效果,路网换乘等待时间缩短了6.55%,共计3520483秒。(4)研发了平峰时段城轨列车运行图优化系统,提高列车运行图优化的适用性。首先在充分分析需求的基础上,对系统设计目标进行叙述,并且设计了系统的功能和架构;然后基于西部某地铁实际运营情况,使用C#编程语言实现了系统的基础数据管理、客流时空分布和运行图优化3个模块,并对各个模块的功能进行详细介绍,证明了系统的实用性。