近年来,我国城市轨道交通事业发展迅速,开通运营轨道交通线路的城市逐年增多,对车底资源的需求也越来越大。与此同时,为了提高服务水平,节约车底能力,运营部门结合客流特点,制定了更加灵活的列车开行方案。在这一背景下,如何安排车底周转使其完成运输任务的同时降低运营成本,具有重要的现实意义。本文以此为切入点,在借鉴国内外已有研究成果的基础上,对城市轨道交通车底运用优化问题进行了探索,主要研究内容如下：(1)城市轨道交通车底运用优化影响因素分析。在充分理解车底运用优化内涵的基础上,从列车开行方案、列车运行图、列车折返方式、车底运用方式、车底检修规程、车辆段检修能力等多个方面详细分析了其对车底运用效率的影响,为车底运用优化模型与算法研究奠定了坚实的基础。(2)城市轨道交通车底运用优化模型的建立。将车底运用优化问题转化为车底运用网络上的多旅行商问题,首先在不考虑检修约束的条件下,以车底运用接续时间最小为目标函数建立车底运用基本模型,然后以此为基础,增加车底检修规程和车辆段检修能力等约束,以车底运用接续时间最少和检修等待时间最少为目标函数,建立车底运用优化模型。(3)求解车底运用优化模型的贪心遗传算法研究与设计。对不同编号的车底担当的列车运行任务采用实数矩阵编码方式,通过预先判断当前车底运用状态是否可以完成其选择的列车运行接续,获得质量比较高的初始解,并将贪心算法引入遗传算子中,以期快速得到更优解。(4)案例设计和结果分析。以H市某条城市轨道交通大小交路线路为例,运用MATLAB软件分别求解不考虑检修规程、考虑检修规程且受检修能力限制两种情境下的车底运用优化方案,验证模型和算法的有效性,并对检修规程和车辆段检修能力限制对车底运用效率的影响进行分析,为车辆段检修能力设置提供参考。