随着城市交通的发展,城市轨道交通和市域铁路从功能逻辑上被划分为不同层次。城市轨道交通主要为中心城区短距离出行乘客服务,而市域铁路则承担中心城区与市郊的较长距离出行。然而,城市范围的不断扩大,乘客通勤距离也随之增加,市域铁路逐渐承担城市通勤需求。目前,我国多数城市的市域铁路止于城市外围,乘客需换乘城市轨道交通达到进城目的。这需要花费大量中转换乘时间,尤其在高峰时段会造成换乘站的严重拥堵,同时存在安全隐患。过轨运营是指在相衔接的两条或几条轨道线路上,列车从一条线路跨越到属于其他运营主体的线路上继续运行的运输组织方式。采用该方式可以在一定程度上减少乘客的换乘次数,从而降低换乘站的运营组织风险,提高整体服务水平。因此本文基于该背景,对市域铁路与城市轨道交通过轨运营列车开行方案进行了研究。主要研究内容如下:(1)通过查阅分析市域铁路和与城市轨道交通过轨运营的发展概况及研究成果,构造出研究市域铁路与城市轨道交通过轨运营下列车开行方案的基本框架。(2)基于国内外的实践经验和相关研究,阐述过轨运营模式的内涵和分类,全面且客观地分析过轨运营的特点。(3)研究过轨运营模式的客流适应性及线路通过能力适应性,针对过轨运营的实施,探讨所需的线路站点条件、车辆及机电设备、调度指挥条件。(4)基于过轨运营的背景,研究过轨列车的过轨区间和发车频率,以乘客总旅行时间缩短最大化为目标函数,建立非线性整数规划模型,再应用LINGO软件对模型求解。(5)设计算例对所提出的模型正确性进行验证,确定出过轨列车的过轨区间及列车发车频率,并分析过轨区间、乘客旅行时间在不同过轨客流特征下的变化规律。