近年来,我国国民经济快速增长,居民生活水平逐渐提高,物质生活丰富多彩。经济的快速发展带动城市居民交通出行越来越频繁,交通需求快速增长。与此同时,对应的交通设施建设的脚步却跟不上快速增长的交通需求,交通供需不平衡的矛盾日益突出,交通拥堵问题已经成为了阻碍经济增长的重要因素之一。优先发展大容量的公共交通是解决城市交通拥堵问题的主要途径,便捷、环保的城市轨道交通更是其中的不二选择。列车停站方案是城市轨道交通运行组织的重要组成部分,合理的停站方案不仅可以节约乘客的出行时间,提高乘客出行效率,同时可以降低企业运营成本,实现双赢。本文在分析各种交路形式的客流特征、组成形式及特点的基础上,结合快慢车停站运行组织分析,对基于大小交路的城市轨道交通快慢车停站方案进行研究。本文主要研究内容包含以下几方面:从交路的组成形式、适用性及其优缺点三方面剖析了各种交路形式的特点,并阐述了不同交路形式的设置条件。重点从客流条件、线路条件、列车发车间隔和所用车底方式四方面分析了大小交路的适用性。详细分析了列车跨站停站模式的组成形式,从客流条件和线路条件两方面阐述了快慢车模式的可行性,重点从越行方式选择、越行条件判定、越行站数量和越行站位置四方面分析了快车在越行慢车时的各种影响因素。阐述了双层规划模型的概念及原理,建立了基于大小交路的快慢车停站方案双层规划模型,上层规划模型为大小交路模式开行方案模型,下层规划模型为快慢车停站方案模型;设计了分支限界算法与遗传-模拟退火算法相结合的混合算法对模型进行求解,并介绍了算法流程。对S市某条轨道交通线路进行了分析,验证了模型的可行性,并得到以下主要结论:通过大小交路与快慢车混合开行方案可以节约乘客的出行时间,但需要一定的条件,只有当大小交路开行比例和快慢车比例在一定范围内时,才能保证混合开行方案优于站站停方案,且随着慢车比例的增加,节约的旅时增大;混合开行方案更适合布置在客流不均衡的线路上;停站方案的站间距分布呈现出在城市中心区密集,在郊区稀疏的特点。