城市轨道交通线路连接市区至郊区时,其线路通常较长,且沿线客流分布与市区轨道交通线路相比较不均匀,易呈现组团特征。传统的站站停开行方案虽然可以满足乘客出行的基本需求,但会造成列车运行时间增加,车辆使用效率较低等问题。随着城郊一体化发展战略的进一步落实,人们对出行时间提出了新的要求,打造城郊出行的“一小时通勤圈”已经成为各大城市的发展目标。传统的站站停方案无法较好地满足远距离乘客快速出行的需求,因此研究列车非站站停开行方案缩短乘客出行时间、提高运营综合效益具有重要现实意义。本文通过构建列车开行方案双层规划模型,对快慢车、跨站停以及区域停三类非站站停开行方案展开优化研究,主要工作包括以下内容。(1)分析城市轨道交通列车非站站停开行方案及运营组织模式,总结快慢车、跨站停以及区域停这三类非站站停开行方案对乘客出行、系统运营组织的影响及其适用条件。(2)设计换乘网络分析乘客出行行为,构建双层规划模型将列车开行方案求解与客流分配进行统筹研究。对于开行非站站停列车的城市轨道交通线路,乘客出行时存在多种乘车方案可选择,为充分反映出开行方案与乘客出行之间的密切关系,通过构建乘客换乘网络,研究乘客在乘车过程中对开行方案的选择行为,分析非站站停开行方案下的客流分配问题。实现客流分配后将结果引入至开行方案的评估过程,对开行方案进行优化调整。在此基础上,构建快慢车方案、跨站停方案以及区域停方案双层规划优化模型,对城市轨道交通非站站停开行方案展开研究。(3)应用粒子群算法进行模型求解并展开案例分析。对快慢车、跨站停以及区域停三类开行方案优化模型分别设计粒子群算法进行求解,以G市地铁S线线路为背景进行案例研究,针对快慢车方案、跨站停方案以及区域停方案的客流适应性及对不同优化目标的优化程度展开讨论,定量分析三类开行方案的特点及适用性。