城市轨道交通以其大运量、安全、节能环保等特性,已成为我国各大中型城市公共交通的重要组成部分,并将在可预见的未来获得更加长足的发展。在城市轨道交通发展初期,路网规模小、运营线路少,采用单线运行的组织模式即可满足要求;时至今日,城轨交通路网规模逐步扩张,面向路网采用网络化运营已成必然,在这种形式下,面向路网设计更加高效的城市轨道列车车底运用计划不仅有助于提供更加优质的运输服务,还能够帮助城轨运营方降低运营成本,是一个极具价值的研究方向。基于此背景,在分析学习前人研究的基础上,本文将研究网络环境下城轨列车车底运用计划的制定优化,在制定运用计划的过程中充分考虑列车走行所要面对的容量、走行接续、安全间隔等约束。论文的研究内容如下:设计出由车场、车站、站间运行线组成的物理网络,在网络中定义车底运用优化的相关符号;然后以走行成本最低为目标函数,以车场容量、车次—车底对应、流量均衡、安全间隔为约束构建出车底运用优化的数学模型,并充分考虑车底运行时间等可附加约束。完成数学模型后对其进行分析并引出时空离散网络。引入时空离散网络:针对城市轨道交通的布置特点构建出一个完整的时空网络并定义相关符号;在网络中针对基于物理网络的数学模型进行线性化重构以方便求解,在重构过程中针对非线性约束式采用大M法等理论进行线性化处理。完成重构后进行求解分析。设计不同的算例对时空网络中的线性模型进行求解验证:给出运行数据后,带入时空网络中进行离散化处理,然后采用求解器求解。算例求解结果证明了数学模型的正确性和车底运用优化的必要性。文章最后针对未来可进一步深化研究的方向进行分析探讨,即面向大规模数据时,可选取的拉格朗日松弛等算法的设计。