城市轨道交通作为现代化大都市的交通主动脉,有快捷性、便捷性、舒适性、安全性等特点,城市轨道交通的建设为缓解现代城市的道路交通拥堵问题起到了极大的作用。在城市轨道交通的运营中,列车时刻表是其运营管理的核心,但随着城市化进程的加快,各城市轨道交通网络化建设不断加速,客流需求持续增长,传统的分时段固定发车间隔的列车时刻表已经越来越难以适应大规模的客运需求。因此,在客流日益增长的情况下,基于动态客流需求优化列车发车频率、到发时刻,限定满载率范围,使列车时刻表与动态客流需求相匹配,可以缩短乘客候车时间,提高乘客乘车的舒适程度,进而提高服务水平。考虑服务水平的列车时刻表不仅减少了乘客的旅行时间,提高乘客出行的满意度,减少因拥挤产生的运营安全问题,同时还能够提高城市轨道交通企业运营管理效率,降低企业运营成本,提升城市轨道交通的分担率,无论对于乘客还是对于城市轨道交通运营企业而言,更符合动态客流需求的时刻表都有明显的优势。本文的研究基于对城市轨道交通客流特征及需求特点的分析,根据城市轨道交通服务水平指标提出了考虑服务水平的城市轨道交通时刻表优化模型。在单一交路和大小交路两种不同的开行方案下,以动态客流数据为基础构建城市轨道交通时刻表优化模型,同时通过MATLAB使用遗传算法进行求解,最终代入北京地铁四号线-大兴线的实际数据验证模型的有效性,其中主要完成了以下工作:(1)论文首先对城市轨道交通客流的时空分布特征进行分析,阐述了城市轨道交通客流需求特点并对城市轨道交通线路服务水平指标进行介绍,为下一步建立时刻表优化模型建立理论基础。(2)基于城市轨道交通动态客流数据,分别提出在单一交路及大小交路两种不同的开行方案下,考虑服务水平的城市轨道交通时刻表优化模型。模型以乘客等待时间最小为优化目标,限定车厢满载率范围,考虑列车运行中的周期性约束及列车能力约束,在两种开行方案下分别进行优化,并设计遗传算法对模型进行求解,得出兼顾乘客等待时间与车厢满载率水平的列车时刻表。(3)选取北京地铁四号线-大兴线作为研究对象,对该线路的客流分布规律与时刻表现状进行分析,并将该线路工作日晚高峰时段的实际客流数据代入模型进行计算,在两种开行方案下分别得出优化后的列车时刻表。(4)对优化前后的列车时刻表进行对比分析,验证模型和算法的有效性。