随着近年来我国都市圈建设的迅速发展,针对交通一体化建设的新要求,国家发改委提出了“四网融合”理念,即推进干线铁路、城际铁路、市域铁路与城市轨道交通一体化交通网络建设,因此线路间的衔接方式选择是着重研究内容。其中衔接模式中的直通运行为本文所研究的共线运营模式。城市轨道交通作为城市公共交通的骨干力量,在运营中由于客流分布特征和线路规划局限性等因素,导致某些线路存在服务范围局限、换乘站压力过大,资源共享程度低等问题。相较于换乘衔接方式,共线运营模式能够较好的解决以上问题。基于城市发展规划和重大客流因素,线路走向与形式和列车交路方案变得多样化,这促使城市轨道交通的运营方开始对列车交路方案进行调整优化,以求在满足客流需求的同时,能够充分利用线路资源,尽量降低企业运营成本,并保证城市轨道交通线路的服务水平位于在基准线之上。本文在阅读学习国内外相关文献的基础上,结合自身想法与观点,首先对轨道交通共线运营的关键问题做深入研究,然后构建Y型城轨线路交路方案的多目标优化模型,最后利用NSGA-Ⅱ算法对模型进行求解。本文主要研究内容如下:（1）明确了轨道交通共线运营的定义,指出了国内外主流共线运营形式的特点,阐述了各类共线运营形式的应用现状;从技术层面出发,详细分析城市轨道交通与市域、城际列车共线运营时的技术难点;分析了三种共线运营的运输组织方案的适用度以及运营特点。（2）系统阐述了共线运营的分类以及在国内外的应用现状;针对不同的客流特征,分析了每种共线类型的客流适应度;探究了共线线路上普通车站、折返站以及接轨站布线形式的优缺点和适应性,并绘制典型图例。（3）分析了城市轨道Y型线路形成的内外因;研究了5种城市轨道Y型线路交路方案的特点及适用条件;结合既有研究对到达分布函数的测试结果,分析了用列车发车间隔时间的1/2作为乘客候车等待时间的限制条件;详细论述了城市轨道Y型线路列车交路方案制定的步骤。（4）以乘客出行时间最短和企业运营成本最低为优化目标,综合考虑各交路发车频率上下限、列车最小追踪间隔、折返站能力、列车满载率和最大车底数量的约束,构建城市轨道Y型线路的交路方案优化模型,并设计基于NSGA-Ⅱ的模型求解算法。（5）选择我国某条城市轨道Y型线路为案例,以近远期OD客流数据为输入条件,利用基于NSGA-Ⅱ的模型求解算法,生成交路优化方案,并输出相关指标计算结果;结合原交路方案和优化方案,综合分析后提出可行性建议;分析模型相关参数数值的变动对模型求解以及交路方案的影响度。