随着我国城市发展逐步向着“城市群”的发展模式迈进,城市间的轨道交通运营模式也开始从单一的独立运营模式朝向多种制式的综合协同运输管理模发展,进而形成区域轨道交通一体化的新局面。因此,区域轨道交通协同一体化成为了城市群之间的交通的主要发展方向与前景。列车开行方案作为轨道交通的核心运营计划,能否实现协同优化是区域轨道交通实现协同运营的关键所在。文章首先分析了区域轨道交通的国内外发展与研究现状,并在在第二章总结了现阶段轨道交通列车开行方案的编制原理与基础。第三章中,文章详细研究了多制式区域轨道交通的协同优化机理。首先阐述了实现区域轨道交通列车开行方案协同优化的核心问题:多制式区域轨道交通协同模式与跨制式客流换乘和开行方案下的运能匹配问题。然后运用协同学的理论,将区域轨道交通分成国铁干线、城市轨道交通以及市域铁路三个子系统。利用能够反映三种制式的轨道交通运营特点的序参量以及熵值赋权法计算研究了三个子系统的有序性,发现国铁干线子系统的有序度明显比城市轨道交通子系统和市域铁路子系统的有序度高,可以考虑其作为区域轨道交通一体化的骨干,形成以“国铁干线为主、城轨市域为辅”的区域轨道交通协同一体化的协同形式理念。基于此,文章利用Logit法建立了在综合轨道交通枢纽的客流分担率模型,并建立了评价由国铁干线换乘至城市轨道交通与市域铁路的客流需求和当前列车开行方案下的运能匹配检测模型。第四章中,文章通过建立了以乘客旅行耗时最少和铁路运输部门经济效益最大为目标的多目标列车开行方案协同优化模型,并设计模拟退火算法来对列车开行方案协同优化模型进行求解。第五章以成都站作为综合轨道交通枢纽,分析了经过的成都站的城市轨道交通1、7号线和成灌线的列车开行方案现状。研究了通过国铁干线在春运期间到达成都站的客流,发现城市轨道交通与市域铁路当前的列车开行方案不能够满足换乘需求。因此利用第四章的列车开行方案协同优化模型进行协同优化,验证了模型与算法的有效性。